Metodat dhe proceset për heqjen e cianidit në sipërfaqet minerale sulfide

Prezantimi

Në proceset e pasurimit dhe shkrirjes së xeheve të sulfurit të metaleve jo-hekurore, cianidi përdoret shpesh për të rritur shkallën e rikuperimit të metaleve. Megjithatë, cianidi që mbetet në sipërfaqen e xeheve të sulfurit jo vetëm që ka një ndikim negativ në rrjedhat pasuese të procesit, por gjithashtu shkakton probleme serioze mjedisore. Prandaj, zhvillimi i metodave efikase dhe miqësore me mjedisin për heqjen e cianidit në sipërfaqen e xeheve të sulfurit ka një rëndësi të madhe praktike.

Situata aktuale dhe rreziqet e mbetjeve të cianidit në sipërfaqet minerale sulfide

Situata aktuale

Në procesin tradicional të flotimit të xeheve sulfide, cianidi përdoret gjerësisht si një frenues. Ai mund të frenojë në mënyrë selektive disa minerale të padëshiruara në xeheroret sulfide, duke arritur kështu ndarjen e mineraleve të synuara nga mineralet gangue. Por pas flotimit, një sasi e madhe cianidi do të absorbohet në sipërfaqen e xeheve të sulfurit. Sipas hulumtimeve përkatëse, në disa koncentratorë, përmbajtja e cianideve në sipërfaqen e koncentrateve të xehes sulfide pas flotimit mund të jetë deri në disa qindra miligramë për kilogram.

rreziqet

Nga pikëpamja teknologjike, cianidi i mbetur do të ndërhyjë në procesin e mëpasshëm të shkrirjes. Për shembull, gjatë shkrirjes së xeheve të sulfurit të bakrit, cianidi do të formojë komplekse me bakër, duke ulur efikasitetin e shkrirjes së bakrit dhe duke rritur konsumin e energjisë. Nga pikëpamja mjedisore, cianidi është një substancë shumë toksike. Kur ujërat e zeza të mbetjeve që përmbajnë cianid shkarkohen në mjedisin natyror, ato do të ndotin trupat ujorë dhe tokën, do të rrezikojnë organizmat ujorë dhe vegjetacionin përreth dhe madje do të përbëjnë një kërcënim për shëndetin e njeriut përmes zinxhirit ushqimor.

Metodat për heqjen e cianidit në sipërfaqet minerale sulfide

Metoda e oksidimit

1. Metoda e oksidimit kimik

• Parimi: Përdorni oksidantë të fortë për të oksiduar cianidin në substanca më pak toksike ose jo-toksike. Oksidantët e zakonshëm përfshijnë peroksidin e hidrogjenit (H2O2), hipokloritin e natriumit (NaClO), etj. Duke marrë peroksidin e hidrogjenit si shembull, ekuacioni i tij i reagimit është: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Procesi i Funksionimit : Së pari, vendosni tulin e xehes së sulfurit që përmban cianur në një rezervuar reagimi dhe rregulloni vlerën e pH-it të tulit në një diapazon të përshtatshëm (në përgjithësi, për oksidimin e peroksidit të hidrogjenit, vlera e pH është mundësisht midis 9 - 11). Pastaj, shtoni ngadalë tretësirën e peroksidit të hidrogjenit duke e përzier, në mënyrë që oksidanti të kontaktojë plotësisht dhe të reagojë me tulin. Koha e reagimit zakonisht varion nga 1 - 3 orë, dhe koha specifike varet nga përqendrimi i cianurit në tul dhe vetitë e xehes.

• Avantazhet : Shpejtësia e reagimit është relativisht e shpejtë dhe efekti i largimit të cianidit është i mirë, gjë që mund të zvogëlojë përqendrimin e cianidit në një nivel relativisht të ulët.

• Disavantazhet : Oksidantët si peroksidi i hidrogjenit janë relativisht të kushtueshëm dhe oksidantët e tepërt mund të kenë ndikim në proceset pasuese të pasurimit ose shkrirjes.

Metoda e adsorbimit

1. Metoda e adsorbimit të karbonit të aktivizuar

• Parimi : Karboni i aktivizuar ka një sipërfaqe të madhe specifike dhe struktura të pasura me pore, të cilat mund të adsorbojnë cianur në sipërfaqen e tij nëpërmjet adsorbimit fizik dhe kimik.

• Procesi i Funksionimit : Shtoni karbon të aktivizuar në tulin e xehes së sulfurit që përmban cianur dhe përziejeni mirë që karboni i aktivizuar të vijë plotësisht në kontakt me cianidin në tul. Koha e adsorbimit është përgjithësisht 30 minuta deri në 2 orë. Pas adsorbimit, ndani karbonin e aktivizuar nga tuli me anë të filtrimit ose mjeteve të tjera.

• Avantazhet : Funksionimi është i thjeshtë dhe ka një efekt të mirë adsorbimi në cianur me përqendrim të ulët. Karboni i aktivizuar mund të rigjenerohet dhe të ripërdoret.

• Disavantazhet : Për cianurin me përqendrim të lartë, kapaciteti i adsorbimit është i kufizuar dhe trajtimi jo i duhur i karbonit aktiv të adsorbuar do të shkaktojë ndotje dytësore.

2.Ion - Metoda e adsorbimit të rrëshirës së shkëmbimit

• Parimi : Rrëshirat shkëmbyese jonik përmbajnë grupe funksionale specifike që mund të shkëmbehen me jonet në cianur, duke adsorbuar kështu cianidin në rrëshirë.

• Procesi i Funksionimit : Ngarkoni rrëshirën e shkëmbimit jonik në një kolonë shkëmbimi dhe bëni që tuli i xehes së sulfurit që përmban cianur të kalojë nëpër kolonën e shkëmbimit. Kontrolloni shpejtësinë e rrjedhjes së tulit për t'u siguruar që cianidi të shkëmbehet plotësisht me rrëshirën. Kur rrëshira të jetë e ngopur me adsorbim, përdorni një eluent specifik për të eluuar dhe rigjeneruar rrëshirën.

• Avantazhet : Ka një selektivitet të lartë adsorbimi për cianurin dhe mund të arrijë funksionim të vazhdueshëm.

• Disavantazhet : Kostoja e rrëshirës është e lartë, procesi i elucionit është relativisht kompleks dhe mund të gjenerohet lëng i mbetur i elucionit që përmban cianur.

Metoda të tjera

1.Metoda e neutralizimit acido-bazik

• Parimi : Nën kushte të caktuara, cianidi do t'i nënshtrohet reaksioneve të hidrolizës në mjedise acidike ose alkaline për të gjeneruar substanca më pak toksike ose jo-toksike. Për shembull, në një gjendje acidike, cianidi do të reagojë me jonet e hidrogjenit për të formuar acid hidrocianik (HCN), i cili mund të hiqet me anë të avullimit; në një gjendje alkaline, cianidi hidrolizohet për të formuar cianat dhe substanca të tjera.

• Procesi i Funksionimit : Nëse përdoret hidroliza acidike, shtoni ngadalë tretësira acidike si acidi sulfurik i holluar në pulpën e xehes së sulfurit që përmban cianur, rregulloni vlerën e pH-it në 2-4 dhe më pas ajrosni për të avulluar acidin hidrocianik të gjeneruar. Nëse përdoret hidroliza alkaline, shtoni substanca alkaline si hidroksid natriumi, rregulloni vlerën e pH-it në 10-12 dhe reagoni për një periudhë të caktuar (zakonisht 2-4 orë).

• Përparësitë : Kostoja është relativisht e ulët dhe funksionimi është relativisht i thjeshtë.

• Disavantazhet : Acidi hidrocianik i gjeneruar gjatë hidrolizës acidike është shumë toksik dhe kërkon masa të rrepta mbrojtëse; shpejtësia e reaksionit të hidrolizës alkaline është e ngadaltë dhe mund të ketë ende një sasi të vogël mbetjesh cianuri pas trajtimit.

Projektimi i rrjedhës së procesit për heqjen e cianidit në sipërfaqet minerale sulfide

Faza e paratrajtimit

1. Rregullimi i pulpës : Rregulloni përqendrimin e pulpës së xehes së sulfurit pas flotacionit. Në përgjithësi, përqendrimi i pulpës kontrollohet midis 20% - 40% për trajtimin pasues. Në të njëjtën kohë, zbuloni përqendrimin fillestar të cianurit në pulpë për të siguruar një bazë për përcaktimin e parametrave pasues të procesit.

2. Largimi i papastërtive : Hiqni papastërtitë me grimca të mëdha dhe disa lëndë të ngurta të pezulluara në tul me anë të filtrimit, sedimentimit etj., për të parandaluar që ato të ndërhyjnë në proceset pasuese të trajtimit.

Faza e heqjes

1. Përzgjedhja e Metodës : Zgjidhni një metodë të përshtatshme heqjeje sipas faktorëve të tillë si përqendrimi i cianidit në pulpë, vetitë e xehes, kostoja e trajtimit dhe kërkesat e mbrojtjes së mjedisit. Për shembull, për cianidin me përqendrim të lartë dhe rastet kur kostoja nuk është shqetësim, mund t'i jepet përparësi metodës së oksidimit kimik ; për rastet me përqendrim të ulët të cianidit dhe raste të ndërgjegjshme për mjedisin, metoda e oksidimit biologjik ose metoda e adsorbimit mund të jenë më të përshtatshme.

2. Kontrolli i Parametrave të Procesit : Duke marrë si shembull oksidimin e peroksidit të hidrogjenit në metodën e oksidimit kimik , kontrollohet rreptësisht sasia e peroksidit të hidrogjenit të shtuar (përgjithësisht e llogaritur sipas përqendrimit të cianidit dhe ekuacionit të reagimit), temperatura e reagimit (përgjithësisht 20 - 30℃), vlera e pH-it (9 - 11) dhe shpejtësia e përzierjes (100 - 300 rrotullime në minutë) dhe parametra të tjerë për të siguruar një reagim efikas.

Faza pas trajtimit

1. Ndarja e lëngut nga i ngurtë : Ndani tulin pas heqjes së cianidit me anë të filtrimit, centrifugimit etj., për të përftuar koncentrate të pastruara të xehes së sulfurit dhe ujëra të ndotura që përmbajnë një sasi të vogël cianidi.

2. Trajtimi i Ujërave të Ndotura : Trajtoni më tej ujërat e ndotura të ndara për të përmbushur standardet kombëtare të shkarkimit. Oksidimi sekondar, adsorbimi dhe metoda të tjera mund të përdoren për të hequr thellë cianidin në ujërat e ndotura për të siguruar shkarkim të sigurt.

Përfundim

Ekzistojnë metoda të ndryshme për heqjen e cianidit në sipërfaqen e xeheve të sulfurit dhe secila metodë ka avantazhet dhe disavantazhet e veta. Në aplikimet praktike, është e nevojshme të merren parasysh në mënyrë gjithëpërfshirëse faktorë të tillë si vetitë e xehes, përqendrimi i cianidit, kostoja e trajtimit dhe kërkesat për mbrojtjen e mjedisit për të zgjedhur metodat dhe rrjedhat e duhura të procesit. Me kërkesat gjithnjë e më të rrepta për mbrojtjen e mjedisit dhe përparimin e vazhdueshëm të teknologjisë, zhvillimi i teknologjive më efikase, miqësore me mjedisin dhe me kosto të ulët për heqjen e cianidit në sipërfaqen e xeheve të sulfurit do të jetë drejtimi kryesor i kërkimit në të ardhmen. Nëpërmjet optimizimit të vazhdueshëm të procesit, pritet të arrihet shkarkimi zero i cianidit në proceset e përftimit dhe shkrirjes së xeheve të sulfurit dhe të promovohet zhvillimi i qëndrueshëm i industrisë së metaleve me ngjyra.