Који су поступци за уклањање натријум цијанида из златних остатака?

Увод

У индустрији вађења злата, цијанид се широко користи у процесу екстракције због своје ефикасности у растварању злата из руда. Међутим, присуство цијанида у јаловини представља значајне еколошке и безбедносне ризике. Због тога је развој и имплементација ефикасних процеса уклањања цијанида од највеће важности. Овај чланак истражује различите процесе уклањања цијанида који се користе у третману јаловине злата , са циљем да пружи свеобухватно разумевање доступних техника.

Метода алкалног хлорисања

Принцип

Метода алкалног хлорисања један је од најчешће коришћених процеса за уклањање цијанида. Код ове методе, оксиданси на бази хлора се додају у јаловину под алкалним условима. Хлор реагује са цијанидним јонима (CN⁻) и формира мање токсичне производе. Реакција се одвија у две главне фазе. У првој фази, цијанид се оксидује у цијанат (CNO⁻), а у другој фази, цијанат се даље разлаже на азот, угљен- диоксид и друге безопасне супстанце.

Предности

• Висока ефикасност : Може ефикасно смањити високе концентрације цијанида у златним остацима како би се испунила регулаторна ограничења испуштања.

• Широко применљиво : Погодно за широк спектар јаловине са различитим концентрацијама и саставима цијанида.

• Добро успостављена технологија : Процес је добро схваћен и постоји велико индустријско искуство у његовој примени.

Мане

• Корозивни реагенси : Оксиданси на бази хлора могу бити корозивни за опрему, што доводи до већих трошкова одржавања и краћег века трајања опреме.

• Токсични нуспроизводи : Током реакције постоји ризик од стварања токсичних нуспроизвода као што је хлорни гас ако процес није правилно контролисан.

• Велика потрошња хемикалија : Захтева релативно велику количину оксиданата на бази хлора, што може повећати оперативне трошкове.

Истраживање случаја

Рудник злата је користио метод алкалног хлорисања за третман јаловине која садржи цијанид. Пажљивим контролисањем pH вредности јаловине на око 10-11 и додавањем одговарајуће количине прашка за избељивање (уобичајени оксиданс на бази хлора), укупни садржај цијанида у јаловини је смањен са почетне концентрације од 200 мг/Л на мање од 0.1 мг/Л након третмана. Третирана јаловина је испуњавала локалне стандарде испуштања у животну средину.

INCO процес (сумпор-диоксид - ваздушни процес)

Принцип

INCO процес, такође познат као процес сумпор-диоксид-ваздух, је још једна важна технологија уклањања цијанида. У овом процесу, сумпор-диоксид и ваздух се уводе у јаловину у присуству бакарног катализатора. Сумпор-диоксид се оксидује у сулфат, а кисеоник у ваздуху помаже у оксидацији цијанида. Бакарни катализатор убрзава брзину реакције, претварајући цијанид у угљен-диоксид, азот и друге супстанце.

Предности

• Мања потрошња хемикалија : У поређењу са неким другим методама, захтева мање хемијских уноса јер користи ваздух као извор оксиданса.

• Смањени токсични нуспроизводи : Генерише мање токсичних нуспроизвода у поређењу са алкалним хлорисањем, што га чини еколошки прихватљивијом опцијом.

• Исплативо : Може бити исплативо за велике операције због релативно ниске цене сумпор-диоксида и ваздуха.

Мане

• Захтев за катализатором : Потреба за бакарним катализатором додатно слаже процес. Катализатор треба пажљиво одржавати и пратити, а његов губитак или деактивација могу утицати на ефикасност процеса.

• Осетљивост на pH вредност : Процес је осетљив на pH вредност јаловине. За ефикасно уклањање цијанида потребно је одржавати оптималне pH услове, обично у распону од 8 - 9.

• Спорија брзина реакције : Брзина реакције је релативно спорија у поређењу са неким другим процесима оксидације, што може захтевати веће реакционе посуде и дуже време задржавања.

Истраживање случаја

У великом руднику злата имплементиран је INCO процес. Инсталирањем посебног реакционог система за увођење сумпор-диоксида и ваздуха, и пажљивим контролисањем дозе бакарног катализатора, успели су да смање концентрацију цијанида у јаловини са 150 мг/л на мање од 50 мг/л. Ово је испунило индустријски прихваћене захтеве за ниво цијанида који се дисоцирају слабом киселином (WAD) за одлагање јаловине.

Биолошке методе третмана

Принцип

Биолошки третман златних остатака који садрже цијанид подразумева употребу микроорганизама као што су бактерије и гљивице. Ови микроорганизми могу метаболизовати цијанид као извор азота или угљеника. На пример, одређене бактерије могу претворити цијанид у амонијак путем ензимских реакција. Читав процес је сложен низ биохемијских реакција где микроорганизми разграђују молекул цијанида под специфичним условима околине као што су одговарајућа температура, pH вредност и доступност хранљивих материја.

Предности

• Еколошки прихватљиво : Биолошки третман је одрживија опција јер не уноси додатне штетне хемикалије у животну средину.

• Ниски трошкови : Када се микробна култура успостави, оперативни трошкови могу бити релативно ниски јер се микроорганизми могу сами реплицирати и користити природне хранљиве материје.

• Селективни третман : Неки микроорганизми могу селективно циљати цијанид, остављајући друге вредне минерале у јаловини нетакнутим.

Мане

• Спори процес : Биолошки процеси генерално имају спорије брзине реакција у поређењу са методама хемијске оксидације. Ово може захтевати велике биореакторе и дуго време третмана.

• Осетљивост на услове околине : Микроорганизми су веома осетљиви на промене температуре, pH вредности и присуство других токсичних супстанци у јаловини. Чак и мале варијације могу пореметити микробну активност и смањити ефикасност уклањања цијанида.

• Сложеност покретања : Успостављање стабилне и ефикасне микробне културе за разградњу цијанида може бити изазовно. Захтева пажљив избор и аклиматизацију одговарајућих микроорганизама.

Истраживање случаја

Рудник злата је експериментисао са системом за биолошки третман. Користили су специјално дизајнирани биореактор напуњен конзорцијумом бактерија које разграђују цијанид. Након дуготрајног рада и континуиране оптимизације услова околине у биореактору, успели су да смање концентрацију цијанида у јаловини са 80 мг/Л на око 10 мг/Л. Међутим, овај процес је захтевао неколико месеци покретања и подешавања да би се постигле стабилне перформансе.

Процес прања и чишћења јаловине (WPS)

Принцип

Процес испирања јаловине (WPS) састоји се од два главна корака: прања јаловинске суспензије и уклањања цијанида из базена или резервоара. У фази прања, користе се противструјни згушњивачи велике брзине за прање јаловинске суспензије. Ово помаже у уклањању значајне количине раствора који садржи цијанид из јаловине. Вишак згушњивача, који садржи цијанид, затим се подвргава уклањању из базена или резервоара. У процесу уклањања, раствор богат цијанидом је изложен ваздуху или другим средствима за уклањање. Цијанид, у облику гасовитог цијановодоника, се уклања из раствора и може се рекуперовати или даље третирати. Одведена вода се може рециклирати назад у фазу прања, што помаже у управљању водним билансом.

Предности

• Опоравак ресурса : Процес омогућава опоравак цијанида, који се може рециклирати назад у процес лужења, смањујући укупну потрошњу цијанида у руднику.

• Управљање водама : Рециклирањем отпадне воде помаже се у управљању водним билансом у рударству, смањујући потребу за уносом свеже воде и минимизирајући испуштање отпадних вода.

• Коришћење постојеће инфраструктуре : WPS процес често може да користи постојећу инфраструктуру постројења као што су згушњивачи и базени за процесну воду, смањујући потребу за великим капиталним улагањима.

Мане

• Сложеност рада : Процес укључује више корака и захтева пажљиву контролу параметара као што су ефикасност прања, брзина уклањања и однос рециклаже воде.

• Ефикасност опоравка цијанида : На ефикасност опоравка цијанида могу утицати фактори као што су почетна концентрација цијанида у јаловини, квалитет операција прања и уклањања и присуство других ометајућих супстанци.

• Забринутости у вези са мирисом и безбедношћу : Процес уклањања може ослободити гас водоник цијанид, који има јак мирис и веома је токсичан. Потребне су одговарајуће мере безбедности како би се спречило цурење гаса и осигурала безбедност радника.

Истраживање случаја

Компанија за вађење злата имплементирала је WPS процес. Реконструкцијом постојећих згушњивача за побољшано прање и изградњом покривеног базена за уклањање цијанида, успели су да постигну стопу опоравка цијанида до 70%. Опорављени цијанид је успешно рециклиран назад у круг за излучивање, чиме су значајно смањени трошкови куповине цијанида.

Закључак

Уклањање цијанида из јаловине злата је кључно за заштиту животне средине и одрживе рударске праксе. Сваки од разматраних процеса уклањања цијанида, укључујући алкалну хлорацију, INCO процес, биолошки третман и WPS процес, има своје јединствене предности и мане. Избор најприкладнијег процеса зависи од различитих фактора као што су почетна концентрација цијанида у јаловини, састав јаловине, расположива инфраструктура и анализа трошкова и користи. У многим случајевима, комбинација ових процеса може бити потребна да би се постигло најефикасније и најисплативије уклањање цијанида. Како се рударска индустрија и даље суочава са све већим надзором заштите животне средине, континуирано истраживање и развој технологија уклањања цијанида биће неопходни како би се осигурала чистија и одрживија будућност.