Experimentell studie av behandlingsmetoder för cyanidfattig vätska i en guldgruva

Beskrivning

Inom guldgruveindustrin, behandlingen av cyanid-fattig vätska är av stor betydelse. Cyanidfattig vätska, såsom lösningen efter guldutvinning i cyanideringsprocessen, innehåller olika föroreningar, särskilt cyanidföreningar, som kan orsaka allvarlig miljöförorening om de inte behandlas korrekt. Därför är det viktigt att utveckla effektiva och kostnadseffektiva Behandlingsmetoder för cyanidfattig vätska är en brådskande uppgift. Detta blogginlägg fokuserar på experimentell studie av behandlingsmetoder för cyanidfattig vätska i en viss Guldgruva, med syfte att ge värdefulla insikter och referenser för branschen.

Översikt över cyanidfattiga vätskebehandlingsmetoder

Generellt kan behandlingsmetoderna för cyanidfattig vätska grovt delas in i två kategorier: reningsmetoder och återvinningsmetoder (regenereringsmetoder).

Reningsmetoder

1. Alkali-kloroxidationsmetod

• Detta är en relativt mogen metod för att förstöra cyanider i avloppsvatten och används ofta i galvaniseringsanläggningar, koksverk och guldsmältverk. Vid pH 11-12. Cyanider och metallkomplexjoner i cyanidhaltigt avloppsvatten oxideras till cyanater, och sedan tillsätts klor en andra gång för att oxidera dem till Kol dioxid, kväve, etc.

• FördelarProcessen är relativt mogen, med goda behandlingseffekter och bred tillämpning. Behandlingsprocessen kan enkelt automatiseras.

• NackdelarCyanider kan inte återvinnas, behandlingskostnaden är hög och det går inte att avlägsna järn-cyanidkomplex. Det finns också problemet med sekundär förorening.

2. Svaveldioxid - luftoxidationsmetod

• I en omrörd behållare tillsätts avfallsvätskan, och luft och SO₂ (vätska eller gas, eller sulfitlösning, eller erhållen genom förbränning av elementärt svavel) introduceras. pH-värdet kontrolleras vid 7-10 och kalk används för att neutralisera syran som genereras under oxidationsreaktionen. Reaktionen kräver närvaro av löslig koppar (som katalysator).

• Inco-SO₂/luftoxidationsmetoden kan sönderdela alla cyanider, inklusive järncyanider, och järncyanider kan utfällas och avlägsnas med hjälp av vissa säkra och billiga reagens.

3. Väteperoxidmetod

• Denna process är lämplig för behandling av avloppsvatten med låg koncentration av cyanid. Väteperoxid kan oxidera cyanid i avfallssand till relativt svag och lätthydrolyserad cyansyra (HCNO), som sedan avlägsnas genom ytterligare oxidation och hydrolys.

4. Ozonoxidationsmetod

• Ozon är ett starkt oxidationsmedel. När det används för att behandla cyanidhaltigt avloppsvatten är det mer komplett än alkali-kloroxidationsmetoden, med bättre cyanidborttagningseffekter. Efter ozonbehandling ökar mängden löst syre i avloppslösningen, vilket kan återföras till cyanideringssystemet för återvinning, vilket underlättar upplösningen av guld och förbättrar guldlakningseffektiviteten.

• FördelarFunktionen är enkel och bekväm, lätt att kontrollera och graden av produktionsautomation är hög. Ozon kan produceras på plats, vilket är av stor betydelse för cyanideringsanläggningar med obekväm transport men tillräcklig strömförsörjning. Reningseffektiviteten är hög och ingen sekundär förorening genereras.

• NackdelarEnergiförbrukningen för att producera ozon är stor och produktionskostnaden är hög, vilket begränsar dess breda tillämpning.

5. Elektrolytisk oxidationsmetod

• Före elektrolys, justera först pH-värdet på den cyanidfattiga vätskan till >7. Tillsätt en liten mängd salt, använd grafit som anod och titanplatta som katod, och använd en alkalisk koppar-zink-vattenlösning som elektrolyt. När likström passerar produceras metallkoppar och zink vid katoden, och väte genereras också. Vid anoden oxideras CN⁻ till CNO⁻, CO₂, N₂, och Cl⁻ oxideras till Cl₂, och Cl₂ går in i lösningen för att generera HClO.

6. Mikrobiell oxidationsmetod

• Denna metod använder mikroorganismers biokemiska egenskaper för att bryta ner cyanider, tiocyanater och järncyanider, vilket genererar ammoniak, koldioxid och sulfater, eller hydrolyserar cyanider till formamid. Samtidigt adsorberar bakterier tungmetalljoner, vilket gör att de faller av med biofilmen och avlägsnas.

• Viktig funktionTemperaturen måste hållas över 10 ℃ hela tiden för att upprätthålla en rimlig cyanidborttagningshastighet.

Återhämtnings- (regenereringsmetoder)

1. Försurningsmetod

• Huvudprincipen för denna metod är att tillsätta svavelsyra till det cyanidhaltiga avloppsvattnet, justera pH-värdet till cirka 1.5 och omvandla CN⁻ till HCN. Den utsöndrade HCN-gasen förs in i en absorber och absorberas av en alkalisk lösning (natriumhydroxid- eller kalciumhydroxidlösning) för att erhålla en 20-30 % cyanidlösning, som kan återvinnas.

• FördelarDenna process kan maximera återvinningen av cyanider, förbättra den effektiva utnyttjandegraden av cyanider och minska produktionskostnaderna.

• NackdelarEngångsinvesteringskostnaden är stor, processflödet är komplext och det är svårt för den behandlade cyanidhaltiga restvätskan att uppfylla utsläppsstandarderna.

2. Jonbytesmetod

• Vid behandling av cyanidfattig vätska kan jonbyteshartser användas för att anrika cyanider.

3. Adsorptionsmetod

• Adsorption av aktivt kolAdsorptionen av Aktivt kol beror huvudsakligen på dess många inre porer och stora specifika ytarea. Adsorptionsprocessen innefattar fysisk adsorption och kemisk adsorption. Avlägsnandet av cyanid sker huvudsakligen på tre sätt: oxidation, hydrolys och strippning. Huvudprocessen är den oxidativa nedbrytningsreaktionen av cyanider i cyanidhaltigt avloppsvatten med väteperoxid på ytan av aktivt kol.

4. Lösningsmedelsextraktionsmetod

• Lösningsmedel används för att utvinna värdefulla komponenter och cyanider från cyanidfattig vätska.

5. Flytande membranmetod

• Vid behandling av cyanidfattig vätska används huvudsakligen olja-i-vatten-systemet. Grundprincipen är: först surgörs det cyanidhaltiga avloppsvattnet för att omvandla cyanidjonerna i det till HCN. HCN passerar genom oljefasens flytande membran in i den inre vattenfasen och reagerar sedan med NaOH för att generera NaCN.

6. Elektrodialysmetod

• Denna metod använder ett elektriskt fält för att driva migrationen av joner genom jonbytesmembran för att uppnå separation och återvinning av ämnen.

Experimentell studie av en guldgruvas cyanidfattiga vätska

Bakgrund till experimentet

Den cyanidfattiga vätskan från en viss guldgruva har en särskilt hög total cyanidhalt, upp till 13000 XNUMX mg/L. Sådant högkoncentrerat cyanidinnehållande avloppsvatten utgör ett stort hot mot miljön och kräver effektiv behandling.

Experimentella metoder

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Adsorptionsmetod

• I denna metod används först väteperoxid (H₂O₂) och klordioxid (ClO₂) som oxidationsmedel för att oxidera cyaniderna i den cyanidfattiga vätskan. Därefter utförs adsorption av aktivt kol (C) för att ytterligare avlägsna de återstående föroreningarna.

2. Trestegsoxidation (H₂O₂ + katalysator “M”) + klorering, luftning + C-adsorptionsmetod

• TrestegsoxidationVäteperoxid (H₂O₂) och en specifik katalysator "M" används för trestegsoxidation. Detta för att säkerställa en mer grundlig oxidation av olika cyanidföreningar, inklusive komplexa cyanider.

• Klorering LuftningEfter oxidationen i tre steg utförs klorering och luftning. Klor tillförs vätskan under luftningen, vilket ytterligare kan oxidera de återstående cyanidrelaterade ämnena och vissa andra reducerbara föroreningar.

• C-adsorptionSlutligen används adsorption med aktivt kol för att adsorbera de återstående finkorniga föroreningarna och eventuella kvarvarande cyanidrelaterade ämnen för att uppnå målet att rena den cyanidfattiga vätskan.

Experimentella resultat och jämförelse

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Adsorptionsmetod

• Denna metod uppnådde en viss grad av cyanidborttagning, men den slutliga totala cyanidhalten i den behandlade vätskan var fortfarande relativt hög och uppfyllde inte de strikta nationella utsläppsnormerna.

2. Trestegsoxidation (H₂O₂ + katalysator “M”) + klorering, luftning + C-adsorptionsmetod

• Denna metod visade mer tillfredsställande resultat. Den slutliga totala cyanidhalten reducerades till 0.44 mg/L, vilket uppfyller de nationella utsläppsnormerna. Dessutom uppfyllde även halten av andra tungmetaller de relevanta nationella standardkraven.

• Kostnad - EffektivitetKostnadsmässigt, även om trestegsoxidationsprocessen med katalysator och ytterligare kloreringsluftning kräver mer komplexa operationer och användning av vissa katalysatorer och klor, är kostnaden totalt sett relativt rimlig jämfört med vissa andra alltför komplexa eller dyra metoder. Den kan effektivt behandla vätska med hög cyanidkoncentration och dålig halt samtidigt som kostnaderna kontrolleras inom ett acceptabelt intervall.

Slutsats

Behandling av cyanidfattig vätska i guldgruvor är en komplex men avgörande uppgift. Genom experimentell studie av cyanidfattig vätska från en viss guldgruva kan man se att olika behandlingsmetoder har sina egna fördelar och nackdelar. Trestegsmetoden med oxidation (H₂O₂ + katalysator "M") + klorering, luftning + C-adsorption visar relativt ideala behandlingseffekter och kostnadseffektivitet för den cyanidfattiga vätskan med hög total cyanidhalt i denna guldgruva. ​​Kontinuerlig forskning och förbättring behövs dock fortfarande i framtiden för att utveckla mer effektiva, kostnadseffektiva och miljövänliga behandlingsmetoder för att bättre uppfylla kraven på miljöskydd och hållbar utveckling inom guldgruveindustrin.