Mchakato wa uwekaji sinia wa halijoto ya juu kwa kurejesha madini ya thamani kutoka kwa vichocheo vya magari

kuanzishwa

Platinamu - metali za kikundi (PGMs), pamoja na platinamu (Pt), palladium (Pd), na rhodium (Rh), zina umuhimu mkubwa katika tasnia mbalimbali. Katika tasnia ya magari, wanachukua jukumu muhimu katika vibadilishaji vichocheo, ambavyo ni muhimu kwa kupunguza uzalishaji unaodhuru kutoka kwa moshi wa gari. Hata hivyo, PGMs ni chache na zinasambazwa kwa usawa katika asili, na uchimbaji wao kutoka ores msingi mara nyingi ni changamano na gharama kubwa. Kama matokeo, urejeshaji wa PGM kutoka kwa vyanzo vya pili, kama vile vilivyotumika Vichocheo vya magari, imepata umakini unaoongezeka. Juu - joto sianidi leaching inajitokeza kama mbinu inayoweza kutumika kwa kusudi hili.

Jukumu la PGM katika Vichocheo vya Magari

Vibadilishaji vya kichocheo vya magari vimeundwa kubadilisha vichafuzi vyenye sumu katika gesi za kutolea moshi, kama vile Carbon Monoksidi (CO), hidrokaboni (HC), na oksidi za nitrojeni (NOx), huingia katika vitu visivyo na madhara kama vile kaboni dioksidi (CO₂), nitrojeni (N₂), na maji (H₂O). PGM ndizo vipengele muhimu vinavyofanya kazi katika vibadilishaji hivi. Kwa mfano, Pt na Pd zinafaa kwa oksidi ya CO na HC, huku Rh ikitumika zaidi kupunguza NOx. Mahitaji ya PGM katika tasnia ya magari ni makubwa. Mnamo 1990, aunsi milioni 1.3 za platinamu, aunsi 230.000 za palladium, na aunsi 330.000 za rhodium zilitumika katika utengenezaji wa vichocheo vya magari. Kwa kuzingatia ukuaji endelevu wa tasnia ya magari kwa miaka mingi, kiasi cha PGM katika vichocheo vilivyotumika ni kikubwa sana, na kuvifanya kuwa rasilimali muhimu ya sekondari.

Kanuni za Uvujaji wa Joto la Juu - Cyanide

Utata wa Cyanide

Usafishaji wa Cyanide umetumika sana katika tasnia ya madini, haswa kwa uchimbaji wa dhahabu. Kanuni hiyo iko katika uwezo wa ioni za sianidi (CN⁻) kuunda muundo thabiti na metali fulani. Kwa upande wa PGM, chini ya halijoto ya juu na hali ifaayo ya alkali, CN⁻ inaweza kuitikia kwa Pt, Pd, na Rh kuunda changamano za sianidi mumunyifu. Mwitikio huu wa uchangamano huruhusu PGM kuyeyushwa kutoka kwa tumbo dhabiti la kichocheo hadi kwenye suluhisho, kuwezesha michakato ya utengano na urejeshaji unaofuata.

Juu - Uboreshaji wa Joto

Hali ya joto ya juu ina jukumu muhimu katika kukuza mchakato wa leaching. Kuongezeka kwa joto huharakisha kinetics ya majibu. Kwa joto la juu, kiwango cha kuenea kwa ioni za cyanide kwenye uso wa chembe za PGM huongezeka, na athari za kemikali hutokea kwa kasi zaidi. Kwa mfano, tafiti zimeonyesha kuwa katika halijoto ya juu ya sianidi leaching ya PGMs kutoka kwa vichocheo vya magari, kuongeza joto kutoka 100 °C hadi 150 °C kunaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa uondoaji wa Pd na Pt. Hata hivyo, inapaswa kuzingatiwa kuwa halijoto ya juu sana inaweza pia kuleta changamoto fulani, kama vile kuongezeka kwa matumizi ya nishati na athari zinazoweza kutokea.

Mchakato wa Usafishaji wa Sianidi ya Halijoto ya Juu kwa Vichocheo vya Magari

Matayarisho ya awali ya Vichocheo

Kabla ya mchakato wa uvujaji wa sianidi ya halijoto ya juu, vichocheo vya magari vilivyotumika kawaida huhitaji kushughulikiwa mapema. Hatua hii ni muhimu ili kuboresha ufanisi wa leaching. Kwanza, vichocheo hupondwa na kusagwa ili kupunguza ukubwa wa chembe, ambayo huongeza eneo mahususi la uso na kufichua PGM zaidi kwa majibu. Kisha, wanaweza kufanyiwa matibabu ya joto, kama vile kuchomwa, ili kuondoa kaboni na uchafu mwingine kwenye uso wa kichocheo, na kufanya PGMs kufikiwa zaidi na suluhisho la sianidi.

Operesheni ya leaching

Katika hatua ya leaching, vichocheo vilivyotayarishwa huwekwa kwenye chombo cha athari na suluhisho la sianidi, kawaida. Sianidi ya sodiamu (NaCN). Kisha chombo cha majibu huwashwa kwa joto la juu linalofaa, kwa kawaida katika anuwai ya 120 - 180 ° C, na shinikizo hurekebishwa kulingana na mahitaji. Oksijeni au wakala wa vioksidishaji mara nyingi huletwa ili kukuza uoksidishaji wa PGMs na kuongeza mmenyuko wa uchangamano. Muda wa leaching hutofautiana kulingana na muundo wa kichocheo na hali ya athari, kwa ujumla kuanzia saa kadhaa hadi zaidi ya saa kumi.

Kutenganishwa na Ufufuaji wa PGMs

Baada ya mchakato wa leaching, ufumbuzi ina PGM kufutwa - cyanide complexes. Ili kurejesha PGM, mbinu mbalimbali za utenganisho zinaweza kutumika. Mbinu moja ya kawaida ni uchimbaji wa kutengenezea, ambapo kidondoo kinachofaa cha kikaboni kinatumika kwa kuchagua PGM kutoka kwa pombe ya sianidi leach. Kwa mfano, vimiminiko fulani vya ioni vimeonyesha uteuzi mzuri wa kutenganisha Pt na Pd kutoka kwa kileo cha leach. Njia nyingine ni mvua. Kwa kurekebisha thamani ya pH ya myeyusho au kuongeza mawakala mahususi wa unyeshaji mvua, PGM zinaweza kutolewa kwenye suluhisho kwa njia ya chumvi za metali au changamano, ambazo zinaweza kusafishwa zaidi ili kupata PGM safi.

Manufaa ya Kiwango cha Juu - Uvujaji wa Sianidi ya Joto

Ufanisi wa Juu wa Urejeshaji

Ikilinganishwa na baadhi ya mbinu za kitamaduni za kurejesha PGM kutoka kwa vichochezi vya magari, uchujaji wa sianidi ya halijoto ya juu unaweza kufikia viwango vya juu vya uokoaji. Uchunguzi umeonyesha kuwa chini ya hali iliyoboreshwa, viwango vya leaching vya Pt, Pd, na Rh vinaweza kufikia zaidi ya 90%, na katika hali zingine, hata karibu 100%. Kwa mfano, katika utafiti kuhusu uvujaji wa sianidi ya halijoto ya juu ya PGMs kutoka kwa vigeuzi vya kiotomatiki vilivyochoka, autoclave inayotiririka ifikapo 150 °C, ikiwa na shinikizo la sehemu ya oksijeni ya psi 200 na muda wa dakika 120, ilizalisha > 90% ya kufutwa kwa PGMs.

Kuchagua

Sianidi ina kiwango fulani cha kuchagua katika kuchanganya na PGMs. Chini ya hali zinazofaa, inaweza kuitikia kwa upendeleo Pt, Pd, na Rh huku ikiwa na mwingiliano mdogo na vipengele vingine vingi kwenye matriki ya kichocheo, kama vile vijenzi vya kauri na baadhi ya metali msingi. Uteuzi huu hurahisisha mchakato unaofuata wa utengano na husaidia kupata PGM kwa usafi wa hali ya juu.

Changamoto na Masuluhisho

Sumu ya Cyanide

Matumizi ya sianidi katika mchakato wa leaching yanahusishwa na wasiwasi mkubwa wa mazingira na usalama kutokana na sumu yake ya juu. Cyanide inaweza kudhuru afya ya binadamu na mazingira ikiwa haitasimamiwa vizuri. Ili kukabiliana na suala hili, hatua kali za usalama zinatekelezwa katika mchakato wa viwanda. Kwa mfano, mifumo iliyofungwa - ya kitanzi imeundwa ili kupunguza kutolewa kwa cyanide kwenye mazingira. Zaidi ya hayo, matibabu ya sianidi - yenye maji machafu ni muhimu. Teknolojia za hali ya juu za kutibu maji machafu, kama vile uoksidishaji wa kemikali na matibabu ya kibayolojia, zinaweza kutumika kutengenezea sianidi kuwa vitu visivyo na madhara kabla ya kumwaga maji machafu.

Matumizi ya Juu ya Nishati

Mahitaji ya juu ya joto ya mchakato husababisha matumizi ya juu ya nishati. Ili kupunguza tatizo hili, juhudi zinafanywa ili kuboresha hali ya majibu. Kwa mfano, kupitia udhibiti sahihi wa halijoto, shinikizo, na wakati wa majibu, uwekaji nishati unaweza kupunguzwa huku ukidumisha ufanisi wa juu wa leaching. Zaidi ya hayo, uundaji wa vifaa vya kupokanzwa vyema vya nishati na utumiaji wa mifumo ya uokoaji wa joto taka pia inaweza kusaidia kuboresha ufanisi wa nishati ya mchakato wa uvujaji wa sianidi ya joto la juu.

Hitimisho

Uvujaji wa sianidi ya halijoto ya juu huonyesha uwezekano mkubwa wa kupona Vyuma vya thamani, hasa PGMs, kutoka kwa vichocheo vya magari. Inatoa ufanisi wa hali ya juu wa uokoaji na uteuzi, ambao ni muhimu kwa urejeleaji wa kiuchumi na mzuri wa rasilimali hizi muhimu. Ingawa changamoto kama vile sumu ya sianidi na matumizi makubwa ya nishati zipo, utafiti endelevu na uvumbuzi wa kiteknolojia unafanywa ili kushughulikia masuala haya. Kwa kuongezeka kwa mahitaji ya PGM na msisitizo unaoongezeka wa kuchakata rasilimali na ulinzi wa mazingira, uchujaji wa sianidi ya halijoto ya juu unatarajiwa kuchukua jukumu muhimu zaidi katika siku zijazo za tasnia ya kuchakata tena kwa vichocheo vya magari.