Mga pamamaraan para sa paggamot sa mga cyanide tailing na may hydrogen peroxide

pagpapakilala

Ang mga cyanide tailing ay mga by-product na nabuo sa pagmimina ng ginto at iba pang industriya na gumagamit cyanide sa proseso ng pagkuha. Dahil sa pagkakaroon ng nakakalason na mga compound ng cyanide, Mga tailing ng cyanide nagdudulot ng malubhang banta sa kapaligiran. Ang paggamot sa hydrogen peroxide ay isang mabisang paraan para sa pagharap sa mga tailing na ito. Tatalakayin ng artikulong ito ang paraan ng paggamot na ito nang detalyado.

Prinsipyo ng Paggamot ng Hydrogen Peroxide

Ang hydrogen peroxide (H₂O₂) ay isang malakas na oxidizing agent. Kapag tinatrato ang mga cyanide tailing, ang pangunahing prinsipyo ay iyon agwa-oksihenada tumutugon sa mga cyanide compound sa isang alkaline na kapaligiran (karaniwan ay may pH na 10 - 11). Na-catalyze ng mga substance (karaniwan ay mga copper ions, Cu²⁺), ang mga sumusunod na reaksyon ay nangyayari:

Ang cyanide (CN⁻) ay na-oxidized sa cyanate (CNO⁻). Ang reaksyon ay maaaring simpleng ipahayag bilang:

2CN⁻ + 5H₂O₂ + 2OH⁻ → 2CNO⁻ + 6H₂O

Sa ilalim ng mga partikular na kondisyon, ang cyanate ay maaaring higit pang mag-react at mabulok sa mga hindi gaanong mapanganib na sangkap, tulad ng ammonia (NH₃), Karbon dioksida (CO₂), at nitroheno (N₂).

CNO⁻ + 2H₂O → NH₃ + HCO₃⁻

Kasunod nito, ang ammonia ay maaaring higit na ma-oxidize o ma-volatilize sa ilalim ng naaangkop na mga kondisyon sa kapaligiran.

Mga Hakbang sa Paggamot

Paghahanda ng Slurry ng Tailings: Una, ang cyanide tailing ay kailangang gawing slurry. Ito ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng tubig sa mga tailing at lubusang paghahalo sa mga ito sa isang angkop na lalagyan (tulad ng isang malakihang tangke ng paghahalo). Ang pagkakapare-pareho ng slurry ay nababagay upang matiyak ang magandang kontak sa pagitan ng hydrogen peroxide at ng cyanide - na naglalaman ng mga particle.

Pagsasaayos ng pH: Ang pH ng cyanide tailings slurry ay inaayos sa naaangkop na alkaline range, karaniwang pH 10 - 11. Ang hakbang na ito ay mahalaga dahil ang oxidation reaction ng hydrogen peroxide na may cyanide ay lubos na nakadepende sa pH value. Ang dayap (Ca(OH)₂) o sodium hydroxide (NaOH) ay karaniwang ginagamit upang mapataas ang pH.

Pagdaragdag ng Catalyst: Ang mga catalyst na nakabatay sa tanso, tulad ng copper sulfate (CuSO₄), ay idinaragdag sa slurry. Ang mga ion ng tanso ay maaaring mag-catalyze ng reaksyon sa pagitan ng hydrogen peroxide at cyanide, na makabuluhang nagpapabilis sa rate ng reaksyon. Ang konsentrasyon ng mga ion ng tanso sa slurry ay karaniwang kinokontrol sa humigit-kumulang 50 mg/L. Gayunpaman, kung ang mga tailing ay naglalaman na ng sapat na tanso o iba pang mga catalytic substance, maaaring hindi na kailangan ng karagdagang katalista.

Pagdaragdag ng Hydrogen Peroxide: Pagkatapos, ang hydrogen peroxide ay idinagdag sa slurry. Ang dami ng hydrogen peroxide na idinagdag ay depende sa konsentrasyon ng cyanide sa mga tailing. Ang molar ratio ng hydrogen peroxide sa cyanide ay karaniwang nasa hanay na 3:1 - 8:1. Halimbawa, kung mataas ang nilalaman ng cyanide sa mga tailing, kinakailangan ang mas mataas na ratio ng hydrogen peroxide. Ang hydrogen peroxide ay dapat idagdag nang dahan-dahan sa patuloy na pagpapakilos upang matiyak ang pare-parehong pamamahagi at ganap na reaksyon.

Reaksyon at Pagpukaw: Ang slurry ay patuloy na hinahalo sa panahon ng reaksyon upang matiyak ang sapat na pagdikit sa pagitan ng mga reactant. Ang oras ng reaksyon ay nag-iiba depende sa paunang konsentrasyon ng cyanide at mga layunin ng paggamot, sa pangkalahatan ay hindi bababa sa 1 - 2 oras. Sa panahong ito, ang hydrogen peroxide ay nag-oxidize ng cyanide sa hindi gaanong nakakapinsalang mga produkto.

Solid - Liquid Separation: Matapos makumpleto ang reaksyon, ang solid-liquid separation ay isinasagawa sa ginagamot na slurry. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng mga pamamaraan tulad ng sedimentation sa isang pampalapot na sinusundan ng pagsasala gamit ang isang filter press. Ang pinaghiwalay na solid (ibig sabihin, ang ginagamot na mga tailing) ay maaaring ligtas na itapon, halimbawa, na nakaimbak sa isang well-lined at sinusubaybayang tailings pond. Ang filtrate, na may pinababang konsentrasyon ng cyanide at iba pang mga sangkap, ay maaaring higit pang gamutin o muling gamitin sa proseso ng produksyon kung pinahihintulutan ng mga kondisyon.

Mga Salik na Nakakaapekto sa Kahusayan ng Paggamot

Konsentrasyon ng Hydrogen Peroxide: Kung mas mataas ang konsentrasyon ng hydrogen peroxide na idinagdag, mas maganda ang epekto ng oksihenasyon sa cyanide. Gayunpaman, ang labis na paggamit ng hydrogen peroxide ay hindi lamang nagpapataas ng mga gastos ngunit maaari ring mag-trigger ng mga side reaction at mga potensyal na problema sa kapaligiran.

pH Halaga: Tulad ng nabanggit sa itaas, ang halaga ng pH ng sistema ng reaksyon ay may malaking epekto sa rate ng reaksyon at kahusayan. Ang mga paglihis mula sa pinakamainam na hanay ng pH na 10 - 11 ay magpapabagal sa reaksyon ng oksihenasyon ng cyanide ng hydrogen peroxide.

Konsentrasyon ng Catalyst: Ang konsentrasyon ng catalyst na batay sa tanso ay nakakaapekto sa rate ng reaksyon. Kung ang konsentrasyon ng katalista ay masyadong mababa, ang reaksyon ay maaaring napakabagal; kung ito ay masyadong mataas, maaari itong magdulot ng iba pang kumplikadong mga reaksiyong kemikal at tumaas din ang mga gastos.

reaction Time: Ang sapat na oras ng reaksyon ay kinakailangan upang matiyak ang kumpletong oksihenasyon ng cyanide hangga't maaari. Ang hindi sapat na oras ng reaksyon ay magreresulta sa natitirang cyanide sa mga ginagamot na tailing.

Paunang Konsentrasyon ng Cyanide: Kung mas mataas ang paunang konsentrasyon ng cyanide sa mga tailing, mas mahirap makuha ang kumpletong paggamot, at maaaring kailanganin ang mas maraming hydrogen peroxide at mas mahabang oras ng reaksyon.

Mga Bentahe ng Paggamot ng Hydrogen Peroxide

Mataas na Oxidation Efficiency: Ang hydrogen peroxide ay maaaring epektibong mag-oxidize ng iba't ibang anyo ng cyanide, kabilang ang libreng cyanide at ilang metal - cyanide complex, na makabuluhang binabawasan ang toxicity ng cyanide tailings.

Medyo Simpleng Proseso: Kung ikukumpara sa ilang iba pang mga pamamaraan ng paggamot sa cyanide (tulad ng kumplikadong kemikal na pag-ulan o biological na pamamaraan ng paggamot), ang proseso ng paggamot sa hydrogen peroxide ay medyo madaling maunawaan at madaling gamitin.

Mababang Panganib ng Pangalawang Polusyon: Ang mga by-product ng hydrogen peroxide oxidation reaction ay hindi gaanong nakakapinsala. Ang intermediate na produkto ng cyanate ay maaaring higit pang mabulok sa mga hindi nakakalason na sangkap, at ang hydrogen peroxide mismo ay nabubulok sa tubig at oxygen, na nagpapaliit sa panganib ng pangalawang polusyon.

Malawak na Paggamit: Naaangkop ang paraang ito sa parehong maliliit na operasyon ng pagmimina at malalaking pang-industriyang planta, na ginagawa itong isang maraming nalalaman na pagpipilian para sa paggamot sa mga cyanide tailing.

Pag-aaral ng Kaso

Isang Gold Mining Company: Isang kumpanya ng pagmimina ng ginto na matatagpuan sa [tiyak na lokasyon] ay may malaking halaga ng cyanide tailing na may mataas na konsentrasyon ng cyanide. Pinagtibay nila ang paraan ng paggamot sa hydrogen peroxide. Sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga parameter ng proseso, kabilang ang pagsasaayos ng pH sa 10.5. pagdaragdag ng copper sulfate sa konsentrasyon na 50 mg/L bilang isang katalista, gamit ang hydrogen peroxide - to - cyanide molar ratio na 5:1. at pagsasagawa ng 1.5 - oras na reaksyon, matagumpay nilang nabawasan ang konsentrasyon ng cyanide sa mga tailing sa mga antas na mas mababa sa mga pamantayan ng regulasyon. Ang mga ginagamot na tailing ay ligtas na nakaimbak sa tailings pond, at ang filtrate ay muling ginamit sa proseso ng pagmimina, na binabawasan ang pagkonsumo ng tubig.

Isang Maliit na Scale Mining Operation: Ang isang maliit na operasyon ng pagmimina ng ginto sa isang malayong lugar ay nahaharap din sa problema ng cyanide - na naglalaman ng mga tailing. Dahil sa limitadong mga mapagkukunan, isinasaalang-alang ang pagiging simple ng pagpapatakbo nito, pinili nila ang paraan ng paggamot sa hydrogen peroxide. Sa pamamagitan ng maingat na pagkontrol sa dami ng hydrogen peroxide na idinagdag ayon sa tinantyang nilalaman ng cyanide sa mga tailing, pagsasaayos ng pH sa lokal na magagamit na kalamansi, at paggamit ng isang simpleng mechanical stirrer para sa paghahalo, matagumpay nilang nabawasan ang cyanide toxicity ng mga tailing. Bagama't maliit ang sukat ng paggamot, ito ay sapat na upang matugunan ang mga lokal na kinakailangan sa kapaligiran para sa pagtatapon ng mga tailing, na nagpoprotekta sa nakapaligid na kapaligiran mula sa potensyal na polusyon ng cyanide.

Pag-iingat

Ligtas na Paghawak ng Hydrogen Peroxide: Ang hydrogen peroxide ay isang malakas na oxidizing agent at maaaring maging lubhang mapanganib kung hindi mapangasiwaan ng maayos. Ang mga manggagawang kasangkot sa proseso ng paggamot ay dapat magsuot ng naaangkop na personal na kagamitang pang-proteksyon, tulad ng mga guwantes, salaming de kolor, at pamprotektang damit. Ang pag-iimbak ng hydrogen peroxide ay dapat ding mahigpit na sumunod sa mga regulasyon sa kaligtasan upang maiwasan ang aksidenteng pagkabulok o pagkakadikit sa mga nasusunog na sangkap.

Tumpak na Pagsubaybay: Ang patuloy na pagsubaybay sa proseso ng reaksyon ay mahalaga. Kabilang dito ang pagsubaybay sa halaga ng pH ng slurry sa panahon ng reaksyon, ang mga konsentrasyon ng hydrogen peroxide at cyanide, pati na rin ang temperatura ng reaksyon. Ang regular na sampling at pagsusuri ay dapat isagawa upang matiyak na ang proseso ng paggamot ay magpapatuloy gaya ng inaasahan at upang makagawa ng napapanahong mga pagsasaayos kung kinakailangan.

Pagtatapon ng Ginagamot na mga Tailing: Kahit na pagkatapos ng paggamot, ang solid tailings ay dapat na naka-imbak sa isang regular na tailings pond na nakakatugon sa mga pamantayan sa kapaligiran. Ang tailings pond ay dapat may angkop na lining structure upang maiwasan ang pagtagas ng mga natitirang nakakapinsalang substance sa lupa at tubig sa lupa.

Environmental Impact Assessment: Bago ipatupad ang paraan ng paggamot sa hydrogen peroxide, isang komprehensibong pagsusuri sa epekto sa kapaligiran ay dapat isagawa upang suriin ang mga potensyal na epekto nito sa kalidad ng hangin, tubig, at lupa, gayundin sa nakapalibot na ecosystem. Nakakatulong ang pagtatasa na ito na ma-optimize ang proseso ng paggamot at tinitiyak ang pagsunod sa mga regulasyon sa kapaligiran.

Sa konklusyon, ang paraan ng paggamot sa hydrogen peroxide ay nagbibigay ng isang mabubuhay at epektibong solusyon para sa paggamot ng mga cyanide tailing. Sa pamamagitan ng pag-unawa sa prinsipyo nito, pagsunod sa mga tamang hakbang sa paggamot, pagsasaalang-alang sa mga salik na nakakaimpluwensya, at pagkuha ng mga kinakailangang pag-iingat, ang pamamaraang ito ay maaaring makabuluhang bawasan ang mga panganib sa kapaligiran na dulot ng cyanide tailing, na nag-aambag sa napapanatiling pag-unlad ng industriya ng pagmimina at pangangalaga sa kapaligiran.