Proseso ng Chlorination para sa Paggamot ng Cyanide Gold Sludge

pagpapakilala

Sa industriya ng pagkuha ng ginto, cyanide gold sludge ay isang by-product na nabuo sa panahon ng proseso ng cyanidation. Ang putik na ito ay hindi lamang naglalaman ng mahahalagang metal tulad ng ginto at pilak kundi pati na rin ang mga nakakapinsalang sangkap tulad ng cyanide. Ang paggamot ng cyanide gold sludge ay mahalaga para sa parehong pagbawi ng mapagkukunan at proteksyon sa kapaligiran. Ang proseso ng chlorination ay lumitaw bilang isang mabisang paraan para sa paggamot sa putik na ito, na nag-aalok ng isang paraan upang paghiwalayin ang mahahalagang metal at i-detoxify ang mga sangkap na naglalaman ng cyanide.

Mga Prinsipyo ng Proseso ng Chlorination

Oxidation at Selective Dissolution

Ang proseso ng chlorination sinasamantala ang iba't ibang oksihenasyon - mga potensyal na pagbabawas ng mga metal sa isang partikular na daluyan. Sa konteksto ng paggamot sa cyanide gold sludge, kapag ang isang chlorinating agent (tulad ng sodium chlorate sa isang acidic medium) ay idinagdag, ang mga metal na may mas mababang oksihenasyon - mga potensyal na pagbabawas, tulad ng zinc, iron, lead, at copper, ay mas pinipiling na-oxidized at natunaw sa solusyon. Halimbawa, sa isang hydrochloric acid medium, ang mga metal sa gold sludge ay tumutugon sa solusyon. Kasunod nito, kapag idinagdag ang sodium chlorate, pinapataas nito ang potensyal na solusyon, na nagpapahintulot sa tanso at iba pang mga impurities na hindi matutunaw sa hydrochloric acid na ganap na ma-oxidized at matunaw. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa potensyal na solusyon, ang mga mahalagang metal tulad ng pilak at ginto ay maaaring maiwan sa nalalabi.

Pagkasira ng Cyanide

Ang cyanide sa gold sludge ay lubhang nakakalason. Ang chlorination ay maaari ding gumanap ng papel sa pagsira ng cyanide. Sa isang alkaline na kapaligiran, kapag ang isang chlorine-based oxidant (tulad ng chlorine gas, sodium hypochlorite, atbp.) ay idinagdag, ang cyanide ay unang na-oxidize sa cyanate at pagkatapos ay higit na na-oxidize sa carbon dioxide at nitrogen. Ang pangkalahatang mekanismo ng reaksyon ay ang mga sumusunod: Sa pagkakaroon ng isang alkaline na solusyon, ang idinagdag na chlorine - na naglalaman ng oxidant ay bumubuo ng mga species tulad ng OCl⁻. Ang cyanide (CN⁻) ay tumutugon sa OCl⁻, at sa pamamagitan ng isang serye ng mga reaksyon ng oksihenasyon, ito ay na-convert sa hindi gaanong nakakapinsalang mga sangkap.

Mga Hakbang sa Paglalapat ng Proseso ng Chlorination sa Paggamot ng Cyanide Gold Sludge

Pagpapaunlad

Bago ang proseso ng chlorination, ang cyanide gold sludge ay karaniwang nangangailangan ng pretreatment. Ito ay maaaring may kasamang mga proseso tulad ng paggiling upang bawasan ang laki ng butil ng putik, na maaaring tumaas ang lugar ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng putik at ng chlorinating agent, at sa gayon ay nagpapabuti sa kahusayan ng reaksyon. Bukod pa rito, kung ang putik ay naglalaman ng isang malaking halaga ng mga impurities na maaaring makagambala sa reaksyon ng chlorination, tulad ng labis na halaga ng ilang mga metal oxide o sulfide, ang pre-leaching na may naaangkop na mga reagents ay maaaring isagawa upang alisin ang mga nakakasagabal na sangkap na ito.

Reaksyon ng Klorinasyon

1.Unang - yugto ng Chlorination (Pag-alis ng Dumi)

• Sa unang yugto ng reaksyon ng chlorination, ang pangunahing layunin ay alisin ang mga base metal mula sa cyanide gold sludge. Ang putik ay inilalagay sa isang reaction vessel na may angkop na acidic medium (karaniwan ay hydrochloric acid). Pagkatapos, unti-unting idinaragdag ang isang ahente ng chlorinating, tulad ng sodium chlorate. Ang temperatura ng reaksyon, kaasiman, at ang bilis ng pagdaragdag ng ahente ng chlorinating ay kailangang maingat na kontrolin. Halimbawa, ang temperatura ng reaksyon ay maaaring mapanatili sa loob ng isang tiyak na saklaw, karaniwang nasa paligid ng 40 - 60 °C, at ang kaasiman ng solusyon ng hydrochloric acid ay nababagay sa isang naaangkop na konsentrasyon, kadalasan sa paligid ng 1 - 3 mol/L.

• Sa prosesong ito, sinusubaybayan ang potensyal ng oksihenasyon - pagbabawas ng sistema ng reaksyon. Kapag ang potensyal ay umabot sa isang partikular na hanay (halimbawa, para sa pag-alis ng ilang mga base metal, ang potensyal ay maaaring kontrolin sa pagitan ng 400 - 450 mV), ang mga base metal tulad ng zinc, iron, at bahagi ng tanso ay na-oxidized at natunaw sa solusyon. Ang oras ng reaksyon ay nag-iiba depende sa komposisyon at laki ng butil ng putik, sa pangkalahatan ay mula 2 - 4 na oras.

2.Ikalawang - yugto ng Chlorination (Paghihiwalay ng Ginto at Pilak)

• Pagkatapos ng unang - yugto ng pag-aalis ng karumihan, ang nalalabi ay pangunahing naglalaman ng ginto, pilak, at ilang natitirang mga dumi. Sa pangalawang yugto ng chlorination, ang mga kondisyon ay nababagay upang piliing matunaw ang ginto o pilak. Kung ang layunin ay upang matunaw ang ginto, ang mga kondisyon ng reaksyon ay nababagay upang madagdagan ang potensyal na pagbabawas ng oksihenasyon. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang sodium chlorate at pagsasaayos ng acidity at temperatura nang naaangkop, ang potensyal ay maaaring tumaas sa isang hanay kung saan ang ginto ay maaaring ma-oxidize at matunaw (karaniwang nasa 1000 - 1050 mV).

• Habang nagpapatuloy ang reaksyon, ang ginto ay na-convert sa mga natutunaw na gold chloride complex sa solusyon. Ang pilak ay maaaring bumuo ng hindi matutunaw na pilak na klorido sa ilalim ng ilang mga kundisyon at manatili sa nalalabi. Ang oras ng reaksyon para sa yugtong ito ay maaaring humigit-kumulang 0.5 - 1 oras, depende sa dami ng ginto sa putik.

Pagbawi ng Metal

1.Gold Recovery

• Matapos matunaw ang ginto sa solusyon bilang mga kumplikadong gintong klorido, maaari itong mabawi sa pamamagitan ng pagbawas. Maaaring gumamit ng mga pampababa tulad ng sodium sulfite, oxalic acid, o hydrazine. Kapag gumagamit ng sodium sulfite bilang isang reducing agent, ang solusyon ay inaayos sa isang naaangkop na halaga ng pH (karaniwan ay nasa 1 - 2), at pagkatapos ay unti-unting idinagdag ang sodium sulfite. Ang equation ng reaksyon para sa pagbabawas ng mga gold chloride complex sa pamamagitan ng sodium sulfite ay: 3H₂O + 3Na₂SO₃+2HAuCl₄ = 3Na₂SO₄ + 8HCl + 2Au.

• Ang proseso ng pagbabawas ay sinusubaybayan din sa pamamagitan ng pagsukat ng oksihenasyon - potensyal na pagbawas ng solusyon. Ang dulo - punto ng pagbabawas ay maaaring matukoy kapag ang potensyal ay umabot sa isang tiyak na halaga (halimbawa, para sa unang - yugto ng pagbabawas gamit ang sodium sulfite, ang end-point na potensyal ay maaaring nasa paligid ng 590 - 730 mV). Ang namuong ginto ay sinasala, hinuhugasan, at tinutuyo upang makakuha ng mga produktong purong ginto.

2.Silver Recovery

• Kung ang pilak ay nananatili sa nalalabi pagkatapos ng ikalawang yugto ng chlorination, maaari pa itong iproseso upang mabawi ang pilak. Ang isang karaniwang paraan ay ang paggamot sa nalalabi na may angkop na reagent upang matunaw ang pilak, tulad ng paggamit ng nitric acid upang matunaw ang silver chloride upang bumuo ng silver nitrate solution. Pagkatapos, ang pilak ay maaaring makuha mula sa silver nitrate solution sa pamamagitan ng mga pamamaraan tulad ng electrolysis o reduction na may angkop na ahente ng pagbabawas.

Cyanide - naglalaman ng Wastewater Treatment

Ang wastewater na nabuo sa panahon ng proseso ng chlorination ng cyanide gold sludge ay naglalaman ng natitirang cyanide. Upang matugunan ang mga pamantayan sa paglabas sa kapaligiran, ang wastewater na ito ay kailangang tratuhin. Ang alkaline chlorination ay isang karaniwang paraan para sa paggamot sa ganitong uri ng wastewater. Sa isang alkaline na kapaligiran (pH > 10), isang chlorine-based na oxidant ay idinaragdag sa wastewater. Ang cyanide sa wastewater ay na-oxidized sa cyanate muna at pagkatapos ay mas na-oxidized sa hindi nakakalason na carbon dioxide at nitrogen. Ang reaksyon ay isinasagawa sa ilalim ng wastong paghahalo at mga kondisyon ng oras ng reaksyon upang matiyak ang kumpletong oksihenasyon ng cyanide.

Mga Bentahe ng Proseso ng Chlorination

Mataas na Rate ng Pagbawi ng Metal

Ang proseso ng chlorination ay maaaring makamit ang isang mataas na rate ng pagbawi ng mga mahahalagang metal sa cyanide gold sludge. Sa pamamagitan ng tumpak na pagkontrol sa mga kondisyon ng reaksyon at oksihenasyon - potensyal na pagbawas, posible na piliing matunaw at mabawi ang ginto at pilak, habang epektibong inaalis ang mga base metal na dumi. Halimbawa, sa mga prosesong mahusay na na-optimize, ang rate ng pagbawi ng ginto ay maaaring umabot ng higit sa 95%, at ang rate ng pagbawi ng pilak ay maaari ding medyo mataas, depende sa paunang komposisyon ng putik.

Mahusay na Pagkasira ng Cyanide

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang proseso ng chlorination ay maaaring epektibong sirain ang mataas na nakakalason na cyanide sa gintong putik. Malaki ang kahalagahan nito para sa pangangalaga sa kapaligiran, dahil mapipigilan nito ang paglabas ng cyanide sa kapaligiran, na binabawasan ang potensyal na pinsala sa kalusugan ng tao at sa ekolohikal na kapaligiran.

Kakayahang umangkop sa Iba't Ibang Komposisyon ng Putik

Ang proseso ng chlorination ay nagpapakita ng mahusay na kakayahang umangkop sa cyanide gold sludges na may iba't ibang komposisyon. Kung ang putik ay may mataas o mababang nilalaman ng ginto, pilak, at iba't ibang base metal, naaangkop na pagsasaayos ng mga kondisyon ng reaksyon tulad ng uri at dami ng chlorinating agent, temperatura ng reaksyon, kaasiman, at oksihenasyon - ang potensyal na pagbabawas ay maaaring gawin upang makamit ang epektibong paggamot.

Mga Hamon at Solusyon sa Proseso ng Chlorination

Kaagnasan ng Kagamitan

Ang acidic at oxidizing na kapaligiran sa proseso ng chlorination ay maaaring magdulot ng matinding kaagnasan ng kagamitan. Ang paggamit ng chlorine - na naglalaman ng mga oxidant at acidic media, lalo na ang hydrochloric acid, ay maaaring makasira sa mga reaction vessel, pipeline, at iba pang kagamitan. Upang matugunan ang problemang ito, kailangang pumili ng mga materyales na lumalaban sa kaagnasan. Halimbawa, ang mga reaction vessel ay maaaring gawa sa mga materyales tulad ng mataas na kalidad na hindi kinakalawang na asero, mga haluang metal na titanium, o nilagyan ng mga materyales na lumalaban sa kaagnasan tulad ng goma o grapayt. Ang regular na inspeksyon at pagpapanatili ng mga kagamitan ay kinakailangan din upang makita at maayos ang mga problemang nauugnay sa kaagnasan sa isang napapanahong paraan.

Pagbuo ng Nakakalason na By - mga produkto

Sa panahon ng proseso ng chlorination, lalo na sa paggamot ng cyanide - na naglalaman ng mga sangkap, may panganib na makabuo ng nakakalason na by-product. Halimbawa, kapag ang cyanide ay na-oxidize, ang cyanogen chloride, na nakakalason, ay maaaring magawa. Upang malutas ang problemang ito, ang naaangkop na mga kondisyon ng reaksyon ay kailangang mahigpit na kontrolin. Sa kaso ng cyanide oxidation, ang pagpapanatili ng alkaline na kapaligiran ay maaaring maiwasan ang pagbuo ng cyanogen chloride. Bukod pa rito, dapat na mai-install ang wastong sistema ng bentilasyon at gas treatment sa lugar ng produksyon upang maiwasan ang akumulasyon ng mga nakakalason na gas.

Mataas na Pagkonsumo ng Enerhiya at Reagent

Ang proseso ng chlorination ay madalas na nangangailangan ng isang tiyak na halaga ng enerhiya para sa pagpainit, pagpapakilos, at pagpapatakbo ng mga kagamitan. Bilang karagdagan, ang paggamit ng mga ahente ng chlorinating at iba pang mga reagents ay nagdudulot din ng mga gastos. Upang mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya at reagent, maaaring isagawa ang pag-optimize ng proseso. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagpapabuti ng kahusayan ng reaksyon sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga kondisyon ng reaksyon, pagbabawas ng hindi kinakailangang pag-init at mga oras ng pagpapakilos, at pagpapabuti ng rate ng paggamit ng mga reagents sa pamamagitan ng mas mahusay na disenyo at kontrol ng proseso.

Konklusyon

Ang proseso ng chlorination ay isang magandang paraan para sa paggamot sa cyanide gold sludge. Pinagsasama nito ang pagbawi ng mga mahahalagang metal at ang detoxification ng cyanide - na naglalaman ng mga sangkap. Bagama't may ilang hamon sa aplikasyon nito, sa patuloy na pagpapabuti ng teknolohiya at paggamit ng naaangkop na mga solusyon, ang proseso ng chlorination ay maaaring gumanap ng lalong mahalagang papel sa industriya ng pagkuha ng ginto, na nag-aambag sa parehong mga benepisyong pang-ekonomiya at proteksyon sa kapaligiran.