Mga Paraan at Proseso para sa Pag-alis ng Cyanide sa Ibabaw ng Sulfide Ores

1. pagpapakilala

Sa larangan ng metalurhiya, lalo na sa pagkuha ng ginto at pagproseso ng sulfide ore, ang pagkakaroon ng syanuro sa ibabaw ng Sulfide Ores nagdudulot ng makabuluhang hamon. Ang cyanide ay malawakang ginagamit sa proseso ng pag-leaching ng cyanidation para sa pagkuha ng ginto dahil sa kakayahang bumuo ng mga complex na may ginto, na nagpapadali sa pagkatunaw nito. Gayunpaman, pagkatapos ng proseso ng leaching, ang natitira cyanide sa ibabaw ng sulfide ores sa mga tailing ay hindi lamang humahantong sa polusyon sa kapaligiran ngunit pinipigilan din ang kasunod na beneficiation ng sulfide mineral, na binabawasan ang pangkalahatang rate ng pagbawi ng mga mahahalagang metal. Samakatuwid, ang pagbuo ng mga epektibong pamamaraan upang alisin ang cyanide sa ibabaw ng sulfide ores ay mahalaga para sa napapanatiling pagproseso ng mineral at proteksyon sa kapaligiran.

2. Mga Umiiral na Problema sa Cyanide sa Sulfide Ore Surfaces

2.1 Epekto sa Kapaligiran

Ang cyanide ay isang lubhang nakakalason na sangkap. Kapag ang mga sulfide ores na may surface - adsorbed cyanide ay ibinubuhos sa kapaligiran, ang cyanide ay maaaring unti-unting tumagas at makontamina ang lupa, pinagmumulan ng tubig, at hangin. Kahit na sa mababang konsentrasyon, ang cyanide ay maaaring maging lubhang nakakapinsala sa mga nabubuhay na organismo, halaman, at kalusugan ng tao. Halimbawa, sa ilang mga lugar ng pagmimina kung saan naganap ang hindi wastong pagtatapon ng cyanide - na naglalaman ng mga tailing, ang mga kalapit na anyong tubig ay nagpakita ng makabuluhang pagbaba sa nilalaman ng dissolved oxygen, na nagreresulta sa pagkamatay ng mga isda at iba pang nabubuhay sa tubig.

2.2 Pagpigil sa Sulfide Mineral Beneficiation

Ang cyanide na na-adsorbed sa ibabaw ng sulfide ores, tulad ng pyrite, chalcopyrite, at sphalerite, ay maaaring bumuo ng isang passivation film sa ibabaw ng mineral. Binabawasan ng pelikulang ito ang reaktibiti ng mga sulfide mineral sa panahon ng kasunod na flotation o iba pang proseso ng beneficiation. Halimbawa, sa flotation ng copper-bearing sulfide ores, ang pagkakaroon ng cyanide sa ibabaw ng chalcopyrite ay maaaring magpahina sa pakikipag-ugnayan nito sa mga collectors, na nagpapahirap sa paghiwalay ng mga copper mineral mula sa gangue minerals nang epektibo, at sa gayon ay binabawasan ang grade at recovery rate ng copper concentrates.

3. Mga Paraan para sa Pag-alis ng Cyanide sa Ibabaw ng Sulfide Ores

3.1 Paraan ng Pag-activate ng Acid

3.1.1 Prinsipyo

Ang paraan ng pag-activate ng acid ay pangunahing gumagamit ng mga acid tulad ng sulfuric acid o oxalic acid upang tumugon sa cyanide - na naglalaman ng mga compound sa ibabaw ng sulfide ores. Kapag ang isang acid ay idinagdag, ito ay nagiging sanhi ng agnas ng cyanide - metal complexes. Bilang resulta, nabuo ang hydrogen cyanide gas. Ngunit sa isang mahusay na disenyong proseso, ang pabagu-bagong hydrogen cyanide na ito ay maaaring mabawi at magamit muli sa pamamagitan ng naaangkop na mga sistema ng pagsipsip.

3.1.2 Mga Hakbang sa Proseso

1. Paghahanda ng Ore Pulp: Una, paghaluin ang sulfide ore tailings sa surface - adsorbed cyanide na may tubig upang lumikha ng pare-parehong ore pulp. Ang solid-liquid ratio ng ore pulp ay karaniwang inaayos batay sa mga katangian ng ore at mga partikular na kinakailangan sa proseso, kadalasang nasa hanay na 1:2 - 1:5.

2. Pagdaragdag ng Acid: Dahan-dahang magdagdag ng sulfuric acid o oxalic acid sa ore pulp habang patuloy na hinahalo. Ang dami ng acid na idinagdag ay dapat na maingat na kontrolin ayon sa nilalaman ng cyanide sa pulp ng mineral. Karaniwan, ang pH value ng ore pulp ay nababagay sa 2 - 4. at ang pH ay dapat na subaybayan sa real-time gamit ang pH meter sa panahon ng proseso ng pagdaragdag.

3. Reaksyon at Paggamot sa Gas: Pagkatapos idagdag ang acid, hayaang magpatuloy ang reaksyon nang mga 1 - 3 oras. Sa panahong ito, ang hydrogen cyanide gas ay ginawa. Upang maiwasan ang gas na ito sa pagdumi sa kapaligiran, isang sistema ng pagkolekta at - paggamot ng gas ay naka-set up. Ang nabuong hydrogen cyanide gas ay nakadirekta sa isang absorption tower na puno ng alkaline solution, tulad ng sodium hydroxide solution. Dito, ang hydrogen cyanide ay tumutugon sa sodium hydroxide, at ang nakuhang muli Sodium Cyanide ang solusyon ay maaaring i-recycle sa proseso ng cyanidation kung ang kalidad nito ay nakakatugon sa mga kinakailangan.

3.1.3 Mga Kalamangan at Kahinaan

• Bentahe: Ang pamamaraang ito ay medyo tapat sa parehong prinsipyo at operasyon. Mabisa nitong masira ang cyanide - na naglalaman ng mga compound sa ibabaw ng sulfide ores at may potensyal na mag-recycle ng cyanide, na binabawasan ang kabuuang halaga ng paggamit ng cyanide sa proseso ng pagmimina.

• Mga Disbentaha : May malaking panganib sa kaligtasan na kasangkot. Ang hydrogen cyanide gas ay lubhang nakakalason, at anumang pagtagas sa panahon ng reaksyon ay maaaring magdulot ng malubhang pinsala sa mga operator at sa kapaligiran. Bukod pa rito, ang mga acid na ginamit sa paraang ito ay kinakaing unti-unti, na maaaring makapinsala sa mga kagamitan at mga pipeline, pagtaas ng mga gastos sa pagpapanatili at paikliin ang habang-buhay ng kagamitan.

3.2 Paraan ng Oxidant Activation

3.2.1 Prinsipyo

Ang mga oxidant tulad ng hydrogen peroxide, potassium permanganate, at ozone ay ginagamit upang i-oxidize ang cyanide sa ibabaw ng mga sulfide ores. Ang mga oxidant na ito ay sumisira sa mga kemikal na bono ng mga cyanide compound, na binabago ang cyanide sa mga medyo hindi nakalalasong sangkap tulad ng nitrogen gas at Karbonate.

3.2.2 Mga Hakbang sa Proseso

1. Paghahanda ng Ore Pulp: Katulad ng paraan ng acid activation, ihanda ang sulfide ore tailings sa isang ore pulp na may naaangkop na solid-liquid ratio.

2. Pagdaragdag ng oxidant: Idagdag ang napiling oxidant sa ore pulp. Ang dami ng idinagdag na oxidant ay depende sa nilalaman ng cyanide sa pulp ng ore at potensyal na oksihenasyon ng oxidant. Halimbawa, kapag gumagamit ng hydrogen peroxide, ang dosis ay karaniwang 1 - 5 kg bawat tonelada ng ore pulp, habang ang potassium permanganate ay karaniwang idinagdag sa 0.5 - 2 kg bawat tonelada ng ore pulp. Ang pagdaragdag ay dapat gawin nang dahan-dahan sa patuloy na pagpapakilos upang matiyak ang pantay na paghahalo.

3. Reaksyon at Pagsubaybay: Pahintulutan ang oxidant na tumugon sa cyanide sa ore pulp sa loob ng 2 - 4 na oras. Sa panahon ng reaksyon, subaybayan ang oksihenasyon - potensyal na pagbawas at nilalaman ng cyanide sa pulp ng mineral. Ang oxidation - reduction potential value ay maaaring sumasalamin sa progreso ng oxidation reaction. Kapag ang halaga ay nagpapatatag at ang cyanide na nilalaman sa pulp ng mineral ay nakakatugon sa kinakailangang pamantayan (karaniwan ay mas mababa sa 0.5 mg/L), ang reaksyon ay itinuturing na kumpleto.

3.2.3 Mga Kalamangan at Kahinaan

• Bentahe: Ang pamamaraang ito ay hindi gumagawa ng mga nakakalason at pabagu-bago ng isip na mga gas tulad ng paraan ng pag-activate ng acid, na ginagawa itong mas ligtas para sa kapaligiran ng operasyon. Maaari itong epektibong mag-oxidize at mabulok ang cyanide, na makamit ang layunin ng pag-alis ng cyanide mula sa ibabaw ng sulfide ores. Bukod dito, ang mga produkto ng reaksyon ay medyo friendly sa kapaligiran.

• Mga Disbentaha : Ang halaga ng mga oxidant ay medyo mataas, lalo na para sa malalakas na oxidant tulad ng ozone, na nagpapataas sa gastos sa pagproseso ng mga sulfide ores. Bukod pa rito, ang reaksyon ng oksihenasyon ay madaling maimpluwensyahan ng mga kadahilanan tulad ng pH value ng ore pulp, temperatura, at pagkakaroon ng iba pang mga impurities, na nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa mga kondisyon ng reaksyon.

3.3 Paraan ng Copper Salt

3.3.1 Prinsipyo

Ang mga tansong asing-gamot, tulad ng tansong sulpate, ay idinagdag sa sulfide ore pulp na may ibabaw - adsorbed cyanide. Ang mga ion ng tanso ay tumutugon sa cyanide upang bumuo ng mga hindi matutunaw na tanso - cyanide complex. Ang mga complex na ito ay maaaring ihiwalay mula sa ore pulp sa pamamagitan ng solid-liquid separation method, sa gayon ay nakakamit ang pag-alis ng cyanide.

3.3.2 Mga Hakbang sa Proseso

1. Paghahanda ng Ore Pulp: Ihanda ang sulfide ore tailing sa isang ore pulp na may angkop na solid-liquid ratio.

2. Pagdaragdag ng Copper Salt: Magdagdag ng angkop na dami ng tansong sulpate sa pulp ng mineral. Ang dami ng idinagdag na tansong sulpate ay tinutukoy ng nilalaman ng cyanide sa pulp ng mineral, sa pangkalahatan ay may molar ratio ng mga ion na tanso sa mga ion ng cyanide na 1 - 2:1. Ang tansong sulpate ay karaniwang idinaragdag bilang isang may tubig na solusyon, at ang proseso ng pagdaragdag ay dapat na sinamahan ng patuloy na pagpapakilos upang matiyak ang pantay na pamamahagi ng mga ion ng tanso sa pulp ng mineral.

3. Reaksyon at Solid - Paghihiwalay ng Liquid: Pagkatapos idagdag ang tansong asin, hayaang magpatuloy ang reaksyon sa loob ng 1 - 2 oras. Pagkatapos, magsagawa ng solid-liquid separation sa ore pulp gamit ang mga pamamaraan tulad ng filtration o sedimentation. Ang pinaghiwalay na solid ay naglalaman ng tanso - cyanide precipitates at sulfide mineral, habang ang pinaghihiwalay na likido ay maaaring higit pang gamutin upang matugunan ang discharge standard o recycle para sa iba pang mga layunin.

3.3.3 Mga Kalamangan at Kahinaan

• Bentahe: Ang pamamaraang ito ay maaaring epektibong mag-alis ng cyanide mula sa ibabaw ng sulfide ores sa pamamagitan ng pagbuo ng mga hindi matutunaw na precipitate. Ang proseso ng operasyon ay medyo simple, at ang copper sulfate ay isang pangkaraniwan at murang chemical reagent, na nag-aalok ng ilang mga benepisyong pang-ekonomiya.

• Mga Disbentaha : Ang pagdaragdag ng mga tansong asin ay maaaring magpasok ng mga dumi ng tanso sa pulp ng mineral, na maaaring makaapekto sa kasunod na benepisyasyon ng mga mineral na sulfide. Halimbawa, sa flotation ng lead - zinc sulfide ores, ang labis na mga ion ng tanso ay maaaring mag-activate ng sphalerite, na nakakasagabal sa paghihiwalay ng mga mineral na lead at zinc. Bukod pa rito, ang pinaghiwalay na tanso - cyanide precipitates ay kailangang maayos na itapon upang maiwasan ang pangalawang polusyon.

3.4 Bagong Composite Reagent na Paraan

3.4.1 Prinsipyo

Ang ilang bagong binuo na composite reagents, tulad ng kumbinasyon ng polysulfides at sodium metabisulfite, ay ginagamit. Ang polysulfides ay tumutugon sa sulfur - na naglalaman ng mga sangkap sa cyanide - na naglalaman ng mga compound sa ibabaw ng sulfide ores, habang ang sodium metabisulfite ay nag-aayos ng redox potential ng system at nagtataguyod ng decomposition ng cyanide, kaya pinapadali ang pagtanggal nito.

3.4.2 Mga Hakbang sa Proseso

1. Paghahanda ng Ore Pulp: Ihanda ang sulfide ore tailing sa isang ore pulp.

2. Pagdaragdag ng Composite Reagent: Idagdag ang composite reagent na binubuo ng polysulfides at sodium metabisulfite sa ore pulp. Ang ratio ng timbang ng polysulfides sa sodium metabisulfite ay karaniwang 1:1. at ang dami ng idinagdag na composite reagent ay tinutukoy batay sa nilalaman ng cyanide sa ore pulp at sa likas na katangian ng sulfide ore, sa pangkalahatan ay mula sa 0.5 - 2 kg bawat tonelada ng ore pulp.

3. Reaksyon at Pagsubaybay: Pagkatapos idagdag ang composite reagent, hayaang magpatuloy ang reaksyon sa loob ng 1 - 3 oras. Sa panahon ng reaksyon, subaybayan ang nilalaman ng cyanide at nauugnay na mga parameter ng kemikal, tulad ng potensyal na redox at halaga ng pH, sa pulp ng mineral. Ayusin kaagad ang mga kondisyon ng reaksyon ayon sa mga resulta ng pagsubaybay upang matiyak ang kumpletong pag-alis ng cyanide.

3.4.3 Mga Kalamangan at Kahinaan

• Bentahe: Ang pamamaraang ito ay nagpapakita ng mahusay na kakayahang umangkop sa iba't ibang uri ng sulfide ores. Ang composite reagent ay gumagana nang magkakasabay upang epektibong alisin ang cyanide mula sa ibabaw ng sulfide ores. Kung ikukumpara sa mga single-reagent na pamamaraan, maaari itong mag-alok ng mas mahusay na kahusayan sa pag-alis at magkaroon ng mas kaunting epekto sa kasunod na beneficiation ng sulfide mineral.

• Mga Disbentaha : Ang pagbuo at paggawa ng mga composite reagents ay medyo kumplikado, at ang gastos ay maaaring mas mataas kaysa sa ilang tradisyonal na single-reagent na pamamaraan. Bukod dito, ang tiyak na mekanismo ng reaksyon ng mga composite reagents ay hindi pa ganap na nauunawaan, na maaaring magpakilala ng mga kawalan ng katiyakan sa aktwal na mga pang-industriyang aplikasyon.

4. Pag-optimize ng Proseso at Mga Pagsasaalang-alang

4.1 Pretreatment ng Ores

Bago gamitin ang alinman sa mga pamamaraan sa itaas upang alisin ang cyanide sa ibabaw ng sulfide ores, ang naaangkop na ore pretreatment ay madalas na kinakailangan. Halimbawa, kung ang sulfide ore tailings ay naglalaman ng malaking halaga ng fine-grained na mineral na gangue, maaaring isagawa ang pre-screening o classification operations upang alisin ang mahirap - gamutin ang fine - grained fractions. Maaari nitong mapahusay ang kahusayan sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng reagent at mga sulfide na mineral na may surface - adsorbed cyanide at mabawasan ang interference ng mga mineral na gangue sa proseso ng reaksyon.

4.2 Kontrol sa Kondisyon ng Reaksyon

• pH Halaga: Malaki ang epekto ng pH value ng ore pulp sa proseso ng reaksyon. Ang paraan ng pag-activate ng acid ay nangangailangan ng isang mas mababang pH upang maisulong ang pagkabulok ng mga compound na naglalaman ng cyanide, habang ang paraan ng pag-activate ng oxidant at ang paraan ng tansong asin ay kailangang mapanatili ang isang naaangkop na hanay ng pH. Halimbawa, kapag gumagamit ng hydrogen peroxide bilang isang oxidant, ang pinakamainam na pH value ng ore pulp ay karaniwang 8 - 10. at kapag gumagamit ng copper sulfate, ang pH value ng ore pulp ay karaniwang kinokontrol sa 6 - 8.

• Temperatura: Ang temperatura ng reaksyon ay nakakaapekto rin sa rate ng reaksyon at kahusayan. Sa pangkalahatan, ang pagtaas ng temperatura ay maaaring mapabilis ang rate ng reaksyon. Gayunpaman, para sa ilang mga reaksyon, tulad ng oksihenasyon ng cyanide sa pamamagitan ng hydrogen peroxide, ang sobrang mataas na temperatura ay maaaring maging sanhi ng pagkabulok ng oxidant, na binabawasan ang kahusayan ng oksihenasyon. Samakatuwid, ang temperatura ng reaksyon ay kailangang i-optimize ayon sa partikular na sistema ng reaksyon, kadalasan sa loob ng hanay na 20 - 40 °C.

• Paghalo Intensity: Ang sapat na pagpapakilos ay mahalaga upang matiyak ang pantay na distribusyon ng mga reagents sa ore pulp at mapataas ang posibilidad na makipag-ugnayan sa pagitan ng reagent at cyanide - na naglalaman ng mga sangkap sa ibabaw ng sulfide ores. Gayunpaman, ang labis na pagpapakilos ay maaaring humantong sa hindi kinakailangang pagkonsumo ng enerhiya at mekanikal na pagkasira ng kagamitan. Ang naaangkop na intensity ng pagpapakilos ay dapat matukoy sa pamamagitan ng eksperimentong pananaliksik at praktikal na karanasan sa produksyon.

4.3 Solid - Liquid Separation at Wastewater Treatment

Pagkatapos ng reaksyon upang alisin ang cyanide sa ibabaw ng sulfide ores, ang mahusay na solid-liquid separation ay kinakailangan upang paghiwalayin ang ginagamot na sulfide mineral mula sa reaction solution. Kasama sa karaniwang ginagamit na solid-liquid separation na paraan ang pagsasala, sedimentation, at centrifugation. Ang pinaghiwalay na wastewater ay kadalasang naglalaman pa rin ng ilang natitirang cyanide at iba pang mga impurities, na kailangan pang tratuhin upang matugunan ang pamantayan sa paglabas. Maaaring kabilang sa mga proseso ng wastewater treatment ang mga pamamaraan tulad ng karagdagang oksihenasyon, adsorption, at biological na paggamot.

5. Mga Pag-aaral ng Kaso

5.1 Acid Activation Method Application sa isang Gold Mine

Sa isang tiyak na minahan ng ginto, pagkatapos ng proseso ng pag-leaching ng cyanidation, ang mga tailing ng sulfide ore ay may isang tiyak na dami ng surface - adsorbed cyanide. Ginamit ng minahan ang paraan ng acid activation para sa paggamot. Una, ang mga tailing ay ginawa sa isang ore pulp na may solid-liquid ratio na 1:3. Pagkatapos, idinagdag ang sulfuric acid upang ayusin ang pH value ng ore pulp sa 3. Pagkatapos mag-react sa loob ng 2 oras, ang nabuong hydrogen cyanide gas ay kinokolekta at hinihigop ng sodium hydroxide solution. Pagkatapos ng paggamot, ang nilalaman ng cyanide sa pulp ng mineral ay bumaba mula 5 mg/L hanggang sa mas mababa sa 0.5 mg/L, at ang kasunod na flotation recovery rate ng sulfide mineral ay tumaas ng humigit-kumulang 10%. Gayunpaman, sa panahon ng operasyon, ang pagtagas ng hydrogen cyanide gas ay nagdulot ng mga panganib sa kaligtasan sa lugar ng operasyon, at ang mga pipeline ng kagamitan ay dumanas ng medyo matinding kaagnasan.

5.2 Paraan ng Oxidant Activation sa isang Polymetallic Sulfide Ore Mine

Ang isang polymetallic sulfide ore mine ay gumamit ng hydrogen peroxide bilang isang oxidant upang alisin ang cyanide sa ibabaw ng sulfide ores. Ang pH value ng ore pulp ay unang inayos sa 9. at pagkatapos ay idinagdag ang hydrogen peroxide sa dosis na 3 kg bawat tonelada ng ore pulp. Pagkatapos ng reaksyon sa loob ng 3 oras, ang nilalaman ng cyanide sa pulp ng mineral ay nabawasan sa isang napakababang antas. Ang kasunod na beneficiation ng tanso, tingga, at zinc sulfide mineral ay hindi naapektuhan ng natitirang cyanide, at ang pangkalahatang rate ng pagbawi ng metal ay bumuti. Gayunpaman, ang mataas na halaga ng hydrogen peroxide ay humantong sa pagtaas sa gastos sa pagproseso ng mineral ng humigit-kumulang $5 bawat tonelada.

6. Konklusyon

Ang pag-alis ng cyanide sa ibabaw ng sulfide ores ay isang mahalagang gawain sa larangan ng pagproseso ng mineral. Ang paraan ng acid activation, oxidant activation method, copper salt method, at bagong composite reagent method ay may kanya-kanyang pakinabang at disadvantages. Sa aktwal na mga pang-industriya na aplikasyon, kinakailangan na komprehensibong isaalang-alang ang mga salik tulad ng likas na katangian ng sulfide ores, mga kinakailangan sa pangangalaga sa kapaligiran, at mga gastos sa ekonomiya upang piliin ang pinakaangkop na pamamaraan. Samantala, sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga kondisyon ng proseso, pretreating ores, at wastong paghawak ng solid-liquid separation at wastewater treatment, ang kahusayan ng pag-alis ng cyanide sa ibabaw ng sulfide ores ay maaaring higit na mapahusay, na makamit ang mga layunin ng pagbawi ng mapagkukunan at proteksyon sa kapaligiran.