Altın Siyanürleme Tesisi Siyanür Atıksu Arıtma Yöntemleri

In Altın Siyanürleme Tesisis, bazıları olmasına rağmen Siyanürlü Atıksu geri dönüştürülür, hala bir miktar siyanür atık su veya siyanür kalıntıları deşarj ediliyor. Siyanür oldukça toksiktir, bu nedenle çevre kirliliğini ve insan ve hayvan sağlığına zararı önlemek için deşarjdan önce bu siyanür atık suyunun profesyonelce arıtılması şarttır. Şu anda, altın siyanürleme tesislerinde yaygın siyanür atık su arıtma yöntemleri şunlardır.

Orta ve Düşük Konsantrasyonlu Siyanürlü Atıksuların Arıtma Yöntemleri

Alkali Klorlama Yöntemi

Alkalin klorlama yöntemi yaygın olarak kullanılan bir yaklaşımdır. Bu yöntemde, alkalin siyanürlü atık suya yüksek yüklü oksidasyon durumuna sahip bir klor oksitleyici eklenir. Yaygın oksitleyiciler arasında ClO₂, Cl₂ (gaz ve sıvı), ağartıcı toz, sodyum hipoklorit, kalsiyum hipoklorit ve klorit bulunur. Alkalin bir çözeltide genellikle OCl⁻ veya yüksek yüklü bir klorür oksidasyonu oluşur. İlk olarak, siyanür siyanata oksitlenir ve daha sonra karbondioksit ve nitrojene daha fazla oksitlenir.

• Avantajları : Reaktifler yaygın olarak bulunur ve ucuzdur. Tedavi etkisi iyidir ve kullanılan ekipman basittir, bu da otomasyonu kolaylaştırır.

• Dezavantajları : Oluşan siyanür klorür zehirli olduğundan, operatörler için çok zararlıdır. Siyanür klorür suyla temas ettiğinde aşındırıcı dumanlar üreterek ekipmana ciddi hasar verebilir.

Inco Yöntemi

Inco yöntemi, 1982 yılında Inco Ltd. tarafından geliştirilmiştir. Temel olarak siyanürlü atık suya SO₂ ve hava karışımının eklenmesi ve pH değerinin 8 - 10 arasında kontrol edilmesi esasına dayanır. İki değerlikli bakır iyonları atık suda siyanürün oksidasyonunu katalize eder.

• Avantajları : Inco yöntemi basittir ve kullanılan ekipman karmaşık değildir. Tedavi etkisi genellikle klorlama işleminden daha iyidir (tiyosiyanatın toksisitesi dikkate alınmadığında). Reaktif kaynakları nispeten geniştir ve yatırım maliyeti alkali klorlama işlemine göre daha düşüktür.

• Dezavantajları : Inco yöntemi SCN⁻'yi oksitlemekte zorluk çeker ve SCN⁻ daha sonra CN⁻'ye ayrışabilir, bu nedenle yüksek konsantrasyonda SCN⁻ içeren siyanürlü atık suların arıtılması için uygun değildir. Ayrıca SO₂ bir hava kirleticidir ve reaksiyon sırasında kaçarak çevreyi kirletebilir.

H₂O₂ Oksidasyon Yöntemi

pH değerinin 9.5 - 11 olması durumunda, normal sıcaklık ve katalizör olarak bakır (Cu²⁺) iyonları kullanıldığında, H₂O₂ siyanürü oksitleyerek CNO⁻ üretir. CNO⁻ daha fazla hidrolize olarak NH₄⁺ ve CO₃²⁻ üretir ve hidroliz hızı pH'a bağlıdır.

• Avantajları : Siyanürlü atık suyun arıtma etkisi iyidir ve işlem basittir. Oksidasyon yöntemi, düşük konsantrasyonlu siyanürlü atık suların arıtılması için uygundur ve arıtma sonrası siyanür konsantrasyonu 0.5 mg/L'den azdır.

• Dezavantajları : H₂O₂ zehirli ve aşındırıcıdır, bu nedenle taşınması ve kullanımı tehlikelidir. Oksidasyon yönteminde atık sudaki SCN⁻'nin oksitlenmesi zordur ve arıtılmış atık su hala zehirlidir.

Ozon Oksidasyon Yöntemi

Ozon, 2.07 mV'luk bir elektrot potansiyeli ile florinden sonra ikinci sırada yer alan son derece güçlü bir oksidasyon yeteneğine sahiptir. Diğer oksidanlar tarafından ayrıştırılamayan bileşenleri kolayca ayrıştırabilir. Ozon oksidasyon sürecinin kimyasal reaksiyon mekanizması, ozonun siyanürle reaksiyona girerek siyanat üretmesi ve daha sonra hidrolize edilerek nitrojen ve karbonat üretmesidir.

• Avantajları : Sadece ozon üretmek için ekipman gerektirir ve kimyasal madde satın alıp taşımaya gerek duymaz. İşlem basit ve kullanışlıdır, ikincil kirliliğe yol açmaz.

• Dezavantajları : Ozon jeneratörlerinin yüksek maliyeti ve ekipman bakımının zorluğu nedeniyle, endüstriyel uygulamalarda bazı sınırlamalar mevcuttur. Ozon oksidasyon yöntemi büyük miktarda elektrik tüketir, bu nedenle yetersiz elektrik enerjisine sahip bölgelerde kullanımı zordur.

Yüksek Konsantrasyonlu Siyanürlü Atıksuların Arıtma Yöntemleri

Asitleştirme Yöntemi

Asitleştirme yöntemi, fabrikalardan boşaltılan yüksek konsantrasyonlu siyanür çözeltilerinin çoğunu (60×10⁻⁶ + NaCN) işleyebilir. Çözeltideki serbest siyanür iyonlarının konsantrasyonu 1×10⁻⁶'ye düşürülebilir.

• Avantajları : Siyanür geri kazanımını en üst düzeye çıkarabilir, kaynakları geri dönüştürebilir ve önemli ekonomik faydalar sağlar.

• Dezavantajları : Tek seferlik yatırım çok büyük ve bazı küçük ve orta ölçekli işletmeler bunu karşılayamıyor. İşlem karmaşık ve işlenmiş hamurun deşarj standartlarını karşılaması hala zor.

Doğal Bozunma Yöntemi

Doğal bozunma yöntemi, ışık gibi doğal faktörleri kullanarak siyanürü parçalayan bir saflaştırma yöntemidir. Fiziksel kimya, fotokimya ve biyokimyanın karmaşık kapsamlı bir etkisinin sonucu olan siyanür buharlaşması, ayrışması, oksidasyonu, fotokimyasal bozunması, biyolojik bozunması, çökelmesi ve adsorpsiyon etkilerini içerir.

• Avantajları : Doğal arıtma yöntemi, herhangi bir ekipman veya kimyasal maddeye ihtiyaç duymadan siyanürü giderme amacına ulaşabilir, bu nedenle maliyeti çok düşüktür.

• Dezavantajları : İşlem çok yavaş ve arıtılmış atık su deşarj standartlarını karşılayamıyor.

İki Aşamalı Yağış Yöntemi

İki aşamalı çökeltme yöntemi, yüksek konsantrasyonlu SCN⁻ atık suyuna sahip küçük ve orta ölçekli altın siyanürleme tesisleri için geliştirilen ve "sıfır atık su deşarjı" elde edebilen verimli bir kapalı devre tam çevrim yöntemidir. İki aşamalı çökeltme yöntemi esas olarak atık sudaki siyanüre bir katalizör ve yeterli oksijen eklenmesini ve ardından altın içeren malzeme üzerindeki aşağıdaki reaksiyonlar yoluyla siyanürün uzaklaştırılmasını içerir.

2Cu⁺ + 2SCN⁻→Cu₂(SCN)₂↓

Ca²⁺ + SO₄²⁻→CaSO₄↓

Pb²⁺ + SO₄²⁻→PbSO₄↓

H⁺ + CN⁻→HCN

• Avantajları : Çözeltideki ağır metal iyonlarını giderebilir ve atık suyun geri dönüşümünü sağlayabilir.

• Dezavantajları : İlk aşama çöktürme işlemi tamamlanmalıdır. Aksi takdirde, alkali eklendiğinde bakır(I) rodanat yeniden çözünerek arıtma etkisini etkileyecektir. Çöktürülmemiş CaSO₄ vana tıkanmasına neden olabilir.

Bunlar altın siyanürleme tesislerinde yaygın siyanür atık su arıtma yöntemleridir. Yukarıdaki siyanür giderme yöntemlerine ek olarak, altın siyanürleme sürecinde siyanür kullanımını azaltmak da siyanür atık su deşarjını azaltabilir.