Sulfidli mineral yuzalarda siyanidni olib tashlash usullari va jarayonlari

Kirish

Qora metall sulfid rudalarini boyitish va eritish jarayonlarida siyanid ko'pincha metallarni ajratib olish tezligini oshirish uchun ishlatiladi. Biroq, sulfid rudalari yuzasida qolgan siyanid nafaqat keyingi jarayonlar oqimiga salbiy ta'sir ko'rsatadi, balki jiddiy ekologik muammolarni ham keltirib chiqaradi. Shuning uchun, sulfid rudalari yuzasida siyanidni olib tashlashning samarali va ekologik toza usullarini ishlab chiqish katta amaliy ahamiyatga ega.

Sulfidli mineral yuzalardagi siyanid qoldiqlarining hozirgi holati va xavflari

Hozirgi holat

Sulfidli rudalarning an'anaviy flotatsiyasi jarayonida siyanid inhibitor sifatida keng qo'llaniladi. U sulfidli rudalardagi ba'zi kiruvchi minerallarni tanlab inhibe qilishi mumkin, shu bilan maqsadli minerallarni gang minerallaridan ajratishga erishadi. Ammo flotatsiyadan keyin ko'p miqdorda siyanid sulfidli rudalar yuzasida adsorbsiyalanadi. Tegishli tadqiqotlarga ko'ra, ba'zi boyitish fabrikalarida flotatsiyadan so'ng sulfidli ruda konsentratlari yuzasida siyanid miqdori kilogramm uchun bir necha yuz milligrammgacha bo'lishi mumkin.

Xavf

Texnologik nuqtai nazardan, qolgan siyanid keyingi eritish jarayoniga xalaqit beradi. Masalan, mis sulfidli rudalarni eritish jarayonida siyanid mis bilan komplekslar hosil qiladi, misning eritish samaradorligini pasaytiradi va energiya sarfini oshiradi. Atrof-muhit nuqtai nazaridan, siyanid juda zaharli moddadir. Tarkibida siyanid bo‘lgan chiqindi suvlari tabiiy muhitga tashlansa, u suv havzalari va tuproqni ifloslantiradi, suv organizmlari va atrofdagi o‘simliklarga xavf tug‘diradi, hatto oziq-ovqat zanjiri orqali inson salomatligiga xavf tug‘diradi.

Sulfidli mineral yuzalarda siyanidni olib tashlash usullari

Oksidlanish usuli

1.Kimyoviy oksidlanish usuli

• Prinsip: Sianidni kamroq zaharli yoki zaharli bo'lmagan moddalarga oksidlash uchun kuchli oksidlovchilardan foydalaning. Keng tarqalgan oksidlovchilarga vodorod peroksid (H2O2), natriy gipoxlorit (NaClO) va boshqalar kiradi. Misol tariqasida vodorod peroksidni olsak, uning reaksiya tenglamasi quyidagicha: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Operatsion jarayoni : Avval siyanid saqlagan sulfid rudasi pulpasini reaksiya idishiga joylashtiring va pulpaning pH qiymatini tegishli diapazonga sozlang (odatda, vodorod peroksid oksidlanishi uchun pH qiymati afzalroq 9-11 oralig'ida bo'ladi). Keyin, oksidlovchi to'liq aloqa qilishi va pulpa bilan reaksiyaga kirishishi uchun aralashtirib, vodorod peroksid eritmasini asta-sekin qo'shing. Reaksiya vaqti odatda 1-3 soatni tashkil qiladi va aniq vaqt pulpadagi siyanid konsentratsiyasiga va rudaning xususiyatlariga bog'liq.

• Afzalliklari : Reaksiya tezligi nisbatan tez va siyanidning olib tashlash effekti yaxshi, bu siyanid konsentratsiyasini nisbatan past darajaga tushirishi mumkin.

• Kamchiliklari : Vodorod peroksid kabi oksidlovchi moddalar nisbatan qimmat va ortiqcha oksidlovchi moddalar keyingi boyitish yoki eritish jarayonlariga ta'sir qilishi mumkin.

Adsorbsiya usuli

1. Faollashgan uglerodni adsorbsiyalash usuli

• Printsip : Faollashtirilgan uglerod katta o'ziga xos sirt maydoniga va boy g'ovak tuzilmalarga ega, ular siyanidni fizik va kimyoviy adsorbsiya orqali o'z yuzasiga adsorbsiyalashi mumkin.

• Ish jarayoni : Sianidli sulfid rudasi pulpasiga faollashtirilgan uglerod qo'shing va faollashtirilgan uglerod pulpadagi siyanid bilan to'liq aloqa qilishi uchun yaxshilab aralashtiring. Adsorbsiya vaqti odatda 30 daqiqadan 2 soatgacha. Adsorbsiyadan so'ng, faollashtirilgan uglerodni pulpadan filtrlash yoki boshqa usullar bilan ajrating.

• Afzalliklari : Operatsiya oddiy va past konsentratsiyali siyanidga yaxshi adsorbsiya ta'siriga ega. Faollashtirilgan uglerodni qayta tiklash va qayta ishlatish mumkin.

• Kamchiliklari : Yuqori konsentratsiyali siyanid uchun adsorbsiya qobiliyati cheklangan va adsorbsiyalangan faollashtirilgan uglerodni noto'g'ri qayta ishlash ikkilamchi ifloslanishga olib keladi.

2.Ion - almashinadigan qatronlarni adsorbsiyalash usuli

• Printsip : Ion almashinadigan qatronlar siyaniddagi ionlar bilan almashinadigan va shu bilan siyanidni qatronga adsorbsiyalaydigan maxsus funktsional guruhlarni o'z ichiga oladi.

• Ish jarayoni : Ion almashinadigan qatronni almashinuv ustuniga joylashtiring va siyanid saqlagan sulfid rudasi pulpasini almashinuv ustunidan o'tkazing. Siyanidning qatron bilan to'liq almashinishini ta'minlash uchun pulpa oqim tezligini boshqaring. Qatron adsorbsiya bilan to'yinganida, qatronni elutatsiya qilish va qayta tiklash uchun maxsus eluentdan foydalaning.

• Afzalliklari : Sianid uchun yuqori adsorbsiya selektivligiga ega va uzluksiz ishlashga erishishi mumkin.

• Kamchiliklari : Qatronning narxi yuqori, elyutatsiya jarayoni nisbatan murakkab va siyanid o'z ichiga olgan elyutatsiya chiqindi suyuqligi hosil bo'lishi mumkin.

Boshqa usullar

1.Kislota - asosni zararsizlantirish usuli

• Printsip : Muayyan sharoitlarda siyanid kamroq zaharli yoki toksik bo'lmagan moddalarni hosil qilish uchun kislotali yoki ishqoriy muhitda gidroliz reaksiyalariga kiradi. Masalan, kislotali sharoitda siyanid vodorod ionlari bilan reaksiyaga kirishib, gidrosian kislotasini (HCN) hosil qiladi, uni uchuvchanlik orqali olib tashlash mumkin; ishqoriy sharoitda siyanid siyanid va boshqa moddalarni hosil qilish uchun gidrolizlanadi.

• Operatsion jarayon : Agar kislotali gidroliz qo'llanilsa, siyanidli sulfid rudasi pulpasiga asta-sekin suyultirilgan sulfat kislota kabi kislotali eritmalarni qo'shing, pH qiymatini 2-4 ga sozlang va keyin hosil bo'lgan gidrosian kislotasini bug'lantirish uchun aeratsiya qiling. Agar ishqoriy gidroliz qo'llanilsa, natriy gidroksid kabi ishqoriy moddalarni qo'shing, pH qiymatini 10-12 ga sozlang va ma'lum bir vaqt davomida (odatda 2-4 soat) reaksiyaga kirishing.

• Afzalliklari : Narxi nisbatan past va operatsiya nisbatan sodda.

• Kamchiliklari : Kislotali gidroliz paytida hosil bo'lgan gidrosian kislotasi juda zaharli bo'lib, qattiq himoya choralarini talab qiladi; ishqoriy gidroliz reaksiya tezligi sekin va ishlov berilgandan keyin ham oz miqdorda siyanid qoldig'i qolishi mumkin.

Sulfidli mineral sirtlarda siyanidni olib tashlash uchun jarayon oqimini loyihalash

Oldindan davolash bosqichi

1. Pulpa sozlamalari : Flotatsiyadan keyin sulfid rudasi pulpasining konsentratsiyasini sozlang. Odatda, keyingi ishlov berish uchun pulpa konsentratsiyasi 20% dan 40% gacha nazorat qilinadi. Shu bilan birga, keyingi jarayon parametrlarini aniqlash uchun asos yaratish maqsadida pulpadagi dastlabki siyanid konsentratsiyasini aniqlang.

2. Nopoklikni olib tashlash : Pulpadagi katta zarrachali nopokliklar va ba'zi suspenziyalangan qattiq moddalarni filtrlash, cho'ktirish va boshqalar orqali olib tashlash, ularning keyingi ishlov berish jarayonlariga xalaqit berishining oldini olish.

Olib tashlash bosqichi

1. Usulni tanlash : Pulpadagi siyanid konsentratsiyasi, ruda xossalari, ishlov berish narxi va atrof-muhitni muhofaza qilish talablari kabi omillarga qarab tegishli olib tashlash usulini tanlang. Masalan, yuqori konsentratsiyali siyanid va narx muhim bo'lmagan holatlar uchun kimyoviy oksidlanish usuliga ustuvorlik berilishi mumkin; past konsentratsiyali siyanid va ekologik jihatdan zararli holatlar uchun biologik oksidlanish usuli yoki adsorbsiya usuli ko'proq mos kelishi mumkin.

2. Jarayon parametrlarini boshqarish : Kimyoviy oksidlanish usulida vodorod peroksid oksidlanishini misol qilib olsak, samarali reaksiyani ta'minlash uchun qo'shilgan vodorod peroksid miqdorini (odatda siyanid konsentratsiyasi va reaksiya tenglamasiga muvofiq hisoblanadi), reaksiya haroratini (odatda 20-30℃), pH qiymatini (9-11) va aralashtirish tezligini (daqiqada 100-300 aylanish) va boshqa parametrlarni qat'iy nazorat qilish kerak.

Davolashdan keyingi bosqich

1. Qattiq - suyuq ajratish : Sianidni olib tashlagandan so'ng, pulpani filtrlash, santrifugalash va boshqalar orqali ajratib oling, bu esa tozalangan sulfid rudasi konsentratlari va oz miqdordagi siyanidni o'z ichiga olgan oqava suvlarni olish imkonini beradi.

2. Oqova suvlarni tozalash : Ajratilgan oqava suvlarni milliy oqova suv standartlariga javob berish uchun qo'shimcha tozalash. Xavfsiz oqova suvni ta'minlash uchun oqava suvdagi siyanidni chuqur olib tashlash uchun ikkilamchi oksidlanish, adsorbsiya va boshqa usullardan foydalanish mumkin.

Xulosa

Sulfidli rudalar yuzasida siyanidni olib tashlashning turli usullari mavjud va har bir usulning o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari mavjud. Amaliy ilovalarda tegishli usullar va jarayon oqimlarini tanlash uchun rudaning xossalari, siyanid kontsentratsiyasi, tozalash narxi va atrof-muhitni muhofaza qilish talablari kabi omillarni har tomonlama ko'rib chiqish kerak. Atrof-muhitni muhofaza qilish bo'yicha tobora kuchayib borayotgan talablar va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan sulfidli rudalar yuzasida siyanidni olib tashlash uchun yanada samarali, ekologik toza va arzon texnologiyalarni ishlab chiqish kelajakda asosiy tadqiqot yo'nalishi bo'ladi. Jarayonni uzluksiz optimallashtirish orqali sulfidli rudalarni boyitish va eritish jarayonlarida siyanidning nolga teng bo'lishiga erishish va rangli metall sanoatining barqaror rivojlanishiga ko'maklashish kutilmoqda.