Sulfidli Mineral Səthlərdə Sianidin Təmizlənməsi Üsulları və Prosesləri

giriş

Dəmir olmayan metal sulfid filizlərinin zənginləşdirilməsi və əridilməsi proseslərində metalın bərpa sürətini artırmaq üçün siyaniddən tez-tez istifadə olunur. Lakin, sulfid filizlərinin səthində qalan siyanid sonrakı proses axınlarına mənfi təsir göstərməklə yanaşı, ciddi ekoloji problemlərə də səbəb olur. Buna görə də, sulfid filizlərinin səthində siyanidin təmizlənməsi üçün səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz metodların hazırlanması böyük praktik əhəmiyyət kəsb edir.

Sulfidli Mineral Səthlərdə Sianid Qalıqlarının Mövcud Vəziyyəti və Təhlükələri

Mövcud vəziyyət

Sulfid filizlərinin ənənəvi flotasiya prosesində sianid inhibitor kimi geniş istifadə olunur. Sulfid filizlərindəki bəzi arzuolunmaz mineralları seçici şəkildə maneə törədə bilər, beləliklə, hədəf mineralların qanq minerallarından ayrılmasına nail olur. Lakin flotasiyadan sonra çoxlu miqdarda siyanür sulfid filizlərinin səthinə adsorbsiya olunacaq. Müvafiq tədqiqatlara görə, bəzi zənginləşdirici fabriklərdə flotasiyadan sonra sulfid filizi konsentratlarının səthində siyanidin miqdarı kiloqramda bir neçə yüz milliqrama qədər ola bilər.

Təhlükələr

Texnoloji nöqteyi-nəzərdən, qalan sianid sonrakı ərimə prosesinə müdaxilə edəcək. Məsələn, mis sulfid filizlərinin əridilməsi zamanı sianid mis ilə komplekslər əmələ gətirərək, misin əridilməsinin səmərəliliyini azaldır və enerji sərfiyyatını artırır. Ətraf mühit baxımından sianid çox zəhərli maddədir. Tərkibində siyanid olan tullantı suları təbii mühitə atıldıqda su hövzələrini və torpağı çirkləndirəcək, su orqanizmləri və ətrafdakı bitki örtüyünə təhlükə yaradacaq, hətta qida zəncirində insan sağlamlığına təhlükə yaradacaq.

Sulfidli Mineral Səthlərdə Sianidin Təmizlənməsi Üsulları

Oksidləşmə üsulu

1. Kimyəvi Oksidləşmə Metodu

• Prinsip: Sianidi daha az zəhərli və ya zəhərli olmayan maddələrə oksidləşdirmək üçün güclü oksidləşdiricilərdən istifadə edin. Ümumi oksidləşdiricilərə hidrogen peroksid (H2O2), natrium hipoxlorit (NaClO) və s. daxildir. Hidrogen peroksidi nümunə götürsək, onun reaksiya tənliyi belədir: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Əməliyyat Prosesi : Əvvəlcə siyanid tərkibli sulfid filizi pulpasını reaksiya çəninə qoyun və pulpa pH dəyərini müvafiq diapazona uyğunlaşdırın (ümumiyyətlə, hidrogen peroksid oksidləşməsi üçün pH dəyəri tercihen 9-11 arasındadır). Daha sonra oksidləşdiricinin pulpa ilə tam təmasda olması və reaksiyaya girməsi üçün qarışdıraraq yavaş-yavaş hidrogen peroksid məhlulu əlavə edin. Reaksiya müddəti adətən 1-3 saat arasında dəyişir və xüsusi vaxt pulpadakı siyanid konsentrasiyasından və filizin xüsusiyyətlərindən asılıdır.

• Üstünlükləri : Reaksiya sürəti nisbətən sürətlidir və siyanidin təmizlənməsi effekti yaxşıdır ki, bu da siyanid konsentrasiyasını nisbətən aşağı səviyyəyə endirə bilər.

• Dezavantajları : Hidrogen peroksid kimi oksidləşdiricilər nisbətən baha başa gəlir və həddindən artıq oksidləşdiricilər sonrakı zənginləşdirmə və ya əritmə proseslərinə təsir göstərə bilər.

Adsorbsiya üsulu

1.Aktivləşdirilmiş Karbon Adsorbsiya Metodu

• Prinsip : Aktivləşdirilmiş karbon böyük bir xüsusi səth sahəsinə və zəngin məsaməli strukturlara malikdir və fiziki və kimyəvi adsorbsiya yolu ilə səthində siyanidi adsorbsiya edə bilir.

• Əməliyyat prosesi : Sianid tərkibli sulfid filizi sellülozuna aktivləşdirilmiş karbon əlavə edin və aktivləşdirilmiş karbonun sellülozdakı sianidlə tam təmas etməsi üçün yaxşıca qarışdırın. Adsorbsiya müddəti ümumiyyətlə 30 dəqiqədən 2 saata qədərdir. Adsorbsiyadan sonra aktivləşdirilmiş karbonu sellülozdan filtrasiya və ya digər vasitələrlə ayırın.

• Üstünlükləri : Əməliyyat sadədir və aşağı konsentrasiyalı siyanidə yaxşı adsorbsiya təsirinə malikdir. Aktivləşdirilmiş karbon bərpa oluna və təkrar istifadə edilə bilər.

• Dezavantajları : Yüksək konsentrasiyalı siyanid üçün adsorbsiya qabiliyyəti məhduddur və adsorbsiya olunmuş aktivləşdirilmiş karbonun düzgün emalı ikinci dərəcəli çirklənməyə səbəb olacaq.

2.Ion - Mübadilə Qatran Adsorbsiya Metodu

• Prinsip : İon dəyişdirici qətranlar, siyaniddəki ionlarla mübadilə edə bilən və bununla da siyanidi qətran üzərində adsorbsiya edən spesifik funksional qruplar ehtiva edir.

• Əməliyyat Prosesi : İon mübadiləsi qətranını mübadilə sütununa yükləyin və siyanid tərkibli sulfid filizi pulpasının mübadilə sütunundan keçməsini təmin edin. Sianidin qətranla tam mübadilə etməsini təmin etmək üçün pulpa axını sürətini idarə edin. Qətran adsorbsiya ilə doyduqda, qətranı elute etmək və bərpa etmək üçün xüsusi bir eluentdən istifadə edin.

• Üstünlükləri : Sianid üçün yüksək adsorbsiya seçiciliyinə malikdir və davamlı işləməyə nail ola bilər.

• Dezavantajları : Qətranın qiyməti yüksəkdir, elüsiya prosesi nisbətən mürəkkəbdir və siyanid tərkibli elüsiya tullantı mayesi əmələ gələ bilər.

digər metodları

1.Acid - Base Neytralizasiya Metodu

• Prinsip : Müəyyən şərtlər altında siyanid daha az zəhərli və ya zəhərli olmayan maddələr əmələ gətirmək üçün turşu və ya qələvi mühitlərdə hidroliz reaksiyalarına məruz qalacaq. Məsələn, turşu şəraitində siyanid hidrogen ionları ilə reaksiyaya girərək hidrosian turşusu (HCN) əmələ gətirəcək ki, bu da buxarlanma yolu ilə xaric edilə bilər; qələvi şəraitdə siyanid siyanat və digər maddələr əmələ gətirmək üçün hidroliz edir.

• Əməliyyat Prosesi : Əgər turşulu hidroliz tətbiq olunarsa, siyanid tərkibli sulfid filizi sellülozuna yavaş-yavaş durulaşdırılmış sulfat turşusu kimi turşu məhlulları əlavə edin, pH dəyərini 2-4-ə tənzimləyin və sonra əmələ gələn hidrosian turşusunu buxarlandırmaq üçün havalandırın. Qələvi hidroliz tətbiq olunarsa, natrium hidroksid kimi qələvi maddələr əlavə edin, pH dəyərini 10-12-yə tənzimləyin və müəyyən bir müddət (ümumiyyətlə 2-4 saat) reaksiya verin.

• Üstünlükləri : Qiyməti nisbətən aşağıdır və əməliyyat nisbətən sadədir.

• Dezavantajları : Turşu hidrolizi zamanı əmələ gələn hidrosian turşusu olduqca zəhərlidir və ciddi mühafizə tədbirləri tələb edir; qələvi hidroliz reaksiya sürəti yavaşdır və emaldan sonra az miqdarda siyanid qalığı qala bilər.

Sulfidli Mineral Səthlərdə Sianidin Təmizlənməsi üçün Proses axınının Dizaynı

Əvvəlcədən müalicə mərhələsi

1. Pulpa Tənzimlənməsi : Flotasiyadan sonra sulfid filizi pulpasının konsentrasiyasını tənzimləyin. Ümumiyyətlə, sonrakı emal üçün pulpa konsentrasiyası 20% - 40% arasında idarə olunur. Eyni zamanda, sonrakı proses parametrlərini təyin etmək üçün əsas təmin etmək üçün pulpadakı ilkin siyanid konsentrasiyasını aşkar edin.

2. Çirklərin Təmizlənməsi : Pulpadakı iri hissəcikli çirkləri və bəzi asılı bərk maddələri filtrasiya, çökmə və s. yolu ilə təmizləyin ki, sonrakı emal proseslərinə müdaxilə etməsin.

Çıxarma mərhələsi

1. Metod Seçimi : Pulpadakı siyanid konsentrasiyası, filiz xüsusiyyətləri, emal dəyəri və ətraf mühitin mühafizəsi tələbləri kimi amillərə uyğun olaraq müvafiq təmizləmə metodunu seçin. Məsələn, yüksək konsentrasiyalı siyanid və qiymətin əhəmiyyət kəsb etmədiyi hallarda kimyəvi oksidləşmə metoduna üstünlük verilə bilər; aşağı konsentrasiyalı siyanid və ətraf mühitə zərərli təsir göstərən hallar üçün bioloji oksidləşmə metodu və ya adsorbsiya metodu daha uyğun ola bilər.

2. Proses Parametrlərinə Nəzarət : Kimyəvi oksidləşmə metodunda hidrogen peroksid oksidləşməsini nümunə götürərək, səmərəli reaksiya təmin etmək üçün əlavə edilən hidrogen peroksid miqdarını (ümumiyyətlə sianid konsentrasiyası və reaksiya tənliyinə əsasən hesablanır), reaksiya temperaturunu (ümumiyyətlə 20-30℃), pH dəyərini (9-11) və qarışdırma sürətini (dəqiqədə 100-300 dövr) və digər parametrləri ciddi şəkildə idarə edin.

Müalicədən sonrakı mərhələ

1. Bərk - Maye Ayrılma : Təmizlənmiş sulfid filiz konsentratları və az miqdarda siyanid ehtiva edən çirkab suları əldə etmək üçün siyanid çıxarıldıqdan sonra pulpa filtrasiya, santrifüqləmə və s. yolu ilə ayrılır.

2. Çirkab sularının təmizlənməsi : Ayrılmış çirkab suları milli axıdılma standartlarına cavab vermək üçün əlavə olaraq təmizlənir. Təhlükəsiz axıdılmasını təmin etmək üçün çirkab sularındakı siyanidi dərindən təmizləmək üçün ikinci dərəcəli oksidləşmə, adsorbsiya və digər üsullardan istifadə edilə bilər.

Nəticə

Sulfid filizlərinin səthində siyanidin çıxarılmasının müxtəlif üsulları var və hər bir metodun öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Praktiki tətbiqlərdə müvafiq metodları və proses axınlarını seçmək üçün filiz xassələri, siyanidin konsentrasiyası, təmizlənmə dəyəri və ətraf mühitin mühafizəsi tələbləri kimi amilləri hərtərəfli nəzərə almaq lazımdır. Ətraf mühitin mühafizəsi tələblərinin getdikcə daha sərt olması və texnologiyanın davamlı tərəqqisi şəraitində sulfid filizlərinin səthində siyanidin çıxarılması üçün daha səmərəli, ekoloji cəhətdən təmiz və ucuz texnologiyaların inkişafı gələcəkdə əsas tədqiqat istiqaməti olacaqdır. Davamlı proseslərin optimallaşdırılması vasitəsilə sulfid filizlərinin zənginləşdirilməsi və əridilməsi proseslərində siyanidin sıfır atqısına nail olunması və əlvan metal sənayesinin davamlı inkişafına kömək etməsi gözlənilir.