Tretman otpadnih voda koje sadrže cijanid oksidacijom pod pritiskom u topionici zlata

Uvod

U Gold Smelting U industriji, proces cijanidacije je široko korištena tehnika ekstrakcije zlata. Međutim, ovaj proces generira veliku količinu cijanidotpadne vode koje sadrže cijanide. Cijanidi u otpadnim vodama su veoma toksični i ako se ispuštaju direktno bez odgovarajućeg tretmana, predstavljat će ozbiljnu prijetnju okolišu i ljudskom zdravlju. Stoga je razvoj efikasnih i ekološki prihvatljivih Cyanide Wastewater Tehnologije tretmana postale su ključ održivog razvoja industrije topljenja zlata. Kao napredna metoda tretmana otpadnih voda, tehnologija tretmana oksidacijom pod pritiskom pokazuje veliki potencijal u tretmanu otpadnih voda od cijanida iz topljenja zlata.

Principi tehnologije tretmana oksidacijom pod pritiskom

Osnovni princip tehnologije obrade oksidacijom pod pritiskom je da se cijanidi U otpadnim vodama podliježu oksidacijskim reakcijama pod uvjetima visoke temperature i visokog pritiska u prisustvu kisika, pretvarajući ih u tvari s nižom toksičnošću ili netoksičnošću. Tokom ovog procesa, cijanidni ioni (CN⁻) se postepeno oksidiraju. Prvo se stvaraju cijanatni ioni (CNO⁻), a zatim se dalje oksidiraju i razgrađuju na bezopasne tvari poput ugljičnog dioksida (CO₂) i dušika (N₂). Ovaj proces oksidacije može efikasno uništiti hemijsku strukturu cijanidi, čime se smanjuje toksičnost otpadnih voda. U međuvremenu, neki ioni teških metala u otpadnim vodama, poput bakra, cinka i željeza, koji prvobitno mogu formirati stabilne komplekse sa cijanidima, također će se razgraditi pod djelovanjem oksidacije pod pritiskom. Oslobađanje iona teških metala stvara uslove za naknadno odvajanje i tretman.

Komparativne prednosti u odnosu na tradicionalne metode liječenja

Visoka efikasnost tretmana

Tradicionalne metode tretmana otpadnih voda cijanidom, poput metode alkalne hloracije, također mogu postići oksidaciju cijanida, ali je brzina reakcije relativno spora, a vrijeme tretmana dugo. Nasuprot tome, tehnologija tretmana oksidacijom pod pritiskom, zbog reakcije koja se odvija pod uslovima visoke temperature i visokog pritiska, značajno ubrzava brzinu oksidacije cijanida. Može smanjiti koncentraciju cijanida u otpadnim vodama na vrlo nizak nivo u kratkom vremenu, značajno poboljšavajući efikasnost tretmana.

Snažna prilagodljivost kompleksnim otpadnim vodama

Sastav cijanidne otpadne vode iz topljenja zlata je složen. Pored cijanida i iona teških metala, može sadržavati i različite organske supstance i druge nečistoće. Neke tradicionalne metode tretmana imaju slabe efekte tretmana otpadnih voda sa složenim komponentama i teško je ispuniti željene standarde ispuštanja. Međutim, tehnologija tretmana oksidacijom pod pritiskom može se efikasno nositi s ovim složenim sistemom otpadnih voda. Ima dobre mogućnosti uklanjanja različitih oblika cijanida i drugih zagađivača, pokazujući jaču prilagodljivost.

Smanjen rizik sekundarnog zagađenja

Tradicionalne metode tretmana mogu generirati neke sekundarne zagađivače tokom procesa tretmana. Na primjer, alkalna metoda hloriranja koristi oksidanse na bazi hlora, a tokom reakcije može se proizvesti toksični plin cijanogen hlorid, koji ne samo da predstavlja prijetnju zdravlju operatera, već može uzrokovati i zagađenje zraka. Reakcijski produkti tehnologije tretmana oksidacijom pod pritiskom uglavnom su bezopasni plinovi poput ugljičnog dioksida i dušika, što znatno smanjuje rizik od sekundarnog zagađenja i više je u skladu sa zahtjevima zaštite okoliša.

Tok procesa obrade oksidacijom pod pritiskom

Pretreatment Stage

Prije ulaska u proces oksidacije pod pritiskom, otpadne vode je potrebno prethodno obraditi. Glavna svrha ovog koraka je uklanjanje suspendovanih čvrstih materija, velikih čestica nečistoća i nekih supstanci koje se lako talože u otpadnim vodama, kako bi se spriječilo da te supstance izazovu začepljenja ili utiču na efekat reakcije u narednoj opremi za oksidaciju pod pritiskom. Prethodna obrada obično usvaja fizičke metode, kao što su filtracija i sedimentacija. Suspendovane čvrste materije većih veličina mogu se presresti putem rešetkaste filtracije, a taložnici se mogu koristiti kako bi se omogućilo da se neki sedimenti, čestice itd. u otpadnim vodama prirodno talože.

Faza reakcije oksidacije pod pritiskom

Prethodno tretirana otpadna voda ulazi u reaktor za oksidaciju pod pritiskom. Unutar reaktora, otpadna voda dolazi u potpuni kontakt s kisikom i podliježe oksidacijskim reakcijama pod uvjetima visoke temperature (obično 150 - 250 ℃) i visokog pritiska (obično 1 - 5 MPa). Da bi se poboljšala efikasnost reakcije, ponekad se dodaje odgovarajuća količina katalizatora. U ovoj fazi, cijanidi se postepeno oksidiraju i razgrađuju, a razgrađuju se i kompleksi teških metala. Tokom procesa reakcije, parametri poput temperature, pritiska, brzine protoka kisika i vremena reakcije moraju se precizno kontrolirati kako bi se osiguralo da reakcija oksidacije teče glatko i postigne najbolji učinak tretmana.

Naknadna faza liječenja

Iako je koncentracija cijanida u otpadnoj vodi koja se ispušta iz reaktora za oksidaciju pod pritiskom značajno smanjena, ona i dalje može sadržavati neke rezidualne zagađivače i novonastale supstance tokom reakcije, poput iona teških metala i sulfata. Stoga je potreban naknadni tretman. Naknadni tretman obično uključuje korake kao što su neutralizacija, sedimentacija i filtracija. Prvo se dodaju alkalne supstance (kao što je kreč) kako bi se neutralizirala otpadna voda i podesila pH vrijednost na neutralni ili gotovo neutralni raspon. Pod odgovarajućim pH uslovima, ioni teških metala u otpadnoj vodi će formirati hidroksidne taloge. Zatim se, kroz operacije sedimentacije i filtracije, ovi talozi odvajaju od otpadne vode, što dodatno smanjuje sadržaj zagađivača u otpadnoj vodi i omogućava da prečišćena otpadna voda ispuni stroge standarde ispuštanja ili zahtjeve za ponovnu upotrebu.

Analiza praktičnih slučajeva primjene

Veliko preduzeće za topljenje zlata usvojilo je tehnologiju tretmana oksidacijom pod pritiskom za tretman svojih otpadnih voda od cijanida. Prije korištenja ove tehnologije, preduzeće se suočavalo s mnogim poteškoćama u tretmanu otpadnih voda od cijanida. Tradicionalne metode tretmana ne samo da su imale visoke troškove tretmana, već su imale i poteškoće u stabilnom ispunjavanju sve strožih lokalnih standarda zaštite okoliša za ispuštanje.

Nakon uvođenja tehnologije tretmana oksidacijom pod pritiskom, preduzeće je izgradilo kompletan sistem za tretman otpadnih voda, uključujući postrojenja za predtretman, reaktor za oksidaciju pod pritiskom i jedinice za naknadnu obradu. Praćenjem stvarnog rada, efekat tretmana bio je izuzetan. Koncentracija cijanida u otpadnim vodama smanjena je sa nekoliko stotina miligrama po litri na manje od nekoliko miligrama po litri, sa stopom uklanjanja od preko 99%. Istovremeno, sadržaj jona teških metala također je značajno smanjen, čime su u potpunosti ispunjeni nacionalni standardi ispuštanja.

Sa stanovišta ekonomske koristi, iako je početna investicija u opremu za tehnologiju tretmana oksidacijom pod pritiskom relativno visoka, dugoročno gledano, zbog visoke efikasnosti tretmana i niske potrošnje reagensa, ukupni troškovi tretmana su zapravo smanjeni. Štaviše, kroz ponovnu upotrebu prečišćene otpadne vode, preduzeće je također postiglo određene ekonomske koristi u korištenju vodnih resursa. Sa stanovišta ekološke koristi, ova tehnologija je efikasno smanjila emisije zagađivača poput cijanida i teških metala, značajno smanjujući pritisak zagađenja na okolnu okolinu i dajući pozitivan doprinos lokalnoj ekološkoj zaštiti okoliša.

Izazovi i protivmjere

Visoki troškovi ulaganja u opremu i operativni troškovi

Tehnologija obrade oksidacijom pod pritiskom zahtijeva specijaliziranu opremu za pritisak, uređaje za reakcije na visokim temperaturama i precizne kontrolne sisteme, što rezultira velikim početnim ulaganjem u opremu. Osim toga, održavanje visokih temperatura i visokih pritisaka tokom rada i potrošnja kisika također će povećati operativne troškove.

Protumjere: S jedne strane, preduzeća mogu razumno planirati obim projekta, poboljšati stopu iskorištenosti opreme i smanjiti raspodjelu troškova opreme po jedinici za prečišćavanje otpadnih voda. S druge strane, prilikom odabira opreme, treba odabrati visokoučinkovitu, energetski efikasnu opremu i optimizirati radne parametre kako bi se smanjila potrošnja energije i operativni troškovi. Istovremeno, s kontinuiranim razvojem tehnologije i intenziviranjem tržišne konkurencije, očekuje se postepeno smanjenje cijene opreme, čime se smanjuje investiciono opterećenje preduzeća.

Visoki zahtjevi za rad i održavanje

Proces rada ove tehnologije uključuje opasna okruženja poput visoke temperature i visokog pritiska, što zahtijeva visoku profesionalnu kvalitetu i operativne vještine operatera. Štaviše, tokom dugotrajnog rada opreme, zbog utjecaja visoke temperature, visokog pritiska i jake oksidacijske okoline, vjerovatno će se pojaviti problemi poput habanja i korozije, te su potrebni redovno održavanje i popravke.

Protumjere: Preduzeća bi trebala ojačati obuku operatera, poboljšati njihova stručna znanja i operativne vještine te osigurati da mogu raditi strogo u skladu s operativnim procedurama kako bi se izbjegle sigurnosne nezgode uzrokovane operativnim greškama. Istovremeno, uspostaviti kompletan sistem upravljanja održavanjem opreme, redovno pregledavati, održavati i servisirati opremu, pravovremeno otkrivati ​​i rješavati probleme koji postoje u opremi, produžiti vijek trajanja opreme i osigurati stabilan rad sistema. Osim toga, može se uspostaviti dobar odnos saradnje s dobavljačima opreme kako bi se dobila profesionalna tehnička podrška i postprodajna usluga.

zaključak

Kao efikasna i ekološki prihvatljiva metoda tretmana otpadnih voda od cijanida u topljenju zlata, tehnologija tretmana oksidacijom pod pritiskom ima značajne prednosti i široke mogućnosti primjene. Oksidacijom i razgradnjom cijanida pod uslovima visoke temperature i visokog pritiska, može se efikasno smanjiti toksičnost otpadnih voda i ukloniti različiti zagađivači. Iako se u praktičnoj primjeni suočava s izazovima kao što su visoka ulaganja u opremu i operativni troškovi, te visoki zahtjevi za rad i održavanje, ovi problemi se mogu efikasno riješiti usvajanjem razumnih protumjera. Sa sve strožim zahtjevima za zaštitu okoliša i kontinuiranim napretkom tehnologije, očekuje se da će se tehnologija tretmana oksidacijom pod pritiskom sve više primjenjivati ​​u industriji topljenja zlata, igrajući važnu ulogu u ostvarivanju zelenog i održivog razvoja industrije topljenja zlata.