Postrojenje za cijanidaciju zlata Metode tretmana otpadnih voda cijanidom

In Postrojenje za cijanidaciju zlatas, iako neke Cyanide Wastewater se reciklira, ima ih još cijanid otpadne vode ili ostataka cijanida koji se ispuštaju. Cijanid je vrlo toksičan, tako da je profesionalna obrada ove otpadne vode cijanidom neophodna prije ispuštanja kako bi se izbjeglo zagađenje okoliša i oštećenje zdravlja ljudi i životinja. Trenutno, sljedeće su uobičajene metode tretmana otpadnih voda cijanidom u postrojenjima za cijanidaciju zlata.

Metode tretmana otpadnih voda srednje i niske koncentracije cijanida

Metoda alkalnog hlorisanja

Metoda alkalnog hloriranja je široko korišten pristup. Kod ove metode, otpadnoj vodi od alkalnog cijanida dodaje se hlorni oksidans sa visokim oksidacijskim stanjem. Uobičajeni oksidansi uključuju ClO₂, Cl₂ (gas i tekućina), prah za izbjeljivanje, natrijum hipoklorit, kalcijum hipoklorit i hlorit. U alkalnom rastvoru obično se stvara OCl⁻ ili hlorid sa visokim oksidacijskim stanjem. Prvo se cijanid oksidira u cijanat, a zatim dalje oksidira u ugljen dioksid i dušik.

• prednosti: Reagensi su široko dostupni i jeftini. Efekat tretmana je dobar, a oprema koja se koristi je jednostavna, koju je lako automatizovati.

• nedostaci: Pošto je stvoreni cijanogen hlorid otrovan, veoma je štetan za operatere. Cijanog hlorid u kontaktu s vodom može proizvesti korozivna isparenja, uzrokujući ozbiljna oštećenja opreme.

Inco metoda

Inco metodu je razvio Inco Ltd. 1982. Ona uglavnom uključuje dodavanje mješavine SO₂ i zraka u otpadnu vodu cijanida i kontrolu pH vrijednosti između 8 - 10. Dvovalentni joni bakra katalizuju oksidaciju cijanida u otpadnoj vodi.

• prednosti: Inco metoda je jednostavna, a oprema koja se koristi nije složena. Efekat tretmana je generalno bolji od procesa hlorisanja (bez uzimanja u obzir toksičnosti tiocijanata). Izvori reagensa su relativno široki, a ulaganje je manje nego u procesu alkalnog hloriranja.

• nedostaci: Inco metoda ima poteškoća u oksidaciji SCN⁻, a SCN⁻ može kasnije disociirati CN⁻, tako da nije prikladna za tretiranje otpadnih voda cijanida sa visokom koncentracijom SCN⁻. SO₂ je takođe zagađivač vazduha i može da pobegne i iscuri tokom reakcije, zagađujući životnu sredinu.

H₂O₂ Metoda oksidacije

U uslovima pH vrednosti od 9.5 - 11. normalne temperature, i jona bakra (Cu²⁺) kao katalizatora, H₂O₂ oksidira cijanid da bi stvorio CNO⁻. CNO⁻ će se dalje hidrolizirati za stvaranje NH₄⁺ i CO₃²⁻, a brzina hidrolize ovisi o pH.

• prednosti: Efekat tretmana otpadnih voda cijanidom je dobar, a proces je jednostavan. Metoda oksidacije je pogodna za tretman otpadnih voda niske koncentracije cijanida, a koncentracija cijanida nakon tretmana je manja od 0.5 mg/L.

• nedostaci: H₂O₂ je toksičan i korozivan, pa je njegov transport i upotreba opasni. Metoda oksidacije ima poteškoća u oksidaciji SCN⁻ u otpadnoj vodi, a tretirana otpadna voda je i dalje toksična.

Metoda oksidacije ozona

Ozon ima izuzetno jaku oksidacionu sposobnost, sa elektrodnim potencijalom od 2.07 mV, drugi nakon fluora. Lako može razgraditi komponente koje se ne mogu razgraditi drugim oksidansima. Mehanizam kemijske reakcije procesa oksidacije ozona je da ozon reagira s cijanidom kako bi se dobio cijanat, koji se zatim hidrolizira da bi se dobio dušik i karbonat.

• prednosti: Potrebna je samo oprema za stvaranje ozona i nije potrebna kupovina i transport hemikalija. Proces je jednostavan i praktičan, bez sekundarnog zagađenja.

• nedostaci: Zbog visoke cijene generatora ozona i poteškoća u održavanju opreme, postoje neka ograničenja u industrijskoj primjeni. Metoda oksidacije ozona troši veliku količinu električne energije, pa je teško koristiti u područjima s nedovoljnom snagom.

Metode tretmana otpadnih voda visoke koncentracije cijanida

Metoda zakiseljavanja

Metoda zakiseljavanja može tretirati većinu rastvora cijanida visoke koncentracije (60×10⁻⁶ + NaCN) koji se ispuštaju iz fabrika. Koncentracija slobodnih jona cijanida u otopini može se smanjiti na 1×10⁻⁶.

• prednosti: Može maksimizirati oporavak cijanida, reciklirati resurse i ima značajne ekonomske koristi.

• nedostaci: Jednokratna investicija je prevelika, a neka mala i srednja preduzeća si to ne mogu priuštiti. Operacija je složena, a tretirana pulpa i dalje teško ispunjava standarde za ispuštanje.

Metoda prirodne degradacije

Metoda prirodne degradacije je metoda pročišćavanja koja razlaže cijanid korištenjem prirodnih faktora kao što je svjetlost. Uključuje efekte isparavanja cijanida, razgradnje, oksidacije, fotohemijske degradacije, biorazgradnje, taloženja i adsorpcije, što je rezultat kompleksnog sveobuhvatnog efekta fizičke hemije, fotohemije i biohemije.

• prednosti: Prirodna metoda pročišćavanja može postići svrhu uklanjanja cijanida bez opreme ili bilo kakvih hemikalija, tako da je cijena vrlo niska.

• nedostaci: Proces je veoma spor, a prečišćena otpadna voda ne može zadovoljiti standarde za ispuštanje.

Dvostepena metoda padavina

Dvostepena metoda precipitacije je efikasna metoda punog ciklusa zatvorene petlje razvijena za mala i srednja postrojenja za cijanidaciju zlata sa visokokoncentracionom SCN⁻ otpadnom vodom, koja može postići "nulto ispuštanje" otpadnih voda. Dvostepena metoda precipitacije uglavnom uključuje dodavanje katalizatora i dovoljno kisika cijanidu u otpadnoj vodi, a zatim uklanjanje cijanida kroz sljedeće reakcije na materijalu koji sadrži zlato.

2Cu⁺ + 2SCN⁻→Cu₂(SCN)₂↓

Ca²⁺ + SO₄²⁻→CaSO₄↓

Pb²⁺ + SO₄²⁻→PbSO₄↓

H⁺ + CN⁻→HCN

• prednosti: Može ukloniti ione teških metala iz otopine i postići recikliranje otpadnih voda.

• nedostaci: Prvi korak padavina mora biti potpun. U suprotnom, pri dodavanju alkalija, bakrov rodanat će se ponovo rastvoriti, što utiče na efekat tretmana. Neprecipitirani CaSO₄ može uzrokovati blokadu ventila.

Ovo su uobičajene metode tretmana otpadnih voda cijanidom u postrojenjima za cijanidaciju zlata. Pored gore navedenih metoda uklanjanja cijanida, smanjenje upotrebe cijanida u procesu cijanidacije zlata također može smanjiti ispuštanje otpadne vode cijanida.