Koji su postupci za uklanjanje natrijum cijanida iz ostataka zlata?

Uvod

U industriji rudarstva zlata, cijanid se široko koristi u procesu ekstrakcije zbog svoje efikasnosti u rastvaranju zlata iz ruda. Međutim, prisustvo cijanida u jalovini predstavlja značajne ekološke i sigurnosne rizike. Kao rezultat toga, razvoj i implementacija efikasnih procesa uklanjanja cijanida su od najveće važnosti. Ovaj članak istražuje različite procese uklanjanja cijanida koji se koriste u tretmanu jalovine zlata , s ciljem da pruži sveobuhvatno razumijevanje dostupnih tehnika.

Metoda alkalnog hlorisanja

princip

Metoda alkalne hloracije jedan je od najčešće korištenih procesa za uklanjanje cijanida. U ovoj metodi, oksidansi na bazi hlora dodaju se u suspenziju jalovine pod alkalnim uslovima. Hlor reaguje sa cijanidnim ionima (CN-) formirajući manje toksične proizvode. Reakcija se odvija u dvije glavne faze. U prvoj fazi, cijanid se oksidira u cijanat (CNO-), a u drugoj fazi, cijanat se dalje razlaže na gasoviti azot, ugljen- dioksid i druge bezopasne supstance.

prednosti

• Visoka efikasnost : Može efikasno smanjiti visoke koncentracije cijanida u zlatnim ostacima kako bi se ispunila regulatorna ograničenja ispuštanja.

• Široka primjena : Pogodno za širok raspon jalovine s različitim koncentracijama i sastavima cijanida.

• Dobro utvrđena tehnologija : Proces je dobro shvaćen i postoji opsežno industrijsko iskustvo u njegovoj primjeni.

nedostaci

• Korozivni reagensi : Oksidansi na bazi hlora mogu biti korozivni za opremu, što dovodi do većih troškova održavanja i kraćeg vijeka trajanja opreme.

• Toksični nusproizvodi : Tokom reakcije postoji rizik od stvaranja toksičnih nusproizvoda poput plinovitog hlora ako proces nije pravilno kontroliran.

• Visoka potrošnja hemikalija : Zahtijeva relativno veliku količinu oksidansa na bazi hlora, što može povećati operativne troškove.

Studija slučaja

Rudnik zlata koristio je metodu alkalne hloracije za tretman jalovine koja sadrži cijanid. Pažljivim kontroliranjem pH suspenzije jalovine na oko 10-11 i dodavanjem odgovarajuće količine izbjeljivača (uobičajenog oksidansa na bazi hlora), ukupni sadržaj cijanida u jalovini smanjen je sa početne koncentracije od 200 mg/L na manje od 0.1 mg/L nakon tretmana. Tretirana jalovina ispunjavala je lokalne standarde ispuštanja u okoliš.

INCO proces (proces sumpor-dioksida - vazduha)

princip

INCO proces, također poznat kao proces sumpor-dioksid-zrak, još je jedna važna tehnologija uklanjanja cijanida. U ovom procesu, sumpor-dioksid i zrak se uvode u jalovinu u prisustvu bakarnog katalizatora. Sumpor-dioksid se oksidira u sulfat, a kisik u zraku pomaže u oksidaciji cijanida. Bakarni katalizator ubrzava brzinu reakcije, pretvarajući cijanid u ugljik-dioksid, dušik i druge tvari.

prednosti

• Manja potrošnja hemikalija : U poređenju s nekim drugim metodama, zahtijeva manje hemikalija jer koristi zrak kao izvor oksidansa.

• Smanjeni toksični nusproizvodi : Generira manje toksičnih nusproizvoda u poređenju s alkalnim hloriniranjem, što ga čini ekološki prihvatljivijom opcijom.

• Isplativo : Može biti isplativo za velike operacije zbog relativno niske cijene sumpor-dioksida i zraka.

nedostaci

• Zahtjev za katalizator : Potreba za bakarnim katalizatorom dodatno slaže proces. Katalizator treba pažljivo održavati i pratiti, a njegov gubitak ili deaktivacija mogu utjecati na efikasnost procesa.

• Osjetljivost na pH : Proces je osjetljiv na pH vrijednost jalovine. Za efikasno uklanjanje cijanida potrebno je održavati optimalne pH uslove, obično u rasponu od 8 - 9.

• Spora brzina reakcije : Brzina reakcije je relativno sporija u poređenju s nekim drugim procesima oksidacije, što može zahtijevati veće reakcijske posude i duže vrijeme zadržavanja.

Studija slučaja

U velikom rudniku zlata implementiran je INCO proces. Instaliranjem namjenskog reakcijskog sistema za uvođenje sumpor-dioksida i zraka, te pažljivom kontrolom doze bakarnog katalizatora, uspjeli su smanjiti koncentraciju cijanida u jalovini sa 150 mg/L na manje od 50 mg/L. Ovo je ispunilo industrijske zahtjeve za nivo cijanida koji se može disocirati slabom kiselinom (WAD) za odlaganje jalovine.

Biološke metode tretmana

princip

Biološki tretman ostataka zlata koji sadrže cijanid uključuje upotrebu mikroorganizama kao što su bakterije i gljivice. Ovi mikroorganizmi mogu metabolizirati cijanid kao izvor dušika ili ugljika. Na primjer, određene bakterije mogu pretvoriti cijanid u amonijak putem enzimskih reakcija. Cjelokupni proces je složen niz biohemijskih reakcija u kojima mikroorganizmi razgrađuju molekulu cijanida pod specifičnim uvjetima okoline kao što su odgovarajuća temperatura, pH i dostupnost hranjivih tvari.

prednosti

• Ekološki prihvatljivo : Biološki tretman je održivija opcija jer ne unosi dodatne štetne hemikalije u okolinu.

• Niski troškovi : Nakon što se uspostavi mikrobna kultura, operativni troškovi mogu biti relativno niski jer se mikroorganizmi mogu sami replicirati i koristiti prirodne hranjive tvari.

• Selektivni tretman : Neki mikroorganizmi mogu selektivno ciljati cijanid, ostavljajući druge vrijedne minerale u jalovini netaknutim.

nedostaci

• Spori proces : Biološki procesi uglavnom imaju sporije brzine reakcija u poređenju sa metodama hemijske oksidacije. To može zahtijevati velike bioreaktore i dugo vrijeme obrade.

• Osjetljivost na uslove okoline : Mikroorganizmi su veoma osjetljivi na promjene temperature, pH vrijednosti i prisustvo drugih toksičnih supstanci u jalovini. Čak i male varijacije mogu poremetiti mikrobnu aktivnost i smanjiti efikasnost uklanjanja cijanida.

• Složenost pokretanja : Uspostavljanje stabilne i efikasne mikrobne kulture za razgradnju cijanida može biti izazovno. Zahtijeva pažljiv odabir i aklimatizaciju odgovarajućih mikroorganizama.

Studija slučaja

Rudnik zlata eksperimentisao je sa sistemom biološkog tretmana. Koristili su specijalno dizajniran bioreaktor napunjen konzorcijem bakterija koje razgrađuju cijanid. Nakon dugotrajnog rada i kontinuirane optimizacije uslova okoline u bioreaktoru, uspjeli su smanjiti koncentraciju cijanida u jalovini sa 80 mg/L na oko 10 mg/L. Međutim, ovaj proces je zahtijevao nekoliko mjeseci pokretanja i podešavanja kako bi se postigle stabilne performanse.

Proces pranja jalovine i skidanja jalovine (WPS)

princip

WPS proces se sastoji od dva glavna koraka: pranja suspenzije jalovine i uklanjanja cijanida iz bazena ili rezervoara. U koraku pranja, za pranje suspenzije jalovine koriste se protivstrujni zgušnjivači velike brzine. To pomaže u uklanjanju značajne količine rastvora koji sadrži cijanid iz jalovine. Višak zgušnjivača, koji sadrži cijanid, zatim se podvrgava uklanjanju iz bazena ili rezervoara. U procesu uklanjanja, rastvor bogat cijanidom se izlaže zraku ili drugim sredstvima za uklanjanje. Cijanid, u obliku plinovitog vodikovog cijanida, uklanja se iz rastvora i može se regenerirati ili dalje tretirati. Uklonjena voda se može reciklirati natrag u fazu pranja, što pomaže u upravljanju vodnim bilansom.

prednosti

• Oporavak resursa : Proces omogućava oporavak cijanida, koji se može reciklirati nazad u proces luženja, smanjujući ukupnu potrošnju cijanida u rudniku.

• Upravljanje vodama : Recikliranjem očišćene vode pomaže se u upravljanju vodnim bilansom u rudarskim operacijama, smanjujući potrebu za unosom svježe vode i minimizirajući ispuštanje otpadnih voda.

• Korištenje postojeće infrastrukture : WPS proces često može koristiti postojeću infrastrukturu postrojenja kao što su zgušnjivači i bazeni za procesnu vodu, smanjujući potrebu za velikim kapitalnim ulaganjima.

nedostaci

• Složenost rada : Proces uključuje više koraka i zahtijeva pažljivu kontrolu parametara kao što su efikasnost pranja, brzina skidanja i omjer recikliranja vode.

• Efikasnost izdvajanja cijanida : Na efikasnost izdvajanja cijanida mogu uticati faktori kao što su početna koncentracija cijanida u jalovini, kvalitet operacija pranja i skidanja i prisustvo drugih ometajućih supstanci.

• Problemi s mirisom i sigurnošću : Proces skidanja može osloboditi plin vodikovog cijanida, koji ima jak miris i vrlo je toksičan. Potrebno je poduzeti odgovarajuće sigurnosne mjere kako bi se spriječilo curenje plina i osigurala sigurnost radnika.

Studija slučaja

Kompanija za iskopavanje zlata implementirala je WPS proces. Nadogradnjom postojećih zgušnjivača za poboljšano pranje i izgradnjom pokrivenog bazena za uklanjanje cijanida, uspjeli su postići stopu iskorištavanja cijanida do 70%. Oporavljeni cijanid je uspješno recikliran natrag u krug za ispiranje, čime su značajno smanjili troškove kupovine cijanida.

zaključak

Uklanjanje cijanida iz jalovine zlata ključno je za zaštitu okoliša i održive rudarske prakse. Svaki od razmatranih procesa uklanjanja cijanida, uključujući alkalno hloriranje, INCO proces, biološki tretman i WPS proces, ima svoje jedinstvene prednosti i nedostatke. Izbor najprikladnijeg procesa zavisi od različitih faktora kao što su početna koncentracija cijanida u jalovini, sastav jalovine, dostupna infrastruktura i analiza troškova i koristi. U mnogim slučajevima, kombinacija ovih procesa može biti potrebna za postizanje najefikasnijeg i najisplativijeg uklanjanja cijanida. Kako se rudarska industrija i dalje suočava sa sve većim nadzorom zaštite okoliša, kontinuirano istraživanje i razvoj tehnologija uklanjanja cijanida bit će neophodni kako bi se osigurala čistija i održivija budućnost.