Experimentální studie metod úpravy kapaliny chudé na kyanid ve zlatém dole

Úvod

V odvětví těžby zlata je zacházení s kyanidKapalina chudá na kyanidy má velký význam. Kapalina chudá na kyanidy, jako je roztok po extrakci zlata v kyanidačním procesu, obsahuje různé znečišťující látky, zejména kyanidové sloučeniny, které mohou při nesprávném zpracování způsobit vážné znečištění životního prostředí. Proto je důležité vyvíjet účinné a nákladově efektivní... Léčebné metody pro kapaliny chudé na kyanid je naléhavý úkol. Tento blogový příspěvek se zaměřuje na experimentální studium metod úpravy kapalin chudých na kyanid v určitém Zlatý důls cílem poskytnout cenné poznatky a reference pro toto odvětví.

Přehled metod čištění kapalin s nízkým obsahem kyanidů

Obecně lze metody čištění kapalin chudých na kyanidy zhruba rozdělit do dvou kategorií: metody čištění a metody regenerace (obnovy).

Způsoby čištění

1. Metoda oxidace alkalických chloridů

• Toto je relativně vyspělá metoda ničení kyanidy v odpadních vodách a široce se používá v galvanických zařízeních, koksovnách a závodech na tavení zlata. Za podmínek pH 11 - 12. Kyanidy a komplexní ionty kovů v odpadní vodě obsahující kyanidy se oxidují na kyanáty a poté se podruhé přidává chlór, aby se oxidovaly na oxid uhličitý, dusík atd.

• VýhodyProces je relativně vyspělý, s dobrými léčebnými účinky a širokým uplatněním. Proces léčby lze snadno automatizovat.

• NevýhodyKyanidy nelze recyklovat, náklady na zpracování jsou vysoké a nelze odstranit komplexy železa s kyanidem. Existuje také problém sekundárního znečištění.

2. Metoda oxidace oxidu siřičitého vzduchem

• V míchané nádobě se přidá odpadní kapalina a zavede se vzduch a SO₂ (kapalina nebo plyn, roztok siřičitanu nebo získaný spalováním elementární síry). Hodnota pH se udržuje na 7–10 a k neutralizaci kyseliny vznikající během oxidační reakce se používá vápno. Reakce vyžaduje přítomnost rozpustné mědi (jako katalyzátoru).

• Metoda Inco-SO₂/oxidace vzduchu dokáže rozložit všechny kyanidy, včetně kyanidů železa, a kyanidy železa lze vysrážet a odstranit pomocí některých bezpečných a levných činidel.

3. Metoda peroxidu vodíku

• Tento proces je vhodný pro čištění odpadních vod s nízkými koncentracemi kyanidů. Peroxid vodíku může oxidovat kyanid v hlušině na relativně slabou a snadno hydrolyzovatelnou kyselinu kyanovou (HCNO), která se poté odstraňuje další oxidací a hydrolýzou.

4. Metoda oxidace ozonu

• Ozon je silné oxidační činidlo. Při použití k čištění odpadních vod obsahujících kyanidy je jeho účinek komplexnější než u alkalické oxidace s chlorem a dosahuje lepších výsledků při odstraňování kyanidů. Po ozonizaci se v roztoku odpadní vody zvýší obsah rozpuštěného kyslíku, který lze vrátit do kyanidačního systému k recyklaci, což usnadňuje rozpouštění zlata a zlepšuje účinnost loužení zlata.

• VýhodyObsluha je jednoduchá a pohodlná, snadno se ovládá a stupeň automatizace výroby je vysoký. Ozon lze vyrábět na místě, což má velký význam pro kyanidační zařízení s nevýhodnou dopravou, ale dostatečným napájením. Účinnost čištění je vysoká a nedochází k žádnému sekundárnímu znečištění.

• NevýhodySpotřeba energie na výrobu ozonu je vysoká a výrobní náklady jsou vysoké, což omezuje jeho široké použití.

5. Metoda elektrolytické oxidace

• Před elektrolýzou nejprve upravte pH kapaliny chudé na kyanidy na > 7. Přidejte malé množství soli, jako anodu použijte grafit a jako katodu titanovou destičku a jako elektrolyt použijte alkalický vodný roztok mědi a zinku. Při průchodu stejnosměrného proudu se na katodě vytváří kovová měď a zinek a také se generuje vodík. Na anodě se CN⁻ oxiduje na CNO⁻, CO₂, N₂ a Cl⁻ se oxiduje na Cl₂ a Cl₂ vstupuje do roztoku za vzniku HClO.

6. Metoda mikrobiální oxidace

• Tato metoda využívá biochemické vlastnosti mikroorganismů k rozkladu kyanidů, thiokyanátů a kyanidů železa za vzniku amoniaku, oxidu uhličitého a síranů, nebo k hydrolýze kyanidů na formamid. Zároveň bakterie adsorbují ionty těžkých kovů, což způsobuje jejich odpadávání s biofilmem a jejich odstraňování.

• Důležitá funkcePro zajištění přiměřené rychlosti odstraňování kyanidu je nutné teplotu neustále udržovat nad 10 °C.

Metody obnovy (regenerace)

1. Metoda okyselování

• Hlavním principem této metody je přidání kyseliny sírové do odpadní vody obsahující kyanidy, úprava pH na přibližně 1.5 a přeměna CN⁻ na HCN. Unikající plynný HCN se zavádí do absorbéru a absorbuje se alkalickým roztokem (roztok hydroxidu sodného nebo hydroxidu vápenatého) za vzniku 20% - 30% roztoku kyanidu, který lze recyklovat.

• VýhodyTento proces může maximalizovat výtěžnost kyanidů, zlepšit efektivní míru využití kyanidů a snížit výrobní náklady.

• NevýhodyJednorázové investiční náklady jsou vysoké, procesní postup je složitý a pro upravenou zbytkovou kapalinu obsahující kyanid je obtížné splňovat normy pro vypouštění.

2. Metoda iontové výměny

• Při úpravě kapalin chudých na kyanidy lze k obohacení kyanidy použít iontoměničové pryskyřice.

3. Adsorpční metoda

• Adsorpce aktivního uhlíAdsorpce aktivního uhlí závisí především na jeho četných vnitřních pórech a velkém specifickém povrchu. Proces adsorpce zahrnuje fyzikální adsorpci a chemickou adsorpci. Odstranění kyanidu probíhá hlavně třemi způsoby: oxidací, hydrolýzou a stripováním. Hlavním procesem je oxidační rozkladná reakce kyanidů v odpadní vodě obsahující kyanidy peroxidem vodíku na povrchu aktivního uhlí.

4. Metoda extrakce rozpouštědlem

• Rozpouštědla se používají k extrakci cenných složek a kyanidů z kapaliny chudé na kyanidy.

5. Metoda kapalné membrány

• Při čištění kapalin chudých na kyanidy se používá hlavně systém olej ve vodě. Základní princip je: nejprve se odpadní voda obsahující kyanidy okyselí, aby se kyanidové ionty v ní obsažené přeměnily na HCN. HCN prochází membránou olejové fáze do vnitřní vodné fáze a poté reaguje s NaOH za vzniku NaCN.

6. Metoda elektrodialýzy

• Tato metoda využívá elektrické pole k řízení migrace iontů přes iontoměničové membrány za účelem dosažení separace a regenerace látek.

Experimentální studie kapaliny chudé na kyanid ze zlatého dolu

Pozadí experimentu

Kapalina chudá na kyanidy z jistého zlatého dolu má obzvláště vysoký celkový obsah kyanidů, dosahující až 13000 XNUMX mg/l. Takto vysoce koncentrovaná odpadní voda obsahující kyanidy představuje velkou hrozbu pro životní prostředí a vyžaduje účinné čištění.

Experimentální metody

1. Adsorpční metoda H₂O₂ + ClO₂ + C

• V této metodě se nejprve jako oxidační činidla používají peroxid vodíku (H₂O₂) a oxid chloričitý (ClO₂) k oxidaci kyanidů v kapalině chudé na kyanidy. Poté se provádí adsorpce aktivním uhlím (C) k dalšímu odstranění zbývajících znečišťujících látek.

2. Třístupňová oxidace (H₂O₂ + katalyzátor „M“) + chlorace, aerace + metoda adsorpce uhlíku

• Třístupňová oxidacePro třístupňovou oxidaci se používá peroxid vodíku (H₂O₂) a specifický katalyzátor „M“. To zajišťuje důkladnější oxidaci různých kyanidových sloučenin, včetně komplexních kyanidů.

• Chlorace aeracePo třístupňové oxidaci se provádí chlorační aerace. Během aerace se do kapaliny zavádí chlór, který může dále oxidovat zbývající látky související s kyanidy a některé další redukovatelné znečišťující látky.

• Adsorpce CNakonec se k adsorpci zbývajících jemnozrnných znečišťujících látek a všech zbytkových látek souvisejících s kyanidy používá adsorpce aktivním uhlím, čímž se dosáhne cíle čištění kapaliny chudé na kyanidy.

Experimentální výsledky a srovnání

1. Adsorpční metoda H₂O₂ + ClO₂ + C

• Tato metoda dosáhla určitého stupně odstranění kyanidu, ale konečný celkový obsah kyanidu v upravené kapalině byl stále relativně vysoký a nesplňoval přísné národní normy pro vypouštění.

2. Třístupňová oxidace (H₂O₂ + katalyzátor „M“) + chlorace, aerace + metoda adsorpce uhlíku

• Tato metoda ukázala uspokojivější výsledky. Konečný celkový obsah kyanidů byl snížen na 0.44 mg/l, což splňuje národní normy pro vypouštění. Kromě toho obsah dalších těžkých kovů také splňoval příslušné národní normy.

• Cena – efektivitaZ hlediska nákladů, ačkoli třístupňový oxidační proces s katalyzátorem a dodatečnou chlorací a provzdušňováním vyžaduje složitější operace a použití určitých katalyzátorů a chloru, celkově jsou náklady ve srovnání s některými jinými příliš složitými nebo nákladnými metodami relativně rozumné. Dokáže účinně čistit kapaliny s vysokou koncentrací kyanidů a zároveň kontrolovat náklady v přijatelném rozmezí.

Závěr

Čištění kapaliny chudé na kyanid ve zlatých dolech je složitý, ale klíčový úkol. Prostřednictvím experimentální studie kapaliny chudé na kyanid z určitého zlatého dolu je patrné, že různé metody čištění mají své výhody a nevýhody. Třístupňová oxidace (H₂O₂ + katalyzátor „M“) + chlorace, aerace + adsorpce uhlíku vykazuje relativně ideální účinky čištění a nákladovou efektivitu pro kapalinu chudou na kyanid s vysokým celkovým obsahem kyanidu v tomto zlatém dole. V budoucnu je však stále zapotřebí neustálý výzkum a zlepšování, aby se vyvinuly účinnější, nákladově efektivnější a ekologicky šetrnější metody čištění, které by lépe splňovaly požadavky ochrany životního prostředí a udržitelného rozvoje v odvětví těžby zlata.