Metody a procesy pro odstraňování kyanidu na površích sulfidických minerálů

Úvod

V benefici a Tavení procesy sulfidových rud neželezných kovů, Kyanid se často používá ke zvýšení rychlosti regenerace kovů. Nicméně, kyanid setrvání na povrchu sulfidových rud má nejen negativní dopad na následné toky procesu, ale také způsobuje vážné problémy s životním prostředím. Proto má vývoj účinných a ekologicky šetrných metod odstraňování kyanidu na povrchu sulfidových rud velký praktický význam.

Aktuální situace a nebezpečí reziduí kyanidu na površích sulfidických minerálů

Současná situace

V tradičním flotačním procesu sulfidových rud je kyanid široce používán jako inhibitor. Může selektivně inhibovat určité nežádoucí minerály v sulfidových rudách, čímž se dosáhne oddělení cílových minerálů od minerálů gangu. Ale po flotaci se na povrchu sulfidových rud adsorbuje velké množství kyanidu. Podle relevantního výzkumu může v některých koncentrátorech obsah kyanidu na povrchu koncentrátů sulfidových rud po flotaci dosahovat až několika stovek miligramů na kilogram.

Nebezpečí

Z technologického hlediska bude zbývající kyanid narušovat následný proces tavení. Například při tavení sulfidových rud mědi bude kyanid tvořit komplexy s mědí, čímž se sníží účinnost tavení mědi a zvýší se spotřeba energie. Z hlediska životního prostředí je kyanid vysoce toxická látka. Když jsou hlušinové odpadní vody obsahující kyanid vypouštěny do přírodního prostředí, znečišťují vodní útvary a půdu, ohrožují vodní organismy a okolní vegetaci a dokonce představují hrozbu pro lidské zdraví prostřednictvím potravního řetězce.

Metody odstraňování kyanidu na površích sulfidových minerálů

Oxidační metoda

1. Metoda chemické oxidace

• Zásada: Použijte silné oxidanty k oxidaci kyanidu na méně toxické nebo netoxické látky. Mezi běžné oxidanty patří peroxid vodíku (H2O2), chlornan sodný (NaClO) atd. Vezmeme-li jako příklad peroxid vodíku, jeho reakční rovnice je: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Provozní proces: Nejprve vložte buničinu ze sulfidové rudy obsahující kyanid do reakční nádoby a upravte hodnotu pH buničiny na vhodný rozsah (obecně pro oxidaci peroxidem vodíku je hodnota pH přednostně mezi 9 - 11). Poté pomalu za míchání přidávejte roztok peroxidu vodíku, aby se oxidant plně dostal do kontaktu a reagoval s buničinou. Reakční doba se obvykle pohybuje v rozmezí 1 - 3 hodiny a konkrétní doba závisí na koncentraci kyanidu v buničině a vlastnostech rudy.

• Výhody: Rychlost reakce je relativně rychlá a účinek odstraňování kyanidu je dobrý, což může snížit koncentraci kyanidu na relativně nízkou úroveň.

• Nevýhody: Oxidanty, jako je peroxid vodíku, jsou relativně drahé a nadměrné množství oxidantů může mít dopad na následné zušlechťování nebo tavicí procesy.

Adsorpční metoda

1. Metoda adsorpce aktivního uhlí

• Zásada: Aktivní uhlí má velký specifický povrch a bohaté struktury pórů, které mohou adsorbovat kyanid na svůj povrch prostřednictvím fyzikální a chemické adsorpce.

• Provozní proces: Přidejte aktivní uhlí k drti sulfidové rudy obsahující kyanid a důkladně promíchejte, aby se aktivní uhlí dostalo do úplného kontaktu s kyanidem v drti. Doba adsorpce je obecně 30 minut až 2 hodiny. Po adsorpci oddělte aktivní uhlí od buničiny filtrací nebo jinými prostředky.

• Výhody: Operace je jednoduchá a má dobrý adsorpční účinek na kyanid s nízkou koncentrací. Aktivní uhlí lze regenerovat a znovu použít.

• Nevýhody: U kyanidu s vysokou koncentrací je adsorpční kapacita omezená a nesprávná úprava adsorbovaného aktivního uhlí způsobí sekundární znečištění.

2. Iontově výměnná metoda adsorpce pryskyřice

• Zásada: Iontoměničové pryskyřice obsahují specifické funkční skupiny, které se mohou vyměňovat s ionty v kyanidu, a tím adsorbovat kyanid na pryskyřici.

• Provozní proces: Naplňte iontoměničovou pryskyřici do iontoměničové kolony a nechte sulfidovou rudnou drť obsahující kyanid projít iontoměničovou kolonou. Kontrolujte průtok buničiny, abyste zajistili úplnou výměnu kyanidu s pryskyřicí. Když je pryskyřice nasycená adsorpcí, použijte k eluci a regeneraci pryskyřice specifický eluent.

• Výhody: Má vysokou adsorpční selektivitu pro kyanid a může dosáhnout nepřetržitého provozu.

• Nevýhody: Cena pryskyřice je vysoká, eluční proces je relativně složitý a může vznikat eluční odpadní kapalina obsahující kyanid.

Jiné metody

1. Metoda acidobazické neutralizace

• Zásada: Za určitých podmínek podléhá kyanid hydrolýzním reakcím v kyselém nebo alkalickém prostředí za vzniku méně toxických nebo netoxických látek. Například v kyselém stavu bude kyanid reagovat s vodíkovými ionty za vzniku kyseliny kyanovodíkové (HCN), kterou lze odstranit odpařováním; v alkalickém stavu kyanid hydrolyzuje za vzniku kyanátu a dalších látek.

• Provozní proces: Pokud se použije kyselá hydrolýza, pomalu přidávejte kyselé roztoky, jako je zředěná kyselina sírová, do buničiny sulfidové rudy obsahující kyanid, upravte hodnotu pH na 2 - 4 a poté provzdušněte, aby se vzniklá kyselina kyanovodíková vypařila. Pokud se použije alkalická hydrolýza, přidejte alkalické látky, jako je hydroxid sodný, upravte hodnotu pH na 10 - 12 a reagujte po určitou dobu (obvykle 2 - 4 hodiny).

• Výhody: Cena je relativně nízká a operace je relativně jednoduchá.

• Nevýhody: Kyselina kyanovodíková vznikající při kyselé hydrolýze je vysoce toxická a vyžaduje přísná ochranná opatření; rychlost reakce alkalické hydrolýzy je pomalá a po zpracování může být stále malé množství kyanidového zbytku.

Návrh toku procesu pro odstranění kyanidu na površích sulfidových minerálů

Fáze předběžného ošetření

1. Úprava buničiny: Upravte koncentraci buničiny sulfidové rudy po flotaci. Obecně je koncentrace buničiny řízena mezi 20 % - 40 % pro následné zpracování. Současně zjistěte počáteční koncentraci kyanidu v buničině, abyste poskytli základ pro stanovení následných parametrů procesu.

2. Odstraňování nečistot: Odstraňte velké částice nečistot a některé nerozpuštěné pevné látky v buničině filtrací, sedimentací atd., abyste zabránili jejich narušení při následných procesech úpravy.

Fáze odstranění

1. Výběr metody: Vyberte vhodnou metodu odstraňování podle faktorů, jako je koncentrace kyanidu v buničině, vlastnosti rudy, náklady na úpravu a požadavky na ochranu životního prostředí. Například pro kyanid s vysokou koncentrací a případy, kdy náklady nejsou problémem, chemikálie Oxidační metoda může být dána přednost; pro kyanid s nízkou koncentrací a pro případy šetrné k životnímu prostředí může být vhodnější metoda biologické oxidace nebo metoda adsorpce.

2. Řízení parametrů procesu: Přijímání oxidace peroxidem vodíku v Chemická oxidace Například přísně kontrolujte množství přidaného peroxidu vodíku (obecně počítáno podle koncentrace kyanidu a reakční rovnice), reakční teplotu (obecně 20 - 30 ℃), hodnotu pH (9 - 11) a rychlost míchání (100 - 300 otáček za minutu) a další parametry, aby byla zajištěna účinná reakce.

Fáze po ošetření

1. Pevná látka - Separace kapaliny: Oddělte buničinu po odstranění kyanidu filtrací, odstředěním atd., abyste získali vyčištěné koncentráty sulfidové rudy a odpadní vodu obsahující malé množství kyanidu.

2. Čištění odpadních vod: Separovanou odpadní vodu dále upravte tak, aby splňovala národní normy pro vypouštění. Sekundární oxidace, adsorpce a další metody mohou být použity k hlubokému odstranění kyanidu z odpadní vody, aby bylo zajištěno bezpečné vypouštění.

Závěr

Existují různé metody odstraňování kyanidu z povrchu sulfidových rud a každá metoda má své výhody a nevýhody. V praktických aplikacích je pro výběr vhodných metod a procesních toků nutné komplexně zvážit faktory, jako jsou vlastnosti rudy, koncentrace kyanidu, náklady na úpravu a požadavky na ochranu životního prostředí. Se stále přísnějšími požadavky na ochranu životního prostředí a neustálým technologickým pokrokem bude vývoj efektivnějších, ekologicky šetrnějších a levnějších technologií pro odstraňování kyanidu z povrchu sulfidových rud klíčovým směrem výzkumu v budoucnosti. Prostřednictvím nepřetržité optimalizace procesu se očekává dosažení nulového vypouštění kyanidu při zpracování a tavení sulfidových rud a podpora udržitelného rozvoje průmyslu neželezných kovů.