Dulliau a Phrosesau ar gyfer Tynnu Sianid ar Wyneb Mwynau Sylffid

1. Cyflwyniad

Ym maes meteleg, yn enwedig wrth echdynnu aur a phrosesu mwyn sylffid, mae presenoldeb Cyanid ar wyneb Mwynau Sylffid yn peri heriau sylweddol. Defnyddir cyanid yn helaeth yn y broses drwytholchi cyanideiddio ar gyfer echdynnu aur oherwydd ei allu i ffurfio cyfadeiladau ag aur, gan hwyluso ei ddiddymiad. Fodd bynnag, ar ôl y broses drwytholchi, mae'r cyanid sy'n weddill ar wyneb mwynau sylffid yn y cynffonau nid yn unig yn arwain at lygredd amgylcheddol ond hefyd yn atal buddioli mwynau sylffid wedi hynny, gan leihau'r gyfradd adfer gyffredinol o fetelau gwerthfawr. Felly, mae datblygu dulliau effeithiol i gael gwared ar cyanid ar wyneb mwynau sylffid yn hanfodol ar gyfer prosesu mwynau cynaliadwy a diogelu'r amgylchedd.

2. Problemau Presennol gyda Sianid ar Arwynebau Mwyn Sylffid

2.1 Effaith Amgylcheddol

Mae cyanid yn sylwedd gwenwynig iawn. Pan fydd mwynau sylffid gyda cyanid wedi'i amsugno ar yr wyneb yn cael eu rhyddhau i'r amgylchedd, gall cyanid ollwng allan yn raddol a halogi pridd, ffynonellau dŵr ac aer. Hyd yn oed mewn crynodiadau isel, gall cyanid fod yn hynod niweidiol i organebau dyfrol, planhigion ac iechyd pobl. Er enghraifft, mewn rhai ardaloedd mwyngloddio lle mae gwaredu amhriodol o wastraff sy'n cynnwys cyanid wedi digwydd, mae cyrff dŵr cyfagos wedi dangos gostyngiad sylweddol yng nghynnwys ocsigen toddedig, gan arwain at farwolaeth pysgod a bywyd dyfrol arall.

2.2 Atal Buddiant Mwynau Sylffid

Gall y cyanid sydd wedi'i amsugno ar wyneb mwynau sylffid, fel pyrit, chalcopyrit, a sffalerit, ffurfio ffilm oddefol ar wyneb y mwynau. Mae'r ffilm hon yn lleihau adweithedd mwynau sylffid yn ystod arnofio dilynol neu brosesau buddioli eraill. Er enghraifft, wrth arnofio mwynau sylffid sy'n cynnwys copr, gall presenoldeb cyanid ar wyneb chalcopyrit wanhau ei ryngweithio â chasglwyr, gan ei gwneud hi'n anodd gwahanu mwynau copr o fwynau gangue yn effeithiol, a thrwy hynny leihau gradd a chyfradd adfer crynodiadau copr.

3. Dulliau ar gyfer Tynnu Sianid ar Wyneb Mwynau Sylffid

3.1 Dull Actifadu Asid

3.1.1 Egwyddor

Mae'r dull actifadu asid yn bennaf yn defnyddio asidau fel asid sylffwrig neu asid ocsalig i adweithio â'r cyfansoddion sy'n cynnwys cyanid ar wyneb mwynau sylffid. Pan ychwanegir asid, mae'n achosi dadelfennu cymhlygion cyanid-metel. O ganlyniad, cynhyrchir nwy hydrogen cyanid. Ond mewn proses sydd wedi'i chynllunio'n dda, gellir adfer a hailddefnyddio'r hydrogen cyanid anweddol hwn trwy systemau amsugno priodol.

3.1.2 Camau'r Broses

1. Paratoi Mwydion Mwyn : Yn gyntaf, cymysgwch y gweddillion mwyn sylffid â seianid wedi'i amsugno ar yr wyneb gyda dŵr i greu mwydion mwyn unffurf. Mae'r gymhareb solid - hylif o'r mwydion mwyn fel arfer yn cael ei haddasu yn seiliedig ar nodweddion y mwyn a gofynion proses penodol, fel arfer o fewn yr ystod o 1:2 - 1:5.

2. Ychwanegu Asid : Ychwanegwch asid sylffwrig neu asid ocsalig yn araf at y mwydion mwyn gan ei droi'n barhaus. Rhaid rheoli faint o asid sy'n cael ei ychwanegu'n ofalus yn ôl cynnwys y cyanid yn y mwydion mwyn. Fel arfer, mae gwerth pH y mwydion mwyn yn cael ei addasu i 2-4, a dylid monitro'r pH mewn amser real gan ddefnyddio mesurydd pH yn ystod y broses ychwanegu.

3. Adwaith a Thrin Nwy : Ar ôl ychwanegu'r asid, gadewch i'r adwaith fynd rhagddo am tua 1 - 3 awr. Yn ystod yr amser hwn, cynhyrchir nwy hydrogen cyanid. Er mwyn atal y nwy hwn rhag llygru'r amgylchedd, sefydlir system casglu a thrin nwy. Cyfeirir y nwy hydrogen cyanid a gynhyrchir i dŵr amsugno sy'n llawn hydoddiant alcalïaidd, fel hydoddiant sodiwm hydrocsid. Yma, mae'r hydrogen cyanid yn adweithio â'r sodiwm hydrocsid, a gellir ailgylchu'r hydoddiant Sodiwm Cyanid a adferwyd i'r broses cyanideiddio os yw ei ansawdd yn bodloni'r gofynion.

3.1.3 Manteision ac Anfanteision

• Manteision : Mae'r dull hwn yn gymharol syml o ran egwyddor a gweithrediad. Gall chwalu cyfansoddion sy'n cynnwys cyanid yn effeithiol ar wyneb mwynau sylffid ac mae ganddo'r potensial i ailgylchu cyanid, gan leihau cost gyffredinol defnyddio cyanid yn y broses gloddio.

• Anfanteision : Mae risgiau diogelwch sylweddol ynghlwm. Mae nwy hydrogen cyanid yn wenwynig iawn, a gall unrhyw ollyngiad yn ystod yr adwaith achosi niwed difrifol i weithredwyr a'r amgylchedd. Yn ogystal, mae'r asidau a ddefnyddir yn y dull hwn yn gyrydol, a all niweidio offer a phiblinellau, gan gynyddu costau cynnal a chadw a byrhau oes yr offer.

3.2 Dull Actifadu Ocsidydd

3.2.1 Egwyddor

Defnyddir ocsidyddion fel hydrogen perocsid, potasiwm permanganad, ac osôn i ocsideiddio'r cyanid ar wyneb mwynau sylffid. Mae'r ocsidyddion hyn yn torri'r bondiau cemegol o gyfansoddion cyanid, gan drawsnewid cyanid yn sylweddau cymharol ddiwenwyn fel nwy nitrogen a charbonadau.

3.2.2 Camau'r Broses

1. Paratoi Mwydion Mwyn : Yn debyg i'r dull actifadu asid, paratowch y cynffonau mwyn sylffid yn fwydion mwyn gyda chymhareb solid - hylif briodol.

2. Ychwanegu Ocsidydd : Ychwanegwch yr ocsidydd a ddewiswyd at y mwydion mwyn. Mae faint o ocsidydd sy'n cael ei ychwanegu yn dibynnu ar gynnwys y cyanid yn y mwydion mwyn a photensial ocsideiddio'r ocsidydd. Er enghraifft, wrth ddefnyddio hydrogen perocsid, y dos fel arfer yw 1 - 5 kg fesul tunnell o fwydion mwyn, tra bod potasiwm permanganad fel arfer yn cael ei ychwanegu ar 0.5 - 2 kg fesul tunnell o fwydion mwyn. Dylid ychwanegu'n araf gyda chymysgu parhaus i sicrhau cymysgu cyfartal.

3. Adwaith a Monitro : Gadewch i'r ocsidydd adweithio â'r cyanid yn y mwydion mwyn am 2 - 4 awr. Yn ystod yr adwaith, monitro'r potensial ocsideiddio - lleihau a chynnwys cyanid yn y mwydion mwyn. Gall gwerth y potensial ocsideiddio - lleihau adlewyrchu cynnydd yr adwaith ocsideiddio. Pan fydd y gwerth yn sefydlogi a bod cynnwys cyanid yn y mwydion mwyn yn bodloni'r safon ofynnol (fel arfer llai na 0.5 mg/L), ystyrir bod yr adwaith wedi'i gwblhau.

3.2.3 Manteision ac Anfanteision

• Manteision : Nid yw'r dull hwn yn cynhyrchu nwyon gwenwynig ac anweddol fel y dull actifadu asid, gan ei wneud yn fwy diogel ar gyfer yr amgylchedd gweithredu. Gall ocsideiddio a dadelfennu seianid yn effeithiol, gan gyflawni'r nod o gael gwared â seianid o wyneb mwynau sylffid. Ar ben hynny, mae cynhyrchion yr adwaith yn gymharol gyfeillgar i'r amgylchedd.

• Anfanteision : Mae cost ocsidyddion yn gymharol uchel, yn enwedig ar gyfer ocsidyddion cryf fel osôn, sy'n cynyddu cost prosesu mwynau sylffid. Yn ogystal, mae'r adwaith ocsideiddio yn cael ei ddylanwadu'n hawdd gan ffactorau fel gwerth pH mwydion y mwyn, tymheredd, a phresenoldeb amhureddau eraill, sy'n gofyn am reolaeth lem ar amodau'r adwaith.

3.3 Dull Halen Copr

3.3.1 Egwyddor

Mae halwynau copr, fel sylffad copr, yn cael eu hychwanegu at y mwydion mwyn sylffid gyda seianid sydd wedi'i amsugno ar yr wyneb. Mae'r ïonau copr yn adweithio â seianid i ffurfio cyfadeiladau copr-seianid anhydawdd. Yna gellir gwahanu'r cyfadeiladau hyn o'r mwydion mwyn trwy ddulliau gwahanu solid-hylif, gan gyflawni tynnu seianid.

3.3.2 Camau'r Broses

1. Paratoi Mwydion Mwyn : Paratowch y cynffonau mwyn sylffid yn fwydion mwyn gyda chymhareb solid - hylif addas.

2. Ychwanegu Halen Copr : Ychwanegwch swm priodol o sylffad copr at y mwydion mwyn. Mae faint o sylffad copr sy'n cael ei ychwanegu yn cael ei bennu gan gynnwys y cyanid yn y mwydion mwyn, yn gyffredinol gyda chymhareb molar o ïonau copr i ïonau cyanid o 1 - 2:1. Fel arfer, ychwanegir sylffad copr fel hydoddiant dyfrllyd, a dylid cymysgu'n barhaus gyda'r broses ychwanegu i sicrhau dosbarthiad cyfartal o ïonau copr yn y mwydion mwyn.

3. Adwaith a Gwahanu Solid - Hylif : Ar ôl ychwanegu'r halen copr, gadewch i'r adwaith fynd rhagddo am 1 - 2 awr. Yna, gwnewch wahanu solid - hylif ar y mwydion mwyn gan ddefnyddio dulliau fel hidlo neu waddodi. Mae'r solid wedi'i wahanu yn cynnwys gwaddodion copr - seianid a mwynau sylffid, tra gellir trin yr hylif wedi'i wahanu ymhellach i fodloni'r safon rhyddhau neu ei ailgylchu at ddibenion eraill.

3.3.3 Manteision ac Anfanteision

• Manteision : Gall y dull hwn gael gwared â seianid yn effeithiol o wyneb mwynau sylffid trwy ffurfio gwaddodion anhydawdd. Mae'r broses weithredu yn gymharol syml, ac mae copr sylffad yn adweithydd cemegol cyffredin a rhad, sy'n cynnig rhai manteision economaidd.

• Anfanteision : Gall ychwanegu halwynau copr gyflwyno amhureddau copr i fwydion y mwyn, a all effeithio ar fuddiant mwynau sylffid wedi hynny. Er enghraifft, wrth arnofio mwynau sylffid plwm-sinc, gall gormod o ïonau copr actifadu sffalerit, gan ymyrryd â gwahanu mwynau plwm a sinc. Yn ogystal, mae angen gwaredu'r gwaddodion copr-cyanid sydd wedi'u gwahanu'n briodol i atal llygredd eilaidd.

3.4 Dull Adweithydd Cyfansawdd Newydd

3.4.1 Egwyddor

Defnyddir rhai adweithyddion cyfansawdd newydd eu datblygu, fel cyfuniad o bolysylffidau a sodiwm metabisylffid. Mae'r polysylffidau'n adweithio â'r cydrannau sy'n cynnwys sylffwr yn y cyfansoddion sy'n cynnwys cyanid ar wyneb mwynau sylffid, tra bod sodiwm metabisylffid yn addasu potensial redoks y system ac yn hyrwyddo dadelfennu cyanid, gan hwyluso ei dynnu.

3.4.2 Camau'r Broses

1. Paratoi Mwydion Mwyn : Paratowch y cynffonau mwyn sylffid yn fwydion mwyn.

2. Ychwanegu Adweithydd Cyfansawdd : Ychwanegwch yr adweithydd cyfansawdd sy'n cynnwys polysylffidau a sodiwm metabisylffit at y mwydion mwyn. Mae'r gymhareb pwysau o polysylffidau i sodiwm metabisylffit fel arfer yn 1:1. a phennir faint o'r adweithydd cyfansawdd sy'n cael ei ychwanegu yn seiliedig ar gynnwys y cyanid yn y mwydion mwyn a natur y mwyn sylffid, yn gyffredinol yn amrywio o 0.5 - 2 kg fesul tunnell o fwydion mwyn.

3. Adwaith a Monitro : Ar ôl ychwanegu'r adweithydd cyfansawdd, gadewch i'r adwaith fynd rhagddo am 1 - 3 awr. Yn ystod yr adwaith, monitro'r cynnwys cyanid a pharamedrau cemegol perthnasol, fel potensial redox a gwerth pH, ​​yn y mwydion mwyn. Addaswch amodau'r adwaith ar unwaith yn ôl y canlyniadau monitro i sicrhau bod y cyanid yn cael ei ddileu'n llwyr.

3.4.3 Manteision ac Anfanteision

• Manteision : Mae'r dull hwn yn dangos addasrwydd da i wahanol fathau o fwynau sylffid. Mae'r adweithydd cyfansawdd yn gweithio'n synergaidd i gael gwared â seianid yn effeithiol o wyneb mwynau sylffid. O'i gymharu â dulliau un adweithydd, gall gynnig effeithlonrwydd tynnu gwell a chael llai o effaith ar fuddiant dilynol mwynau sylffid.

• Anfanteision : Mae datblygu a chynhyrchu adweithyddion cyfansawdd yn gymharol gymhleth, a gall y gost fod yn uwch na rhai dulliau traddodiadol un adweithydd. Ar ben hynny, nid yw mecanwaith adwaith penodol adweithyddion cyfansawdd wedi'i ddeall yn llawn eto, a all gyflwyno ansicrwydd mewn cymwysiadau diwydiannol gwirioneddol.

4. Optimeiddio Prosesau ac Ystyriaethau

4.1 Rhagdriniaeth Mwynau

Cyn defnyddio unrhyw un o'r dulliau uchod i gael gwared â seianid ar wyneb mwynau sylffid, mae angen rhag-drin mwyn priodol yn aml. Er enghraifft, os yw cynffonau mwyn sylffid yn cynnwys llawer iawn o fwynau gang mân, gellir cynnal gweithrediadau rhag-sgrinio neu ddosbarthu i gael gwared â'r ffracsiynau mân sy'n anodd eu trin. Gall hyn wella effeithlonrwydd y cyswllt rhwng yr adweithydd a'r mwynau sylffid â seianid sydd wedi'i amsugno ar yr wyneb a lleihau ymyrraeth mwynau gang ar y broses adwaith.

4.2 Rheoli Amodau Adwaith

• Gwerth pH : Mae gwerth pH y mwydion mwyn yn effeithio'n sylweddol ar y broses adwaith. Mae'r dull actifadu asid yn gofyn am pH is i hyrwyddo dadelfennu cyfansoddion sy'n cynnwys cyanid, tra bod angen i'r dull actifadu ocsidydd a'r dull halen copr gynnal ystod pH briodol. Er enghraifft, wrth ddefnyddio hydrogen perocsid fel ocsidydd, y gwerth pH gorau posibl ar gyfer y mwydion mwyn fel arfer yw 8 - 10. a phan ddefnyddir sylffad copr, mae gwerth pH y mwydion mwyn fel arfer yn cael ei reoli ar 6 - 8.

• Tymheredd : Mae tymheredd yr adwaith hefyd yn effeithio ar gyfradd ac effeithlonrwydd yr adwaith. Yn gyffredinol, gall cynyddu'r tymheredd gyflymu'r gyfradd adwaith. Fodd bynnag, ar gyfer rhai adweithiau, fel ocsideiddio seianid gan hydrogen perocsid, gall tymheredd rhy uchel achosi i'r ocsidydd ddadelfennu, gan leihau effeithlonrwydd yr ocsideiddio. Felly, mae angen optimeiddio tymheredd yr adwaith yn ôl y system adwaith benodol, fel arfer o fewn yr ystod o 20 - 40 °C.

• Dwyster Cymysgu : Mae cymysgu digonol yn hanfodol i sicrhau dosbarthiad cyfartal o adweithyddion yn y mwydion mwyn a chynyddu'r tebygolrwydd o gysylltiad rhwng yr adweithydd a'r sylweddau sy'n cynnwys cyanid ar wyneb mwynau sylffid. Fodd bynnag, gall cymysgu gormodol arwain at ddefnydd ynni diangen a gwisgo mecanyddol offer. Dylid pennu'r dwyster cymysgu priodol trwy ymchwil arbrofol a phrofiad cynhyrchu ymarferol.

4.3 Gwahanu Solid - Hylif a Thrin Dŵr Gwastraff

Ar ôl yr adwaith i gael gwared â seianid ar wyneb mwynau sylffid, mae angen gwahanu solid-hylif effeithlon i wahanu'r mwynau sylffid wedi'u trin o'r toddiant adwaith. Mae dulliau gwahanu solid-hylif a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys hidlo, gwaddodi, a chanrifugio. Fel arfer, mae'r dŵr gwastraff wedi'i wahanu yn dal i gynnwys rhywfaint o seianid gweddilliol ac amhureddau eraill, y mae angen eu trin ymhellach i fodloni'r safon rhyddhau. Gall prosesau trin dŵr gwastraff gynnwys dulliau megis ocsideiddio pellach, amsugno, a thriniaeth fiolegol.

5. Astudiaethau Achos

5.1 Defnyddio Dull Actifadu Asid mewn Mwynglawdd Aur

Mewn mwynglawdd aur penodol, ar ôl y broses trwytholchi cyanid, roedd gan y cynffonau mwyn sylffid rywfaint o cyanid wedi'i amsugno ar yr wyneb. Defnyddiodd y mwynglawdd y dull actifadu asid ar gyfer triniaeth. Yn gyntaf, gwnaed y cynffonau yn fwydion mwyn gyda chymhareb solid-hylif o 1:3. Yna, ychwanegwyd asid sylffwrig i addasu gwerth pH y mwydion mwyn i 3. Ar ôl adweithio am 2 awr, casglwyd y nwy hydrogen cyanid a gynhyrchwyd a'i amsugno gan doddiant sodiwm hydrocsid. Ar ôl y driniaeth, gostyngodd cynnwys y cyanid yn y mwydion mwyn o 5 mg/L i lai na 0.5 mg/L, a chynyddodd y gyfradd adfer arnofio ddilynol o fwynau sylffid tua 10%. Fodd bynnag, yn ystod y llawdriniaeth, perodd gollyngiad nwy hydrogen cyanid risgiau diogelwch ar y safle gweithredu, a dioddefodd y piblinellau offer gyrydiad cymharol ddifrifol.

5.2 Dull Actifadu Ocsidydd mewn Mwynglawdd Mwyn Sylffid Polymetallig

Defnyddiodd mwynglawdd mwyn sylffid polymetallig hydrogen perocsid fel ocsidydd i gael gwared ar seianid ar wyneb mwynau sylffid. Addaswyd gwerth pH y mwydion mwyn i 9 yn gyntaf, ac yna ychwanegwyd hydrogen perocsid ar ddos ​​o 3 kg fesul tunnell o fwydion mwyn. Ar ôl adweithio am 3 awr, gostyngwyd cynnwys seianid yn y mwydion mwyn i lefel isel iawn. Ni chafodd y seianid sy'n weddill ei effeithio ar y budd-daliad dilynol o fwynau sylffid copr, plwm a sinc, a gwellodd y gyfradd adfer metel gyffredinol. Fodd bynnag, arweiniodd cost uchel hydrogen perocsid at gynnydd yng nghost prosesu mwyn tua $5 y dunnell.

6. Casgliad

Mae tynnu cyanid ar wyneb mwynau sylffid yn dasg hanfodol ym maes prosesu mwynau. Mae gan y dull actifadu asid, y dull actifadu ocsidydd, y dull halen copr, a'r dull adweithydd cyfansawdd newydd eu manteision a'u hanfanteision eu hunain. Mewn cymwysiadau diwydiannol gwirioneddol, mae angen ystyried ffactorau fel natur mwynau sylffid, gofynion diogelu'r amgylchedd, a chostau economaidd yn gynhwysfawr i ddewis y dull mwyaf addas. Yn y cyfamser, trwy optimeiddio amodau proses, rhag-drin mwynau, a thrin gwahanu solid - hylif a thrin dŵr gwastraff yn iawn, gellir gwella effeithlonrwydd tynnu cyanid ar wyneb mwynau sylffid ymhellach, gan gyflawni nodau adfer adnoddau a diogelu'r amgylchedd.