Metoder og processer til fjernelse af cyanid på sulfidmineraloverflader

Introduktion

I begunstigelsen og smeltning processer af ikke-jernholdige metalsulfidmalme, cyanid bruges ofte til at øge metalgenvindingsgraden. Imidlertid cyanid at forblive på overfladen af ​​sulfidmalme har ikke kun en negativ indvirkning på efterfølgende processtrømme, men forårsager også alvorlige miljøproblemer. Derfor er udviklingen af ​​effektive og miljøvenlige metoder til at fjerne cyanid på overfladen af ​​sulfidmalme af stor praktisk betydning.

Nuværende situation og farer ved cyaniderester på sulfidmineraloverflader

Nuværende situation

I den traditionelle flotationsproces af sulfidmalme bruges cyanid i vid udstrækning som en inhibitor. Det kan selektivt hæmme visse uønskede mineraler i sulfidmalme og dermed opnå adskillelse af målmineraler fra gangmineraler. Men efter flotation vil en stor mængde cyanid adsorbere på overfladen af ​​sulfidmalme. Ifølge relevant forskning kan cyanidindholdet på overfladen af ​​sulfidmalmkoncentrater efter flotation i nogle koncentratorer være så højt som flere hundrede milligram pr. kilogram.

Farer

Fra et teknologisk perspektiv vil det resterende cyanid forstyrre den efterfølgende smelteproces. For eksempel vil cyanid under smeltning af kobbersulfidmalme danne komplekser med kobber, hvilket reducerer smelteeffektiviteten af ​​kobber og øger energiforbruget. Fra et miljømæssigt perspektiv er cyanid et meget giftigt stof. Når tailingsspildevand, der indeholder cyanid, udledes i det naturlige miljø, vil det forurene vandområder og jord, bringe vandorganismer og omgivende vegetation i fare og endda udgøre en trussel mod menneskers sundhed gennem fødekæden.

Metoder til fjernelse af cyanid på sulfidmineraloverflader

Oxidationsmetode

1.Kemisk oxidationsmetode

• Princip: Brug stærke oxidanter til at oxidere cyanid til mindre giftige eller ikke-giftige stoffer. Almindelige oxidanter omfatter hydrogenperoxid (H2O2), natriumhypochlorit (NaClO) osv. Tager man hydrogenperoxid som et eksempel, er dets reaktionsligning: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Driftsproces: Anbring først sulfidmalmpulpen indeholdende cyanid i en reaktionstank og juster pulpens pH-værdi til et passende område (generelt er pH-værdien fortrinsvis mellem 9 - 11 for hydrogenperoxidoxidation). Tilsæt derefter langsomt hydrogenperoxidopløsning under omrøring for at få oxidationsmidlet i fuld kontakt og reagere med pulpen. Reaktionstiden spænder normalt fra 1 - 3 timer, og den specifikke tid afhænger af cyanidkoncentrationen i pulpen og malmens egenskaber.

• Fordele: Reaktionshastigheden er relativt hurtig, og fjernelseseffekten af ​​cyanid er god, hvilket kan reducere cyanidkoncentrationen til et relativt lavt niveau.

• Ulemper: Oxidanter som brintoverilte er relativt dyre, og for store mængder oxidanter kan have en indvirkning på efterfølgende fordelings- eller smelteprocesser.

Adsorptionsmetode

1. Aktiveret kul adsorptionsmetode

• PrincipAktiveret Carbon har et stort specifikt overfladeareal og rige porestrukturer, som kan adsorbere cyanid på overfladen gennem fysisk og kemisk adsorption.

• Driftsproces: Tilføje Aktiveret kulstof til sulfidmalmpulpen, der indeholder cyanid, og rør grundigt, så det aktive kul er i fuld kontakt med cyanidet i pulpen. Adsorptionstiden er generelt 30 minutter til 2 timer. Efter adsorption adskilles det aktive kul fra pulpen ved filtrering eller på anden måde.

• Fordele: Betjeningen er enkel, og den har en god adsorptionseffekt på lavkoncentreret cyanid. Aktivt kul kan regenereres og genbruges.

• Ulemper: For højkoncentrationscyanid er adsorptionskapaciteten begrænset, og forkert behandling af det adsorberede aktivt kul vil forårsage sekundær forurening.

2.Ion - Bytteharpiksadsorptionsmetode

• Princip: Ionbytterharpikser indeholder specifikke funktionelle grupper, der kan udveksles med ionerne i cyanid og derved adsorbere cyanid på harpiksen.

• Driftsproces: Fyld ionbytterharpiksen i en udvekslingskolonne og få sulfidmalmpulpen, der indeholder cyanid, til at passere gennem udvekslingskolonnen. Kontroller pulpstrømningshastigheden for at sikre, at cyanidet udveksles fuldt ud med harpiksen. Når harpiksen er mættet med adsorption, skal du bruge en specifik eluent til at eluere og regenerere harpiksen.

• Fordele: Det har en høj adsorptionsselektivitet for cyanid og kan opnå kontinuerlig drift.

• Ulemper: Prisen på harpiksen er høj, elueringsprocessen er relativt kompleks, og cyanidholdig elueringsaffaldsvæske kan dannes.

Andre metoder

1. Syre - baseneutraliseringsmetode

• Princip: Under visse forhold vil cyanid undergå hydrolysereaktioner i sure eller alkaliske miljøer for at generere mindre giftige eller ikke-giftige stoffer. For eksempel vil cyanid i en sur tilstand reagere med hydrogenioner og danne blåsyre (HCN), som kan fjernes ved fordampning; i en alkalisk tilstand hydrolyseres cyanid til dannelse af cyanat og andre stoffer.

• Driftsproces: Hvis sur hydrolyse anvendes, tilsæt langsomt sure opløsninger såsom fortyndet svovlsyre til sulfidmalmpulpen indeholdende cyanid, juster pH-værdien til 2 - 4. og luft derefter for at fordampe den dannede blåsyre. Hvis alkalisk hydrolyse anvendes, tilsættes alkaliske stoffer såsom natriumhydroxid, pH-værdien justeres til 10 - 12. og reagere i en vis periode (generelt 2 - 4 timer).

• Fordele: Omkostningerne er relativt lave, og betjeningen er forholdsvis enkel.

• Ulemper: Blåsyren, der dannes under sur hydrolyse, er meget giftig og kræver strenge beskyttelsesforanstaltninger; den alkaliske hydrolysereaktionshastighed er langsom, og der kan stadig være en lille mængde cyanidrest efter behandling.

Procesflowdesign til fjernelse af cyanid på sulfidmineraloverflader

Forbehandlingsstadiet

1. Pulpjustering: Juster koncentrationen af ​​sulfidmalmmassen efter flotation. Generelt kontrolleres pulpkoncentrationen mellem 20% - 40% for efterfølgende behandling. Detekter samtidig den initiale cyanidkoncentration i pulpen for at danne grundlag for bestemmelse af efterfølgende procesparametre.

2. Fjernelse af urenheder: Fjern urenheder med store partikler og nogle suspenderede faste stoffer i pulpen ved filtrering, sedimentering osv. for at forhindre dem i at forstyrre efterfølgende behandlingsprocesser.

Fjernelsesstadiet

1. Metodevalg: Vælg en passende metode til fjernelse i henhold til faktorer såsom cyanidkoncentrationen i pulpen, malmens egenskaber, behandlingsomkostninger og miljøbeskyttelseskrav. For eksempel, for høj-koncentration cyanid og tilfælde, hvor omkostningerne ikke er et problem, kemikaliet Oxidationsmetode kan prioriteres; til lavkoncentreret cyanid og miljøbevidste lejligheder kan den biologiske oxidationsmetode eller adsorptionsmetode være mere egnet.

2. Procesparameterkontrol: Tager brintoverilte oxidation i Kemisk oxidation metode som et eksempel, streng kontrol med mængden af ​​tilsat hydrogenperoxid (generelt beregnet i henhold til cyanidkoncentrationen og reaktionsligningen), reaktionstemperatur (generelt 20 - 30 ℃), pH-værdi (9 - 11) og omrøringshastighed (100 - 300 omdrejninger pr. minut) og andre parametre for at sikre effektiv reaktion.

Efterbehandlingsstadiet

1. Fast - Væskeseparation: Adskil pulpen efter cyanidfjernelse ved filtrering, centrifugering osv. for at opnå rensede sulfidmalmkoncentrater og spildevand indeholdende en lille mængde cyanid.

2. Renseanlæg: Behandl det separerede spildevand yderligere for at opfylde nationale udledningsstandarder. Sekundær oxidation, adsorption og andre metoder kan bruges til at fjerne cyanid dybt i spildevandet for at sikre sikker udledning.

Konklusion

Der er forskellige metoder til at fjerne cyanid på overfladen af ​​sulfidmalme, og hver metode har sine egne fordele og ulemper. I praktiske anvendelser er det nødvendigt grundigt at overveje faktorer som malmegenskaber, cyanidkoncentration, behandlingsomkostninger og miljøbeskyttelseskrav for at vælge passende metoder og processtrømme. Med de stadigt strengere miljøbeskyttelseskrav og den fortsatte teknologiske udvikling vil udviklingen af ​​mere effektive, miljøvenlige og billige teknologier til fjernelse af cyanid på overfladen af ​​sulfidmalme være den vigtigste forskningsretning i fremtiden. Gennem kontinuerlig procesoptimering forventes det at opnå nul-udledning af cyanid i forædlings- og smelteprocesserne af sulfidmalme og fremme en bæredygtig udvikling af non-ferro metalindustrien.