Metodoj kaj Procezoj por Senvenenigo de Cianidaj Restaĵoj

Enkonduko

Cianidrestaĵoj estas solidruboj generitaj dum la profitiga procezo de orminejoj kaj aliaj minoj. Pro la ĉeesto de restaĵo cianidoj kaj aliaj pezaj metaloj, se ne ĝuste traktitaj, ili kaŭzos grandan damaĝon al la medio kaj homa sano. La alta tokseco de Cianidoj povas disvastiĝi tra aero, akvo kaj grundo, poluante la ĉirkaŭan ekosistemon kaj endanĝerigante la supervivon de bestoj kaj plantoj. Tial urĝas senvenenigi Cianidaj Restaĵoj. Ĉi tiu artikolo enkondukos detale la Senoksoksigo metodoj kaj procezoj de cianido restaĵoj.

Karakterizaĵoj kaj Danĝeroj de Cianidaj Restaĵoj

La konsisto de cianidaj restaĵoj estas kompleksa. Krom nereagaj cianidoj, ĝi ankaŭ enhavas pezajn metalojn kiel kupro, plumbo, zinko kaj hidrargo. Tiuj pezmetaloj malfacilas degradi en la natura medio kaj akumuliĝos dum longa periodo. Cianidoj povas malhelpi la agadon de spiraj enzimoj en biologiaj ĉeloj, kaŭzante la sufokadon kaj morton de organismoj. Ekzemple, kiam kloakaĵo enhavanta cianidaj restaĵoj estas elŝutita en riverojn, ĝi kaŭzos grandan nombron da mortoj de akvaj organismoj kiel ekzemple fiŝoj, detruante la akvan ekologian ekvilibron. Kiam pezaj metaloj eniras la homan korpon, ili amasiĝos en homaj organoj kaj kaŭzos diversajn malsanojn. Ekzemple, plumbotoksiĝo influas la evoluon de la nerva sistemo, kaj hidrarga veneniĝo damaĝas la renojn kaj cerbon.

Sentoksigaj Metodoj

Kemia Oksidada Metodo

1. Metodo de Alkala KloradoĈi tiu estas ofte uzata kemia oksidiga senveneniga metodo. Sub alkalaj kondiĉoj (kutime la pH-valoro estas kontrolita je 10-11), oksidantoj kiel klorgaso aŭ hipokloritoj estas aldonitaj al la cianidaj minrestaĵoj. Ĝia reakcia principo estas jena: Unue, cianidaj jonoj (CN⁻) estas oksidigitaj al cianata jono (CNO⁻), kaj la reakcia ekvacio estas CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺. Poste, cianato estas malkomponita en sendanĝerajn substancojn kiel nitrogeno kaj karbonon dioksido sub plia oksidiĝo, 2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → N₂↑ + 3Cl⁻ + 2HCO₃⁻. La avantaĝo de ĉi tiu metodo estas, ke la reakcia rapido estas relative rapida kaj la senveneniga efiko estas evidenta, sed la malavantaĝo estas, ke iuj sekundaraj poluaĵoj kiel kloro-entenantaj ellasgasoj povas esti generitaj.

2. Hidrogena Peroksida Oksidada Metodo: Hidrogena peroksido (H₂O₂) povas oksigeni kaj malkomponi cianidojn en ĉeesto de taŭga katalizilo. Kataliziloj kiel ekzemple feraj jonoj (Fe²⁺) estas kutime elektitaj. Dum la reagprocezo, hidrogena peroksido putriĝas por produkti hidroksilradikalojn (·OH), kiuj havas ekstreme fortajn oksigenajn ecojn kaj povas rapide oksigeni cianidojn. La reakcia ekvacio estas CN⁻ + H₂O₂ → CNO⁻ + H₂O. La avantaĝo de la metodo de oxidado de hidrogena peroksido estas, ke la produktoj post la putriĝo de hidrogena peroksido estas akvo kaj oksigeno, kaj neniuj novaj malpurigaĵoj estas enkondukitaj, sed la kosto estas relative alta, kaj la postuloj por reagokondiĉoj estas relative striktaj.

Biologia Oksidada Metodo

1. Mikroba Lesiva Metodo: Iuj specialaj mikroorganismoj, kiel Thiobacillus ferrooxidans, estas uzataj. Tiuj mikroorganismoj povas uzi cianidojn kiel nitrogenon kaj karbonfontojn dum sia kreskoprocezo kaj oksigeni kaj malkomponi ilin. Per siaj propraj metabolaj agadoj, mikroorganismoj transformas cianidojn en sendanĝerajn substancojn kiel karbondioksido, akvo kaj amoniako. La avantaĝo de ĉi tiu metodo estas, ke ĝi estas ekologiema kaj havas malaltan energikonsumon, sed la malavantaĝo estas, ke la kresko de mikroorganismoj estas tre tuŝita de mediaj faktoroj kiel temperaturo kaj pH-valoro, kaj la traktado-ciklo estas relative longa.

2. Biofilma Metodo: Mikroorganismoj estas fiksitaj sur la surfaco de la portanto por formi biofilmon. Kiam cianidrestaĵoj venas en kontakton kun la biofilmo, cianidoj estas degeneritaj per mikroorganismoj. La biofilmo havas fortajn adsorbajn kaj degenerajn kapablojn, kiuj povas plibonigi la traktadon de mikroorganismoj sur cianidoj. Kompare kun la mikroba lesiva metodo, la mikroorganismoj en la biofilmmetodo ne estas facile perdeblaj kaj havas pli altan stabilecon, sed ili ankaŭ alfrontas la problemon esti sentemaj al mediaj kondiĉoj.

Aliaj Metodoj

1. Alta - Temperatura Piroliza Metodo: Cianidoj estas piroligitaj ĉe altaj temperaturoj (kutime super 800 ℃), kaj cianido estas malkomponitaj en gasojn kiel ekzemple nitrogeno kaj karbonmonooksido. La alt-temperatura piroliza metodo povas efike forigi cianidojn, sed ĝi postulas grandan kvanton da energikonsumo, kaj pezaj metaloj povas volatiliĝi sub alt-temperaturaj kondiĉoj, pliigante la malfacilecon de posta vosta gastraktado.

2. Adsorba MetodoAdsorbantoj kiel ekzemple Aktivigita Karbono kaj zeolito estas uzataj por adsorbi cianidojn. Adsorbantoj havas grandan specifan surfacareon kaj povas adsorbi cianidojn sur siaj surfacoj, tiel atingante la celon de senvenenigo. La adsorba metodo estas simpla por funkciigi, sed la adsorba kapacito de la adsorbanto estas limigita, kaj la adsorbanto bezonas esti anstataŭigita regule. Krome, la traktado de la adsorbita adsorbanto ankaŭ estas relative kompleksa.

Sentoksiga Procezo

Pretrakto

1. Disbatado kaj Kribrado: La masivaj cianidrestaĵoj estas disbatitaj por redukti sian partiklograndecon, tiel ke la posta senvenenigreago povas daŭrigi pli plene. Oftaj disbatiloj inkluzivas makzelojn, konusajn dispremilojn, ktp. La disbatitaj restaĵoj tiam estas ekzamenitaj per kribra ekipaĵo kiel vibraj ekranoj por elŝiri erojn de malsamaj partiklograndecoj, provizante materialojn per taŭgaj partiklograndoj por posta traktado.

2. Lesivado: Por igi cianidojn pli bone kontakti kaj reagi kun la senveneniga reakciilo, akvo aŭ aliaj taŭgaj solviloj estas kutime uzataj por lesivi la cianidajn restaĵojn. La lesiva procezo estas efektivigita en kirigita tanko, kaj la restaĵoj kaj la solvilo estas plene miksitaj per kirlado. Faktoroj kiel lesiva tempo, temperaturo kaj likvaĵo-al-solida rilatumo influos la lesivan efikon, kaj ĝenerale devas esti optimumigitaj laŭ realaj kondiĉoj.

Senveneniga Operacio

1. Operacia Procezo de Kemia Oksidada Metodo: Prenante la metodon de alkala klorumado kiel ekzemplon, en la solvaĵo post lesivado, oni unue aldonas natrian hidroksidon por ĝustigi la pH-valoron de la solvo al 10 - 11. Poste oni malrapide enkondukas kloran gason aŭ oni aldonas natrian hipokloritan solvon, kaj oni agitas samtempe por ke la reago plene procedu. Dum la reagprocezo, la cianidkoncentriĝo en la solvo devas esti monitorita en reala tempo. Kiam la cianidkoncentriĝo estas reduktita al sub la specifita normo, la aldono de la oksidanto estas ĉesigita.

2. Operacia Procezo de Biologia Oksidada Metodo: Se la mikroba lesiva metodo estas adoptita, la bone kulturita Thiobacillus ferrooxidans kaj aliaj mikroorganismoj estas inokulitaj en la lesiva solvo enhavanta cianidaj restaĵoj. La temperaturo de la reaga sistemo estas kontrolata ene de la taŭga kresko de mikroorganismoj (ĝenerale 25 - 35 ℃), kaj la pH-valoro estas ĝustigita al la taŭga gamo (ĝenerale 2-4). Dum la reagprocezo, nutraĵoj devas esti replenigitaj regule por renkonti la kreskobezonojn de mikroorganismoj. La progreso de la senveneniga reago estas taksata per monitorado de la cianida koncentriĝo kaj la kresko de mikroorganismoj.

Posta Traktado

1. Solida - Likva Apartigo: Post kiam la senveneniga reago estas finita, la traktitaj restaĵoj devas esti submetitaj al solida - likva apartigo. Oftaj solidaj - likvaj apartigmetodoj inkluzivas filtradon kaj centrifugadon. Per filtra ekipaĵo kiel plato - kaj - kadraj filtrilaj gazetaroj, la solidaj restaĵoj estas apartigitaj de la likvaĵo. La disigita likvaĵo devas esti plue testita pri cianido kaj peza metala enhavo por certigi, ke ĝi povas esti eligita post plenumado de la malŝarĝaj normoj.

2. Forigo de Restaĵoj: Post senveneniĝo kaj solida - likva apartigo, se la enhavo de peza metalo en la restaĵoj estas ankoraŭ alta, necesas plua traktado. Ekzemple, la teknologio de solidiĝo kaj stabiligo estas adoptita, kaj la restaĵoj estas miksitaj kun solidigaj agentoj kiel cemento kaj kalko por fiksi la pezajn metalojn en la solidigita korpo kaj redukti ilian moveblecon en la medio. La traktitaj restaĵoj povas esti rubodeponitaj aŭ amplekse utiligitaj laŭ faktaj kondiĉoj, kiel ekzemple estado uzitaj en la produktado de konstrumaterialoj.

konkludo

La senveneniga traktado de cianidaj restaĵoj estas de granda signifo por mediprotektado kaj daŭrigebla utiligo de resursoj. Malsamaj senvenenigmetodoj havas siajn proprajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn. En praktikaj aplikoj, taŭgaj senvenenigmetodoj kaj procezoj devas esti amplekse elektitaj laŭ faktoroj kiel ekzemple la karakterizaĵoj de cianidaj postrestoj, kurackostoj kaj mediaj postuloj. Samtempe, kun la daŭra progreso de scienco kaj teknologio, novaj senvenenigteknologioj kaj procezoj konstante aperas. En la estonteco, ĝi estas atendita evoluigi pli efikajn, ekologiemajn, kaj ekonomiajn senvenenigmetodojn por cianidvostpostenoj, disponigante pli bonajn solvojn al la mediaj problemoj kaŭzitaj de cianidvostpostenoj.