Métodos de tratamiento de aguas residuales con cianuro en plantas de cianuración de oro

In Planta de cianuración de oros, aunque algunos Aguas residuales con cianuro se recicla, todavía quedan algunos cianuro Vertido de aguas residuales o residuos de cianuro. El cianuro es altamente tóxico, por lo que es esencial tratar profesionalmente estas aguas residuales antes de su vertido para evitar la contaminación ambiental y daños a la salud humana y animal. Actualmente, los siguientes son métodos comunes de tratamiento de aguas residuales con cianuro en plantas de cianuración de oro.

Métodos de tratamiento para aguas residuales con cianuro de concentración media y baja

Método de cloración alcalina

La cloración alcalina es un método ampliamente utilizado. En este método, se añade un oxidante de cloro con un estado de oxidación elevado a las aguas residuales alcalinas que contienen cianuro. Entre los oxidantes comunes se incluyen ClO₂, Cl₂ (gas y líquido), lejía, hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio y clorito. En una solución alcalina, se suele generar OCl⁻ o un cloruro con un estado de oxidación elevado. Primero, el cianuro se oxida a cianato y, posteriormente, a dióxido de carbono y nitrógeno.

• Ventajas : Los reactivos son fáciles de conseguir y económicos. El tratamiento es eficaz y el equipo utilizado es sencillo, lo que facilita su automatización.

• Desventajas : Dado que el cloruro de cianógeno generado es tóxico, resulta muy perjudicial para los operarios. El cloruro de cianógeno en contacto con el agua puede producir vapores corrosivos que causan graves daños a los equipos.

Método Inco

El método Inco fue desarrollado por Inco Ltd. en 1982. Implica principalmente agregar una mezcla de SO₂ y aire a las aguas residuales cianuradas y controlar el valor de pH entre 8 y 10. Los iones de cobre divalentes catalizan la oxidación del cianuro en las aguas residuales.

• Ventajas : El método Inco es sencillo y el equipo utilizado no es complejo. El efecto del tratamiento suele ser mejor que el del proceso de cloración (sin considerar la toxicidad del tiocianato). Las fuentes de reactivos son relativamente amplias y la inversión es menor que la del proceso de cloración alcalina.

• Desventajas : El método Inco tiene dificultades para oxidar el SCN⁻, y este puede disociar el CN⁻ posteriormente, por lo que no es adecuado para el tratamiento de aguas residuales con cianuro y alta concentración de SCN⁻. El SO₂ también es un contaminante atmosférico y puede liberarse y filtrarse durante la reacción, contaminando el medio ambiente.

Método de oxidación de H₂O₂

A un pH de 9.5-11, a temperatura normal y con iones de cobre (Cu²⁺) como catalizador, el H₂O₂ oxida el cianuro para generar CNO⁻. El CNO⁻ se hidroliza posteriormente para generar NH₄⁺ y CO₃²⁻, y la velocidad de hidrólisis depende del pH.

• Ventajas : El tratamiento de aguas residuales con cianuro es eficaz y el proceso es sencillo. El método de oxidación es adecuado para tratar aguas residuales con baja concentración de cianuro, y la concentración de cianuro después del tratamiento es inferior a 0.5 mg/L.

• Desventajas : El H₂O₂ es tóxico y corrosivo, por lo que su transporte y uso son peligrosos. El método de oxidación tiene dificultades para oxidar el SCN⁻ en las aguas residuales, y las aguas residuales tratadas siguen siendo tóxicas.

Método de oxidación con ozono

El ozono posee una capacidad de oxidación extremadamente alta, con un potencial de electrodo de 2.07 mV, superado solo por el flúor. Puede descomponer fácilmente componentes que otros oxidantes no pueden descomponer. El mecanismo de reacción química del proceso de oxidación del ozono consiste en que el ozono reacciona con el cianuro para generar cianato, que posteriormente se hidroliza para generar nitrógeno y carbonato.

• Ventajas : Solo requiere equipo para generar ozono y no necesita comprar ni transportar productos químicos. El proceso es sencillo y práctico, sin generar contaminación secundaria.

• Desventajas : Debido al alto costo de los generadores de ozono y la dificultad de su mantenimiento, existen algunas limitaciones en las aplicaciones industriales. El método de oxidación con ozono consume mucha electricidad, por lo que resulta difícil utilizarlo en zonas con suministro eléctrico insuficiente.

Métodos de tratamiento para aguas residuales con alta concentración de cianuro

Método de acidificación

El método de acidificación permite tratar la mayoría de las soluciones de cianuro de alta concentración (60×10⁻⁶ + NaCN) descargadas de las fábricas. La concentración de iones de cianuro libres en la solución puede reducirse a 1×10⁻⁶.

• Ventajas : Permite maximizar la recuperación de cianuro, reciclar recursos y ofrece importantes beneficios económicos.

• Desventajas : La inversión inicial es demasiado grande, y algunas pequeñas y medianas empresas no pueden permitírsela. El proceso es complejo, y la pulpa tratada aún presenta dificultades para cumplir con los estándares de descarga.

Método de degradación natural

El método de degradación natural es un método de purificación que descompone el cianuro mediante factores naturales como la luz. Incluye los efectos de volatilización, descomposición, oxidación, degradación fotoquímica, biodegradación, precipitación y adsorción del cianuro, lo cual es el resultado de un complejo proceso fisicoquímico, fotoquímico y bioquímico.

• Ventajas : El método de purificación natural permite eliminar el cianuro sin necesidad de equipos ni productos químicos, por lo que el coste es muy bajo.

• Desventajas : El proceso es muy lento y las aguas residuales tratadas no cumplen con los estándares de descarga.

Método de precipitación en dos etapas

El método de precipitación en dos etapas es un método eficiente de ciclo completo y circuito cerrado, desarrollado para plantas de cianuración de oro pequeñas y medianas con aguas residuales con alta concentración de SCN⁻, que permite lograr un vertido cero de aguas residuales. Este método consiste principalmente en añadir un catalizador y suficiente oxígeno al cianuro presente en las aguas residuales, para luego eliminarlo mediante las siguientes reacciones en el material aurífero.

2Cu⁺ + 2SCN⁻→Cu₂(SCN)₂↓

Ca²⁺ + SO₄²⁻→CaSO₄↓

Pb²⁺ + SO₄²⁻→PbSO₄↓

H⁺ + CN⁻→HCN

• Ventajas : Puede eliminar los iones de metales pesados ​​de la solución y lograr el reciclaje de aguas residuales.

• Desventajas : La precipitación inicial debe ser completa. De lo contrario, al añadir álcali, el rodanato cuproso se redisuelve, afectando la eficacia del tratamiento. El CaSO₄ no precipitado puede provocar la obstrucción de las válvulas.

Estos son los métodos comunes de tratamiento de aguas residuales con cianuro en las plantas de cianuración de oro. Además de los métodos de eliminación de cianuro mencionados, la reducción del uso de cianuro en el proceso de cianuración de oro también puede reducir el vertido de aguas residuales con cianuro.