Zianuroa Urrezko Erauzketa Hondakin-uren Arazte-prozesua

Gaur egun, zianuroa urrea erauzteko metodoa Txinan urrea galdaketarako prozesu heldu nagusietako bat da. Zianuro-soluzioa erabiltzen du mineraletatik urrea ateratzeko, berreskuratze-tasa handia, mea-propietateetara moldagarritasun handia eta urrea bertan ekoizteko gaitasuna duena. 1887an meatzeetatik urrea lixibiatzeko zianuro-disoluzioa lehen aldiz erabili zenetik. Metodo hau oso erabilia izan da orain arte. Hala ere, zianuroaren urrearen erauzketa substantzia toxiko eta kaltegarri kopuru handia sortzen da, eta mehatxu handia sortzen du inguruko ingurumenarentzat eta gizakientzat. Hori dela eta, kalteak murrizteko, beharrezkoa da zianuroa urre erauzteko hondakin-uren tratamendu-metodoak aztertzea. Ikertzaile ugarik zianuroaren tratamendu-metodoak, printzipio kimikoak eta garapen-joerak laburbildu ditu, hondakin-urak dituztenak, baina gehienek metodo bat edo bi baino ez dituzte aztertzen. Hori dela eta, artikulu honek industrian gaur egun aplikatzen diren zianuroa urre erauzteko hondakin-uren tratamendu-metodo ezberdinen azterketa zehatza egiten du, metodo bakoitzaren abantailak, desabantailak eta aplikazio-eszenatokiak alderatzen ditu, eta horrek nolabaiteko esangura gidari du benetako ekoizpenean antzeko aplikazioetarako.

I. Zianuroa Urrea erauzteko Hondakin-uren iturriak eta arriskuak

Zianuroaren urrearen erauzketaren printzipio nagusia ingurune aerobikoan, sodio zianuroa urrea erreakzionatzen du urre konplexuak sortzeko, eta hauek disolbatzen dira. Ondoren, urrea aberastuz atera daiteke aktibatuta dagoenaren bidez Carbon adsorzioa edo zink hautsak urre zianurotik desplazatzea. Aldi berean, beste metal astun batzuek, hala nola zilarrek, kobreek eta zinkek, ere konplexuak eratzen dituzte eta disolbatzen dira.

The zianuroak erreakzioan erabiltzen diren eta sortutako konplexuak substantzia toxiko eta kaltegarriak dira. Sodio zianuroa hidrolizatzeko erraza da eta 1. klaseko substantzia oso toxikoa da, 0.10 g-ko dosi hilgarria duena. Noiz Zianuroak ur-masetara isurtzen da, oso kaltegarria da uretako organismoentzat, eta mehatxu handia eragingo du gizakientzat eta inguruko ingurunearentzat. Horregatik, zianuroa urrea erauzteko hondakin-uren tratamenduak garrantzi handia du.

II. Zianuroa Urrea Erauzteko Hondakin-Uretarako Tratamendu Metodo Nagusiak

Klorazio alkalinoaren metodoa

Klorazio alkalinoaren metodoa gaur egun zianuroa tratatzeko metodorik erabilienetako bat da, zianuroa urrearen erauzketatik sortutako hondakin-urak. Batez ere kloroan oinarritutako oxidatzaileak erabiltzen ditu hondakin-uren zianuroak baldintza alkalinoetan oxidatzeko, substantzia ez-toxiko bihurtuz. Klorazio alkalinoaren zianuroa hausteko prozesua bi fasetan banatzen da:

Lehenengo fasea zianuroa zianato bihurtzea da, eta horri "oxidazio osatugabea" deritzo. CN⁻-ek OCl⁻-rekin erreakzionatzen du lehenik CNCl-a sortzeko, eta gero hidrolizatzen da CNO⁻-ra. Kontuan izan behar da CNCl oso lurrunkorra eta toxikoa dela baldintza azidoetan. Beraz, funtzionamenduan zehar, pH-aren balioa zorrotz kontrolatu behar da egoera alkalinoan egoteko.

Bigarren fasea zianatoa gehiago oxidatzea da, karbono dioxido eta nitrogeno bihurtzea, eta horri "oxidazio osoa" deritzo. Zianuroa hausteko prozesuan, pH-aren balioak eragin handia du oxidazio-erreakzioan. Lehen faseko oxidazioaren pH balioa 10 - 11.-tan kontrolatu behar da eta erreakzio-denbora 10 - 15 minutukoa da. Bigarren faseko oxidazioaren pH balioa 6.5 ​​- 7.0 artean kontrolatu behar da. eta erreakzio-denbora 10-15 minutukoa da.

Meategi jakin batek klorazio alkalino-metodoa erabiltzen du zianuro-buztan-minda (200 mg/L-ko zianuro-edukiarekin) eta sedimentazio-tangako filtrazio-ura (5 mg/L-ko zianuro-edukiarekin) tratatzeko. PH-aren balioa 10 - 11-tan kontrolatzen da eta hauts zuritzailea nahasteko eta nahasteko zianuro-edukiaren 35-40 aldiz gehiagoko proportzioan gehitzen da. Lodigarri batean sedimentatu ondoren, zianuro-eduki osoa 0.1 mg/L-ra murriztu daiteke.

Klorazio alkalino-metodoa da zianuroa tratatzeko metodorik erabiliena, hondakin-urak dituztenak, eta hauts zuritzailea da kloroan oinarritutako oxidatzailerik erabiliena. Metodo hau egokia da zianuroa urre erauzteko hondakin-urak kontzentrazio handi edo baxuekin tratatzeko. Tiozianatoak eta zianuroak dituzten konplexuak ere kendu ditzake (ferrozianiroen konplexuak izan ezik). Medikamentua oso eskuragarri dago, sortutako hondakin-hondarrak erraz iragazten dira eta funtzionamendua erraza da. Hala ere, funtzionamendu-ingurunea nahiko gogorra da hauts zuritzailea erabiltzean hondakin-urak tratatzeko. Orain enpresa batzuek zuritzeko likidoa edo kloro dioxidoa erabiltzen dute, eta horrek funtzionamendu-ingurunea hobetzen du neurri batean. Baina erreakzio-prozesuan gas toxikoak sortzen dira, eta korrosibotasun handi samarra du ekipoekiko. Medikamentuaren kostua eta mantentze kostua nahiko altuak dira.

Burdinazko Gatzaren Konplexazio Metodoa

Gatzaren konplexazio metodoa azken urteotan sortu den zianuroa urre erauzteko hondakin-uren tratamendu metodo bat da. Erreakzioaren pH-balioa 7 - 8-n kontrolatuz, ioi ferrosoek zianuro askearekin eta zianuro-konplexu batzuekin erreakzionatzen dute urrezko zianuroaren erauzketako hondakin-uretan prezipitatuak sortzeko.

Esperimentuek frogatu dute, oro har, sulfato ferrosoa bakarrik gehitzeak zianuroa erauzteko hondakin-urak tratatzeko ezin duela hondakin-urak isurketa-arauak bete. Hori dela eta, oxidatzaile orokor bat gehitu behar zaio tratatutako hondakin-urei zianuroa sakon kentzeko. Baldintzak ondo kontrolatzen badira, oxidatzailea zuzenean gehi daiteke tratamendurako prezipitazioa bereizi gabe, eta isurketa estandarra ere lor daiteke. Horrek esangura positiboa du lehenik eta behin tratamendu tradizionalarekin alderatuta.

Urre-galdaketa jakin batek sodio sulfuroa - sulfato ferrosoaren metodoa erabiltzen du zianuroa - likido eskasa tratatzeko. Eraginak 2500 mg/L-ko zianuro-edukia du. Tratamenduaren ondoren, isuriak 20 mg/L baino gutxiagoko zianuro-edukia du, %99.2ko kentze-tasa duena, emaitza nabarmenak erakutsiz. Ondorengo tratamendu sakonak sodio metabisulfitoa - aire metodoa erabiltzen du zianuro osoa 0.4 mg/L baino gutxiagora murrizteko.

Gatzaren konplexazio metodoa sortu berri den tratamendu metodo bat da, batez ere kontzentrazio handiko zianuroa duten hondakin-urak tratatzeko erabiltzen dena. Bere prozesua erraza da, behin-behineko inbertsioa txikia da, funtzionatzeko erraza da, sendagaia (batez ere sulfato ferrosoa) eskuragarri dago, merkea eta erabiltzeko erraza. Hala ere, sulfato ferrosoaren disoluzioa azidoa denez, zianuroa urrea erauzteko hondakin-urarekin nahasten denean, tokiko eremua azido bihurtzen da, eta hidrogeno zianuro gasa sortzeko aukera dago. Gainera, ezin du tiozianatoa kendu, eta tratatutako hondakin urak oraindik tratamendu sakona behar du isurketa estandarrak betetzeko.

Sodio metabisulfitoa - Airearen metodoa

Sodio metabisulfito - aire metodoa sufre dioxido - aire metodotik garatu da. Batez ere, sodio metabisulfitoaren eta airearen efektu sinergikoa erabiltzen du hondakin-uren zianuroetan pH tarte jakin batean, kobre ioien efektu katalitikoarekin, CN⁻ CNO⁻ bihurtzeko.

Zianuroa duten hondakin-uren zianuro-edukia handia bada, aurretratamendua egin daiteke lehenik zianuro-kontzentrazioa 100 mg/L baino gutxiagora murrizteko. Ondoren, sodio metabisulfitoa eta kobre sulfatoa gehitzen dira, aire nahikoa sartzen da eta pH-aren balioa kontrolatzen da (oro har 7 - 8an kontrolatzen da), zianuroa zianato bihurtzen da, eta gero hidrolizatzen da bikarbonato ioiak eta amoniakoa sortzeko.

Sodio metabisulfitoa - aire metodoa kontzentrazio baxuko zianuroa urre erauzketako hondakin-urak tratatzeko egokia da. Medikamentuaren dosia txikia da, lanaren intentsitatea baxua da, baina aldez aurretiko inbertsioa nahiko handia da eta haizegailuak bezalako ekipoak gehitu behar dira. Prozesu-adierazleen eskakizunak nahiko zorrotzak dira, eta pH-aren balioa kontrolatzea oso erabakigarria da. Kobre sulfatoa ere gehitu behar da katalizatzaile gisa. Erreakzio denbora luzea da. Tratamendua egokia ez bada, amonio ioi kopuru handia sortuko da, eta sortutako zepa ez da erraza iragazten. Amoniako gas kantitate txiki bat sortzen da gunean, eta ez du eraginik tiozianiroak kentzean.

Hidrogeno peroxidoaren oxidazio metodoa

Hidrogeno peroxidoaren oxidazio metodoa zianuroak CNO⁻ bihurtzea da, tenperatura normaletan, alkalino (pH = 10 - 11) baldintzetan, Cu²⁺ katalizatzaile gisa, eta, ondoren, substantzia ez-toxikoetan hidrolizatzea. Zianuro konplexuak (Cu, Zn, Pb, Ni, Cd konplexuak) ere disoziatzen dira haietan zianuroak suntsitzearen ondorioz. Ferrozianuro ioiek eta beste metal astun batzuek gatz konplexuak osatzen dituzte eta kentzen dira. Azkenik, tratatutako hondakin-uren zianuro-kontzentrazioa 0.5 mg/L baino gutxiagora murriztu daiteke.

Metodo hau egokia da kontzentrazio baxuko zianuroa duten hondakin-urak tratatzeko. Hidrogeno peroxidoaren tratamendurako ekipamendua kontrol automatikoa lortzeko erraza eta erraza da. Dena den, sortutako zianatuak denbora-tarte jakin batean egon behar du CO₂ eta NH₃tan deskonposatzeko. Desabantailak hauek dira: kobrea katalizatzaile gisa erabiltzeak isuritako uretan kobrea estandarra gainditzea eragin dezakeela, lehengaien kostua nahiko altua da, tiocianuroak ezin dira oxidatu eta amonio ioiak sortzen dira. Izan ere, hondakin-urek nolabaiteko toxikotasuna dute oraindik. Gainera, hidrogeno peroxidoa oxidatzailea denez, korrosibotasun handia du, eta garraioan eta erabileran zenbait zailtasun eta arrisku daude.

Azidotzeko metodoa

Zianuroa - likido eskasa - tratatzeko azidotze-metodoa erabiltzean, bere erreakzio-mekanismoa nahiko konplexua da, batez ere hiru prozesu barne: zianuroaren azidotze-prozesua - hondakin-urak dituena, HCN gasa kentzeko eta xurgatzeko prozesua eta kendutako likidoaren neutralizazio-prozesua.

(1) Azidotze erreakzioa: zianuroa - likido eskasa azidotu eta azidoarekin araztu egiten da. Likido txarrean dauden zianuro konplexuek CuCN, CuSCN eta Zn₂Fe(CN)₆ bezalako prezipitazio disolbaezinak sortuko dituzte eta kendu egingo dira, eta, aldi berean, hidrogeno zianuroa sortzen da.

(2) Lurruntze- eta xurgatze-erreakzioa: likido eskasa 30 ℃ ingurura berotzen da azidotu aurretik. HCNren irakite-puntua 26.5 ℃ baino ez denez, oso lurrunkorra da. Hori dela eta, paketatutako dorre bat gasaren -likidoaren bi-fasearen arteko ukipenerako masa-transferentzia-ekipo gisa erabiltzen da azidotze-metodoan, hau da, erraza da HCN-a kentzea eta xurgatzea.

(3) Neutralizazio erreakzioa: karea edo alkali likidoa erabiltzen da azidoa - kendutako hondar likidoa neutralizatzeko. Disoluzioaren hondar HCN molekulak CN⁻ forman bihurtuko dira. Azidotzeko metodoa berreskuratu daiteke Sodio zianuroa zianurotik - hondakin-urak dituzten eta baliabideen berreskurapena gauzatu. Hala ere, ekipoen zigilatzeko eskakizun handiak ditu, aldez aurretik inbertsio handi samarra, maila handiko funtzionamendu trebetasunak behar ditu eta ekipoen mantentze-lanak zailak dira. Segurtasun arrisku batzuk ere badaude. Berreskuratu ondoren sortutako hondakin-uren tratamendu sakona behar da oraindik isurketa-arauak betetzeko.

Elektrolisi metodoa

Elektrolisi metodoak erredox erreakzio elektrokimikoak erabiltzen ditu hondakin-uren zianuroak suntsitzeko. Ioi-elektrolisian, zianuroak elektroiak galtzen ditu anodoan eta zianato, karbonato, nitrogeno edo amonio bihurtzen dira. Zianatoa gehiago oxidatzen da CO₂ eta H₂O bihurtuz. Erreakzio nagusiak hauek dira:

CN⁻ + 2OH⁻ - 2e → CNO⁻ + H₂O (24)

2CN⁻ + 4OH⁻ - 6e → 2CO₂ + N₂ + 2H₂O (25)

Elektrolisi-esperimentuek zeramikazko berun dioxidozko elektrodo hagatxo bat eta altzairu herdoilgaitzezko plaka katodo bat erabiliz egindako elektrolisi-esperimentuek frogatu dute zianuroa duten hondakin-urak tratatzeko elektrolisi-metodoa erabiliz, 2 ordu elektrolisiaren ondoren, CN⁻ kontzentrazioa 385mg/L-tik 58mg/L-ra murriztu daitekeela, eta Cu²450mg/L-ra murriztu daitekeela kontzentrazioa. 48 mg/L. Horrez gain, Hunan Zhongnan Gold Smelter-ek metodo elektrokimikoa erabiltzen du zianuroa urre erauzteko hondakin-urak tratatzeko, eta horrek zianuro osoa 4g/L-tik 0.8g/L-ra murriztu dezake. Goikoarekiko aldea da anodo zein katodo plaka burdinazko plakez eginda daudela. Eragiketa-prozesuan, energia elektrikoa ez ezik, burdinazko plakak ere kontsumitzen dira.

Elektrolisi metodoa, batez ere, kontzentrazio handiko zianuroa duten hondakin-urak tratatzeko erabiltzen da. Ekipamenduak eremu txikia hartzen du, prozesua erraza eta kontrolatzeko erraza da, baina energia elektriko kopuru handia kontsumitzen du eta funtzionamendu kostua klorazio alkalinoaren metodoarena baino handiagoa da. Zianuroa kentzeko tasa batez bestekoa da, eta ez du eraginik zianuro konplexuak kentzean.

Gaur egun, zianuroa urrea erauzteko hondakin-uren tratamendu metodoen artean, klorazio alkalinoaren metodoa, azidotze metodoa eta sodio metabisulfitoa - aire metodoa oso erabilia da. Elektrolisi metodoa eta burdinazko gatz konplexatzeko metodoa sortu berri diren metodoak dira eta tratamendu industrialetan arrakastaz aplikatu dira. Hidrogeno peroxidoaren oxidazio metodoa larrialdietarako tratamendu metodoa da batez ere. Zianuroa urrea erauzteko hondakin-urak tratatzeko beste tratamendu-metodo asko daude, hala nola, arazketa metodo naturala, metodo biologikoa, mintza bereizteko metodoa, ioi-truke metodoa, etab. Hala ere, aplikazio industrial gisa, guztiek muga batzuk dituzte eta oraindik ere etengabeko hobekuntza behar dute.