Métodos e procesos para a eliminación de cianuro en superficies minerais de sulfuro

introdución

No beneficio e Fundición procesos de minerais de sulfuro de metais non férreos, cianuro úsase a miúdo para aumentar as taxas de recuperación de metal. Porén, o cianuro permanecer na superficie dos minerais de sulfuro non só ten un impacto negativo nos fluxos de procesos posteriores senón que tamén provoca graves problemas ambientais. Polo tanto, o desenvolvemento de métodos eficientes e respectuosos co medio ambiente para eliminar o cianuro da superficie dos minerais de sulfuro é de gran importancia práctica.

Situación actual e perigos dos residuos de cianuro en superficies minerais de sulfuro

Situación actual

No proceso de flotación tradicional dos minerais de sulfuro, o cianuro úsase amplamente como inhibidor. Pode inhibir selectivamente certos minerais non desexados nos minerais de sulfuro, logrando así a separación dos minerais obxectivo dos minerais de ganga. Pero despois da flotación, unha gran cantidade de cianuro adsorberase na superficie dos minerais de sulfuro. Segundo a investigación relevante, nalgúns concentradores, o contido de cianuro na superficie dos concentrados de mineral de sulfuro despois da flotación pode chegar a varios centos de miligramos por quilogramo.

Perigos

Desde unha perspectiva tecnolóxica, o cianuro restante interferirá co proceso de fundición posterior. Por exemplo, durante a fundición de minerais de sulfuro de cobre, o cianuro formará complexos co cobre, reducindo a eficiencia de fundición do cobre e aumentando o consumo de enerxía. Desde unha perspectiva ambiental, o cianuro é unha substancia altamente tóxica. Cando as augas residuais de residuos que conteñen cianuro son vertidas ao medio natural, contaminarán as masas de auga e o solo, poñen en perigo os organismos acuáticos e a vexetación circundante e mesmo supoñen unha ameaza para a saúde humana a través da cadea alimentaria.

Métodos para eliminar cianuro en superficies minerais de sulfuro

Método de oxidación

1.Método de oxidación química

• Principio: Use oxidantes fortes para oxidar o cianuro en substancias menos tóxicas ou non tóxicas. Os oxidantes comúns inclúen o peróxido de hidróxeno (H2O2), o hipoclorito de sodio (NaClO), etc. Tomando como exemplo o peróxido de hidróxeno, a súa ecuación de reacción é: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Proceso de operación: En primeiro lugar, coloque a pasta de mineral de sulfuro que contén cianuro nun tanque de reacción e axuste o valor de pH da pasta a un intervalo adecuado (xeralmente, para a oxidación de peróxido de hidróxeno, o valor de pH é preferiblemente entre 9 e 11). A continuación, engade lentamente a solución de peróxido de hidróxeno mentres mexe para que o oxidante entre en contacto e reaccione coa pulpa. O tempo de reacción adoita variar entre 1 e 3 horas, e o tempo específico depende da concentración de cianuro na pasta e das propiedades do mineral.

• vantaxes: A velocidade de reacción é relativamente rápida e o efecto de eliminación do cianuro é bo, o que pode reducir a concentración de cianuro a un nivel relativamente baixo.

• Desvantaxes: Os oxidantes como o peróxido de hidróxeno son relativamente caros, e os oxidantes excesivos poden ter un impacto nos procesos posteriores de beneficio ou fundición.

Método de adsorción

1.Método de adsorción de carbón activado

• PrincipioActivado Carbono ten unha gran superficie específica e ricas estruturas de poros, que poden adsorber cianuro na súa superficie mediante adsorción física e química.

• Proceso de operación: Engadir Carbón activado á polpa de mineral de sulfuro que contén cianuro e reméxase ben para que o carbón activado entre en contacto completo co cianuro da polpa. O tempo de adsorción adoita ser de 30 minutos a 2 horas. Despois da adsorción, separe o carbón activado da polpa mediante filtración ou outros medios.

• vantaxes: A operación é sinxela e ten un bo efecto de adsorción sobre cianuro de baixa concentración. O carbón activado pódese rexenerar e reutilizar.

• Desvantaxes: Para cianuro de alta concentración, a capacidade de adsorción é limitada e un tratamento inadecuado do carbón activado adsorbido provocará contaminación secundaria.

2.Método de adsorción de resinas de intercambio iónico

• Principio: As resinas de intercambio iónico conteñen grupos funcionais específicos que poden intercambiar cos ións do cianuro, absorbendo así o cianuro na resina.

• Proceso de operación: Cargue a resina de intercambio iónico nunha columna de intercambio e faga pasar a pulpa de mineral de sulfuro que contén cianuro pola columna de intercambio. Controle o fluxo de pulpa para garantir que o cianuro se intercambia completamente coa resina. Cando a resina estea saturada de adsorción, use un eluyente específico para eluír e rexenerar a resina.

• vantaxes: Ten unha alta selectividade de adsorción para o cianuro e pode acadar un funcionamento continuo.

• Desvantaxes: O custo da resina é alto, o proceso de elución é relativamente complexo e pódese xerar líquido residual de elución que contén cianuro.

Outros métodos

1.Método de neutralización ácido - base

• Principio: En determinadas condicións, o cianuro sufrirá reaccións de hidrólise en ambientes ácidos ou alcalinos para xerar substancias menos tóxicas ou non tóxicas. Por exemplo, nunha condición ácida, o cianuro reaccionará cos ións de hidróxeno para formar ácido cianhídrico (HCN), que se pode eliminar por volatilización; en estado alcalino, o cianuro hidrolízase formando cianato e outras substancias.

• Proceso de operación: Se se adopta a hidrólise ácida, engade lentamente solucións ácidas como o ácido sulfúrico diluído á pasta de mineral de sulfuro que contén cianuro, axuste o valor de pH a 2 - 4. e despois airee para volatilizar o ácido cianhídrico xerado. Se se adopta a hidrólise alcalina, engade substancias alcalinas como hidróxido de sodio, axusta o valor de pH a 10 - 12. e reacciona durante un período determinado (xeralmente 2 - 4 horas).

• vantaxes: O custo é relativamente baixo e a operación é relativamente sinxela.

• Desvantaxes: O ácido cianhídrico xerado durante a hidrólise ácida é altamente tóxico e require medidas de protección estritas; a velocidade de reacción de hidrólise alcalina é lenta e aínda pode haber unha pequena cantidade de residuo de cianuro despois do tratamento.

Deseño de fluxo de proceso para a eliminación de cianuro en superficies minerais de sulfuro

Etapa de pretratamento

1. Axuste de pulpa: Axuste a concentración da pasta de mineral de sulfuro despois da flotación. Xeralmente, a concentración de pulpa está controlada entre 20% - 40% para o tratamento posterior. Ao mesmo tempo, detecte a concentración inicial de cianuro na pasta para proporcionar unha base para determinar os parámetros do proceso posteriores.

2. Eliminación de impurezas: Eliminar as impurezas de partículas grandes e algúns sólidos en suspensión da pasta mediante filtración, sedimentación, etc., para evitar que interfiran nos procesos de tratamento posteriores.

Etapa de eliminación

1. Selección do método: Seleccione un método de eliminación axeitado segundo factores como a concentración de cianuro na pasta, as propiedades do mineral, o custo do tratamento e os requisitos de protección ambiental. Por exemplo, para o cianuro de alta concentración e os casos en que o custo non é unha preocupación, o produto químico Método de oxidación pódese dar prioridade; para ocasións de baixa concentración de cianuro e con conciencia ambiental, o método de oxidación biolóxica ou o método de adsorción pode ser máis axeitado.

2. Control de parámetros de proceso: Tomando a oxidación de peróxido de hidróxeno no Oxidación química Por exemplo, controle rigorosamente a cantidade de peróxido de hidróxeno engadido (calculada xeralmente segundo a concentración de cianuro e a ecuación de reacción), a temperatura de reacción (xeralmente 20 - 30 ℃), o valor de pH (9 - 11) e a velocidade de axitación (100 - 300 revolucións por minuto) e outros parámetros para garantir unha reacción eficiente.

Fase post-tratamento

1. Separación sólido - líquido: Separe a pasta despois da eliminación do cianuro mediante filtración, centrifugación, etc. para obter concentrados de mineral de sulfuro purificados e augas residuais que conteñan unha pequena cantidade de cianuro.

2. Tratamento de augas residuais: Tratar aínda máis as augas residuais separadas para cumprir as normas nacionais de vertido. A oxidación secundaria, a adsorción e outros métodos pódense utilizar para eliminar profundamente o cianuro das augas residuais para garantir a descarga segura.

Conclusión

Existen varios métodos para eliminar o cianuro da superficie dos minerais de sulfuro, e cada método ten as súas propias vantaxes e desvantaxes. Nas aplicacións prácticas, é necesario considerar exhaustivamente factores como as propiedades do mineral, a concentración de cianuro, o custo de tratamento e os requisitos de protección ambiental para seleccionar métodos e fluxos de proceso axeitados. Cos requisitos de protección ambiental cada vez máis estritos e o continuo progreso da tecnoloxía, o desenvolvemento de tecnoloxías máis eficientes, respectuosas co medio ambiente e de baixo custo para eliminar o cianuro da superficie dos minerais de sulfuro será a dirección clave da investigación no futuro. A través da optimización continua do proceso, espérase acadar a descarga cero de cianuro nos procesos de beneficio e fundición de minerais de sulfuro e promover o desenvolvemento sostible da industria de metais non férreos.