Սուլֆիդային հանքային մակերեսների վրա ցիանիդի հեռացման մեթոդներ և գործընթացներ

ներածություն

Գունավոր մետաղների սուլֆիդային հանքաքարերի հարստացման և հալեցման գործընթացներում ցիանիդը հաճախ օգտագործվում է մետաղի վերականգնման արագությունը բարձրացնելու համար: Այնուամենայնիվ, սուլֆիդային հանքաքարերի մակերեսին մնացած ցիանիդը ոչ միայն բացասական ազդեցություն է ունենում հետագա գործընթացային հոսքերի վրա, այլև լուրջ բնապահպանական խնդիրներ է առաջացնում: Հետևաբար, սուլֆիդային հանքաքարերի մակերեսին ցիանիդը հեռացնելու արդյունավետ և շրջակա միջավայրի համար անվտանգ մեթոդների մշակումը մեծ գործնական նշանակություն ունի:

Սուլֆիդային հանքային մակերեսների վրա ցիանիդի մնացորդի առկա իրավիճակը և վտանգները

Ներկա իրավիճակը

Սուլֆիդային հանքաքարերի ավանդական ֆլոտացիայի գործընթացում ցիանիդը լայնորեն օգտագործվում է որպես արգելակիչ: Այն կարող է ընտրողաբար արգելակել որոշ անցանկալի հանքանյութեր սուլֆիդային հանքաքարերում՝ այդպիսով հասնելով թիրախային միներալների տարանջատմանը գանգի միներալներից: Բայց ֆլոտացիայից հետո մեծ քանակությամբ ցիանիդ կներծծվի սուլֆիդային հանքաքարերի մակերեսին։ Համաձայն համապատասխան հետազոտությունների՝ որոշ հարստացուցիչ ֆլոտացիայից հետո ցիանիդի պարունակությունը սուլֆիդային հանքաքարի խտանյութերի մակերեսին կարող է հասնել մինչև մի քանի հարյուր միլիգրամ/կիլոգրամ:

Վտանգներ

Տեխնոլոգիական տեսանկյունից, մնացած ցիանիդը կխանգարի հետագա հալման գործընթացին: Օրինակ՝ պղնձի սուլֆիդային հանքաքարերի հալման ժամանակ ցիանիդը պղնձի հետ կառաջացնի բարդույթներ՝ նվազեցնելով պղնձի ձուլման արդյունավետությունը և մեծացնելով էներգիայի սպառումը։ Բնապահպանական տեսանկյունից ցիանիդը խիստ թունավոր նյութ է: Երբ ցիանիդ պարունակող պոչամբարի կեղտաջրերը թափվում են բնական միջավայր, այն կաղտոտի ջրային մարմիններն ու հողը, վտանգի տակ կդնի ջրային օրգանիզմները և շրջակա բուսականությունը և նույնիսկ սննդի շղթայի միջոցով կստեղծի վտանգ մարդու առողջության համար:

Սուլֆիդային հանքային մակերեսների վրա ցիանիդի հեռացման մեթոդներ

Օքսիդացման մեթոդ

1. Քիմիական օքսիդացման մեթոդ

• Սկզբունք՝ Օգտագործել ուժեղ օքսիդանտներ՝ ցիանիդը օքսիդացնելու համար՝ դարձնելով այն ավելի քիչ թունավոր կամ ոչ թունավոր նյութեր: Տարածված օքսիդանտներից են ջրածնի պերօքսիդը (H2O2), նատրիումի հիպոքլորիտը (NaClO) և այլն: Օրինակ՝ ջրածնի պերօքսիդը հետևյալն է. (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O):

• Գործողության ընթացքը . Նախ, ցիանիդ պարունակող սուլֆիդային հանքաքարի միջուկը տեղադրեք ռեակցիայի բաքի մեջ և միջուկի pH արժեքը կարգավորեք համապատասխան միջակայքում (ընդհանուր առմամբ, ջրածնի պերօքսիդի օքսիդացման համար pH արժեքը նախընտրելի է 9-11 միջակայքում): Այնուհետև, դանդաղորեն ավելացրեք ջրածնի պերօքսիդի լուծույթը՝ խառնելով, որպեսզի օքսիդանտը լիովին շփվի և ռեակցիայի մեջ մտնի միջուկի հետ: Ռեակցիայի ժամանակը սովորաբար տատանվում է 1-3 ժամի սահմաններում, և կոնկրետ ժամանակը կախված է միջուկում ցիանիդի կոնցենտրացիայից և հանքաքարի հատկություններից:

• Առավելություններ . Ռեակցիայի արագությունը համեմատաբար արագ է, և ցիանիդի հեռացման ազդեցությունը լավ է, ինչը կարող է նվազեցնել ցիանիդի կոնցենտրացիան մինչև համեմատաբար ցածր մակարդակի։

• Թերություններ . օքսիդանտները, ինչպիսին է ջրածնի պերօքսիդը, համեմատաբար թանկ են, և օքսիդանտների ավելցուկը կարող է ազդեցություն ունենալ հետագա հարստացման կամ հալեցման գործընթացների վրա։

Adsorption մեթոդ

1. Ակտիվացված ածխածնի կլանման մեթոդ

• Սկզբունքը ՝ ակտիվացված ածուխն ունի մեծ տեսակարար մակերես և հարուստ ծակոտիներ, որոնք կարող են ցիանիդ կլանել իր մակերեսին՝ ֆիզիկական և քիմիական կլանման միջոցով։

• Գործողության ընթացքը ՝ Ակտիվացված ածուխ ավելացնել ցիանիդ պարունակող սուլֆիդային հանքաքարի միջուկին և լավ խառնել, որպեսզի ակտիվացված ածուխը լիովին շփվի միջուկի մեջ առկա ցիանիդի հետ։ Ադսորբման ժամանակը սովորաբար 30 րոպեից մինչև 2 ժամ է։ Ադսորբումից հետո ակտիվացված ածուխը միջուկից առանձնացնել ֆիլտրացիայի կամ այլ միջոցներով։

• Առավելություններ . Գործողությունը պարզ է, և այն լավ կլանման ազդեցություն ունի ցածր կոնցենտրացիայի ցիանիդի վրա: Ակտիվացված ածուխը կարող է վերականգնվել և վերօգտագործվել:

• Թերություններ . Բարձր կոնցենտրացիայի ցիանիդի դեպքում կլանման հզորությունը սահմանափակ է, և կլանված ակտիվացված ածխածնի ոչ պատշաճ մշակումը կհանգեցնի երկրորդային աղտոտման։

2.Ion - Exchange Resin Adsorption մեթոդ

• Սկզբունքը ՝ Իոնափոխանակիչ խեժերը պարունակում են հատուկ ֆունկցիոնալ խմբեր, որոնք կարող են փոխանակվել ցիանիդի իոնների հետ՝ այդպիսով ցիանիդը կլանում է խեժի վրա։

• Գործողության ընթացքը ՝ իոնափոխանակիչ խեժը լցնել փոխանակման սյան մեջ և ստիպել ցիանիդ պարունակող սուլֆիդային հանքաքարի միջով անցնել փոխանակման սյան միջով։ Վերահսկել ցելյուլոզի հոսքի արագությունը՝ ապահովելու համար, որ ցիանիդը լիովին փոխանակվի խեժի հետ։ Երբ խեժը հագեցած է ադսորբցիայով, օգտագործել հատուկ էլյուենտ՝ խեժը էլյուացնելու և վերականգնելու համար։

• Առավելություններ ՝ Այն ունի ցիանիդի նկատմամբ բարձր կլանման ընտրողականություն և կարող է ապահովել անընդհատ աշխատանք։

• Թերություններ . խեժի արժեքը բարձր է, էլյուցիայի գործընթացը համեմատաբար բարդ է, և կարող է առաջանալ ցիանիդ պարունակող էլյուցիայի թափոնային հեղուկ։

Այլ մեթոդներ

1.Թթու-բազային չեզոքացման մեթոդ

• Սկզբունք . Որոշակի պայմաններում ցիանիդը թթվային կամ ալկալային միջավայրերում կենթարկվի հիդրոլիզի ռեակցիաների՝ առաջացնելով ավելի քիչ թունավոր կամ ոչ թունավոր նյութեր: Օրինակ՝ թթվային պայմաններում ցիանիդը կփոխազդի ջրածնի իոնների հետ՝ առաջացնելով ցիանային թթու (HCN), որը կարող է հեռացվել գոլորշիացման միջոցով. ալկալային պայմաններում ցիանիդը հիդրոլիզացվում է՝ առաջացնելով ցիանատ և այլ նյութեր:

• Գործողության ընթացքը . Եթե կիրառվում է թթվային հիդրոլիզ, ցիանիդ պարունակող սուլֆիդային հանքաքարի զանգվածին դանդաղորեն ավելացրեք թթվային լուծույթներ, ինչպիսիք են նոսր ծծմբական թթուն, pH-ը կարգավորեք մինչև 2-4, ապա օդափոխեք՝ առաջացած ցիանային թթուն գոլորշիացնելու համար: Եթե կիրառվում է ալկալային հիդրոլիզ, ավելացրեք ալկալային նյութեր, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը, pH-ը կարգավորեք մինչև 10-12, և արձագանքեք որոշակի ժամանակահատվածում (սովորաբար 2-4 ժամ):

• Առավելություններ ՝ համեմատաբար ցածր գին, և շահագործման եղանակը համեմատաբար պարզ է։

• Թերություններ . Թթվային հիդրոլիզի ընթացքում առաջացող ցիանային թթուն խիստ թունավոր է և պահանջում է խիստ պաշտպանության միջոցառումներ. ալկալային հիդրոլիզի ռեակցիայի արագությունը դանդաղ է, և մշակումից հետո դեռ կարող է մնալ ցիանիդի փոքր քանակությամբ մնացորդ։

Սուլֆիդային հանքային մակերեսների վրա ցիանիդի հեռացման գործընթացի հոսքի ձևավորում

Նախնական բուժման փուլ

1. Թելքի կարգավորում . Ֆլոտացիայից հետո կարգավորում է սուլֆիդային հանքաքարի թելքի կոնցենտրացիան: Հետագա մշակման համար, որպես կանոն, թելքի կոնցենտրացիան վերահսկվում է 20%-40% սահմաններում: Միևնույն ժամանակ, հայտնաբերվում է թելքի մեջ ցիանիդի սկզբնական կոնցենտրացիան՝ հետագա գործընթացի պարամետրերը որոշելու համար հիմք հանդիսանալու համար:

2. Խառնուրդների հեռացում . Հեռացրեք խոշոր մասնիկային խառնուրդները և որոշ կախված պինդ մասնիկներ պուլպայի մեջ՝ ֆիլտրման, նստեցման և այլնի միջոցով, որպեսզի կանխեք դրանց խանգարումը հետագա մշակման գործընթացներին։

Հեռացման փուլ

1. Մեթոդի ընտրություն . Ընտրեք համապատասխան հեռացման մեթոդ՝ հաշվի առնելով այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են ցիանիդի կոնցենտրացիան ցելյուլոզում, հանքաքարի հատկությունները, մշակման արժեքը և շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջները: Օրինակ՝ բարձր կոնցենտրացիայի ցիանիդի և այն դեպքերի համար, երբ արժեքը խնդիր չէ, առաջնահերթությունը կարող է տրվել քիմիական օքսիդացման մեթոդին . ցածր կոնցենտրացիայի ցիանիդի և շրջակա միջավայրի համար վտանգավոր դեպքերի համար ավելի հարմար կարող են լինել կենսաբանական օքսիդացման մեթոդը կամ ադսորբցիայի մեթոդը:

2. Գործընթացի պարամետրերի վերահսկում . Որպես օրինակ՝ քիմիական օքսիդացման մեթոդով ջրածնի պերօքսիդի օքսիդացումը վերցնելով ՝ արդյունավետ ռեակցիան ապահովելու համար խստորեն վերահսկեք ավելացված ջրածնի պերօքսիդի քանակը (սովորաբար հաշվարկվում է ցիանիդի կոնցենտրացիայի և ռեակցիայի հավասարման համաձայն), ռեակցիայի ջերմաստիճանը (սովորաբար 20-30℃), pH արժեքը (9-11), խառնման արագությունը (րոպեում 100-300 պտույտ) և այլ պարամետրերը:

Հետբուժման փուլ

1. Պինդ-հեղուկ տարանջատում . ցիանիդի հեռացումից հետո միջուկը տարանջատեք ֆիլտրացիայի, ցենտրիֆուգացման և այլնի միջոցով՝ մաքրված սուլֆիդային հանքաքարի խտանյութեր և ցիանիդի փոքր քանակությամբ կեղտաջուր ստանալու համար։

2. Կեղտաջրերի մաքրում . առանձնացված կեղտաջրերի հետագա մաքրում՝ ազգային արտանետման չափանիշներին համապատասխանելու համար: Երկրորդային օքսիդացում, ադսորբցիա և այլ մեթոդներ կարող են օգտագործվել կեղտաջրերի մեջ ցիանիդի խորը հեռացման համար՝ անվտանգ արտանետումն ապահովելու համար:

Եզրափակում

Սուլֆիդային հանքաքարերի մակերևույթից ցիանիդը հեռացնելու տարբեր մեթոդներ կան, և յուրաքանչյուր մեթոդ ունի իր առավելություններն ու թերությունները: Գործնական կիրառություններում անհրաժեշտ է համակողմանիորեն դիտարկել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են հանքաքարի հատկությունները, ցիանիդի կոնցենտրացիան, մաքրման արժեքը և շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջները՝ համապատասխան մեթոդներ և գործընթացների հոսքեր ընտրելու համար: Շրջակա միջավայրի պաշտպանության պահանջների և տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացի պայմաններում սուլֆիդային հանքաքարերի մակերեսից ցիանիդը հեռացնելու ավելի արդյունավետ, էկոլոգիապես մաքուր և էժան տեխնոլոգիաների զարգացումը ապագայում կլինի հիմնական հետազոտական ​​ուղղությունը: Գործընթացների շարունակական օպտիմալացման միջոցով ակնկալվում է հասնել ցիանիդի զրոյական արտանետման սուլֆիդային հանքաքարերի հարստացման և ձուլման գործընթացներում և նպաստել գունավոր մետաղների արդյունաբերության կայուն զարգացմանը: