Studio sperimentale sui metodi di trattamento di liquidi poveri di cianuro in una miniera d'oro

Introduzione

Nell'industria mineraria dell'oro, il trattamento di cianuroIl liquido povero di cianuro è di grande importanza. I liquidi poveri di cianuro, come la soluzione dopo l'estrazione dell'oro nel processo di cianurazione, contengono vari inquinanti, in particolare composti di cianuro, che possono causare grave inquinamento ambientale se non trattati correttamente. Pertanto, è fondamentale sviluppare soluzioni efficienti ed economiche. Metodi di trattamento per liquidi poveri di cianuro è un compito urgente. Questo post del blog si concentra sullo studio sperimentale di metodi di trattamento per liquidi poveri di cianuro in un certo Miniera d'oro, con l'obiettivo di fornire spunti e riferimenti preziosi per il settore.

Panoramica dei metodi di trattamento dei liquidi poveri di cianuro

In generale, i metodi di trattamento dei liquidi poveri di cianuro possono essere suddivisi grossolanamente in due categorie: metodi di purificazione e metodi di recupero (rigenerazione).

Metodi di purificazione

1. Metodo di ossidazione alcali-cloro

• Questo è un metodo relativamente maturo per distruggere cianuri Nelle acque reflue ed è ampiamente utilizzato negli impianti di galvanica, nelle cokerie e negli impianti di fusione dell'oro. A pH 11-12. cianuri e gli ioni dei complessi metallici presenti nelle acque reflue contenenti cianuro vengono ossidati in cianati, e poi viene aggiunto cloro una seconda volta per ossidarli in anidride carbonica, azoto, ecc.

• Vantaggi: Il processo è relativamente maturo, con buoni effetti terapeutici e ampia applicazione. Il processo di trattamento può essere facilmente automatizzato.

• Svantaggi: I cianuri non possono essere riciclati, il costo del trattamento è elevato e non è possibile rimuovere i complessi ferro-cianuro. C'è anche il problema dell'inquinamento secondario.

2. Metodo di ossidazione dell'aria con anidride solforosa

• In un contenitore agitato, si aggiunge il liquido di scarto e si introducono aria e SO₂ (liquida o gassosa, o soluzione di solfito, o ottenuta dalla combustione dello zolfo elementare). Il pH viene controllato a 7-10 e la calce viene utilizzata per neutralizzare l'acido generato durante la reazione di ossidazione. La reazione richiede la presenza di rame solubile (come catalizzatore).

• Il metodo di ossidazione Inco-SO₂/aria può decomporre tutti i cianuri, compresi i cianuri ferrosi, e i cianuri ferrosi possono essere precipitati e rimossi utilizzando alcuni reagenti sicuri ed economici.

3. Metodo del perossido di idrogeno

• Questo processo è adatto al trattamento di acque reflue contenenti cianuro a bassa concentrazione. Il perossido di idrogeno può ossidare il cianuro presente negli sterili in acido cianico (HCNO) relativamente debole e facilmente idrolizzato, che viene poi rimosso mediante ulteriore ossidazione e idrolisi.

4. Metodo di ossidazione dell'ozono

• L'ozono è un potente agente ossidante. Quando utilizzato per trattare acque reflue contenenti cianuro, è più completo del metodo di ossidazione alcalino-cloro, con migliori effetti di rimozione del cianuro. Dopo l'ozonizzazione, l'ossigeno disciolto nella soluzione delle acque reflue aumenta, consentendone il riciclo nel sistema di cianurazione, facilitando la dissoluzione dell'oro e migliorando l'efficienza di lisciviazione dell'oro.

• Vantaggi: Il funzionamento è semplice e pratico, facile da controllare e l'elevato livello di automazione della produzione. L'ozono può essere prodotto in loco, il che è di grande importanza per gli impianti di cianurazione che richiedono un trasporto scomodo ma un'alimentazione elettrica adeguata. L'efficienza di purificazione è elevata e non si genera inquinamento secondario.

• Svantaggi:Il consumo energetico per produrre ozono è elevato e i costi di produzione sono elevati, il che ne limita l'ampia applicazione.

5. Metodo di ossidazione elettrolitica

• Prima dell'elettrolisi, regolare il pH del liquido povero di cianuro a >7. Aggiungere una piccola quantità di sale, utilizzare la grafite come anodo e una piastra di titanio come catodo e una soluzione acquosa alcalina di rame e zinco come elettrolita. Passando corrente continua, al catodo vengono prodotti rame e zinco metallici e si genera anche idrogeno. All'anodo, CN⁻ viene ossidato in CNO⁻, CO₂, N₂ e Cl⁻ viene ossidato in Cl₂, e Cl₂ entra nella soluzione per generare HClO.

6. Metodo di ossidazione microbica

• Questo metodo sfrutta le proprietà biochimiche dei microrganismi per decomporre cianuri, tiocianati e cianuri ferrosi, generando ammoniaca, anidride carbonica e solfati, o idrolizzando i cianuri in formammide. Allo stesso tempo, i batteri adsorbono ioni di metalli pesanti, che si staccano insieme al biofilm e vengono rimossi.

• Caratteristica importante: Per garantire una ragionevole velocità di rimozione del cianuro, la temperatura deve essere mantenuta sempre al di sopra di 10°C.

Metodi di recupero (rigenerazione)

1. Metodo di acidificazione

• Il principio fondamentale di questo metodo consiste nell'aggiungere acido solforico alle acque reflue contenenti cianuro, regolare il pH a circa 1.5 e convertire CN⁻ in HCN. Il gas HCN fuoriuscito viene introdotto in un assorbitore e assorbito da una soluzione alcalina (idrossido di sodio o di calcio) per ottenere una soluzione di cianuro al 20-30%, che può essere riciclata.

• Vantaggi:Questo processo può massimizzare il recupero dei cianuri, migliorare il tasso effettivo di utilizzo degli stessi e ridurre i costi di produzione.

• Svantaggi:Il costo di investimento una tantum è elevato, il flusso del processo è complesso ed è difficile che il liquido residuo contenente cianuro trattato soddisfi gli standard di scarico.

2. Metodo dello scambio ionico

• Nel trattamento di liquidi poveri di cianuri, è possibile utilizzare resine a scambio ionico per arricchire i cianuri.

3. Metodo di adsorbimento

• Adsorbimento di carbone attivoL'adsorbimento del carbone attivo dipende principalmente dai suoi numerosi pori interni e dall'ampia superficie specifica. Il processo di adsorbimento comprende l'adsorbimento fisico e quello chimico. La rimozione del cianuro avviene principalmente in tre modi: ossidazione, idrolisi e strippaggio. Il processo principale è la reazione di decomposizione ossidativa dei cianuri nelle acque reflue contenenti cianuro con perossido di idrogeno sulla superficie del carbone attivo.

4. Metodo di estrazione con solvente

• I solventi vengono utilizzati per estrarre componenti preziosi e cianuri da liquidi poveri di cianuri.

5. Metodo della membrana liquida

• Nel trattamento di liquidi poveri di cianuro, viene utilizzato principalmente il sistema olio in acqua. Il principio di base è: innanzitutto, si acidificano le acque reflue contenenti cianuro per convertire gli ioni cianuro in esse contenuti in HCN. L'HCN passa attraverso la membrana liquida in fase oleosa nella fase acquosa interna e quindi reagisce con NaOH per generare NaCN.

6. Metodo di elettrodialisi

• Questo metodo utilizza un campo elettrico per guidare la migrazione degli ioni attraverso membrane a scambio ionico, ottenendo così la separazione e il recupero delle sostanze.

Studio sperimentale sul liquido povero di cianuro di una miniera d'oro

Contesto dell'esperimento

Il liquido povero di cianuro di una miniera d'oro presenta un contenuto totale di cianuro particolarmente elevato, che può raggiungere i 13000 mg/L. Queste acque reflue ad alta concentrazione di cianuro rappresentano una grave minaccia per l'ambiente e richiedono un trattamento efficace.

Metodi sperimentali

1. Metodo di adsorbimento H₂O₂ + ClO₂ + C

• In questo metodo, il perossido di idrogeno (H₂O₂) e il biossido di cloro (ClO₂) vengono inizialmente utilizzati come ossidanti per ossidare i cianuri presenti nel liquido povero di cianuro. Successivamente, viene effettuato un adsorbimento su carbone attivo (C) per rimuovere ulteriormente gli inquinanti rimanenti.

2. Ossidazione a tre stadi (H₂O₂ + catalizzatore “M”) + aerazione con clorazione + metodo di adsorbimento C

• Ossidazione a tre stadi: Per l'ossidazione a tre stadi vengono utilizzati perossido di idrogeno (H₂O₂) e uno specifico catalizzatore "M". Questo per garantire un'ossidazione più completa di vari composti cianuri, compresi i cianuri complessi.

• Aerazione per clorazione: Dopo l'ossidazione in tre fasi, viene eseguita l'aerazione mediante clorazione. Durante l'aerazione, il cloro viene introdotto nel liquido, il che può ossidare ulteriormente le sostanze rimanenti legate al cianuro e alcuni altri inquinanti riducibili.

• C Adsorbimento:Infine, l'adsorbimento su carbone attivo viene utilizzato per adsorbire i restanti inquinanti a grana fine e qualsiasi sostanza residua correlata al cianuro, per raggiungere l'obiettivo di purificare il liquido povero di cianuro.

Risultati sperimentali e confronto

1. Metodo di adsorbimento H₂O₂ + ClO₂ + C

• Questo metodo ha consentito di ottenere un certo grado di rimozione del cianuro, ma il contenuto totale finale di cianuro nel liquido trattato era ancora relativamente elevato, non riuscendo a soddisfare i rigorosi standard nazionali in materia di scarichi.

2. Ossidazione a tre stadi (H₂O₂ + catalizzatore “M”) + aerazione con clorazione + metodo di adsorbimento C

• Questo metodo ha prodotto risultati più soddisfacenti. Il contenuto totale finale di cianuro è stato ridotto a 0.44 mg/L, il che soddisfa gli standard nazionali sugli scarichi. Anche il contenuto di altri metalli pesanti ha soddisfatto i requisiti degli standard nazionali pertinenti.

• Costo - Efficacia: In termini di costi, sebbene il processo di ossidazione a tre stadi con catalizzatore e aerazione di clorazione aggiuntiva richieda operazioni più complesse e l'uso di specifici catalizzatori e cloro, nel complesso, rispetto ad altri metodi eccessivamente complessi o costosi, il costo è relativamente ragionevole. Può trattare efficacemente liquidi ad alta concentrazione di cianuro, mantenendo i costi entro un intervallo accettabile.

Conclusione

Il trattamento del liquido povero di cianuro nelle miniere d'oro è un compito complesso ma cruciale. Attraverso lo studio sperimentale sul liquido povero di cianuro di una specifica miniera d'oro, si può osservare che diversi metodi di trattamento presentano vantaggi e svantaggi. Il metodo di ossidazione a tre stadi (H₂O₂ + catalizzatore "M") + aerazione con clorurazione + adsorbimento di C mostra effetti di trattamento e un rapporto costo-efficacia relativamente ideali per il liquido povero di cianuro con un elevato contenuto totale di cianuro in questa miniera d'oro. Tuttavia, sono ancora necessari continui studi e miglioramenti per sviluppare metodi di trattamento più efficienti, convenienti ed ecocompatibili, al fine di soddisfare al meglio i requisiti di tutela ambientale e sviluppo sostenibile nell'industria mineraria aurifera.