სულფიდურ მინერალურ ზედაპირებზე ციანიდის მოცილების მეთოდები და პროცესები

შესავალი

ბენეფიციარში და დნება ფერადი ლითონის სულფიდური მადნების პროცესები, Cyanide ხშირად გამოიყენება ლითონის აღდგენის მაჩვენებლების გასაზრდელად. თუმცა, ციანიდი სულფიდური მადნების ზედაპირზე დარჩენა არა მხოლოდ უარყოფით გავლენას ახდენს შემდგომ პროცესებზე, არამედ იწვევს სერიოზულ ეკოლოგიურ პრობლემებს. ამიტომ სულფიდური მადნების ზედაპირზე ციანიდის ამოღების ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდების შემუშავებას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს.

სულფიდურ მინერალურ ზედაპირებზე ციანიდის ნარჩენების არსებული მდგომარეობა და საფრთხეები

Მიმდინარე სიტუაცია

სულფიდური მადნების ტრადიციული ფლოტაციის პროცესში ციანიდი ფართოდ გამოიყენება ინჰიბიტორად. მას შეუძლია შერჩევით დათრგუნოს გარკვეული არასასურველი მინერალები სულფიდურ მადნებში, რითაც მიიღწევა სამიზნე მინერალების გამოყოფა განგური მინერალებისგან. მაგრამ ფლოტაციის შემდეგ დიდი რაოდენობით ციანიდი შეიწოვება სულფიდური მადნების ზედაპირზე. შესაბამისი კვლევის თანახმად, ზოგიერთ კონცენტრატორში ციანიდის შემცველობა სულფიდური მადნის კონცენტრატების ზედაპირზე ფლოტაციის შემდეგ შეიძლება იყოს რამდენიმე ასეული მილიგრამი კილოგრამზე.

რისკებს

ტექნოლოგიური თვალსაზრისით, დარჩენილი ციანიდი ხელს უშლის შემდგომ დნობის პროცესს. მაგალითად, სპილენძის სულფიდური მადნების დნობის დროს ციანიდი წარმოქმნის კომპლექსებს სპილენძთან, რაც ამცირებს სპილენძის დნობის ეფექტურობას და ზრდის ენერგიის მოხმარებას. ეკოლოგიური თვალსაზრისით, ციანიდი არის უაღრესად ტოქსიკური ნივთიერება. ციანიდის შემცველი ნარჩენების ჩამდინარე წყლების ბუნებრივ გარემოში ჩაშვებისას ის აბინძურებს წყლის ობიექტებს და ნიადაგს, საფრთხეს უქმნის წყლის ორგანიზმებს და მიმდებარე მცენარეულობას და საფრთხეს უქმნის ადამიანის ჯანმრთელობას კვების ჯაჭვის მეშვეობით.

ციანიდის მოცილების მეთოდები სულფიდურ მინერალურ ზედაპირებზე

ოქსიდაციის მეთოდი

1.ქიმიური დაჟანგვის მეთოდი

• პრინციპი: გამოიყენეთ ძლიერი ოქსიდანტები ციანიდის დაჟანგვისთვის ნაკლებად ტოქსიკურ ან არატოქსიკურ ნივთიერებებად. გავრცელებული ოქსიდანტებია წყალბადის ზეჟანგი (H2O2), ნატრიუმის ჰიპოქლორიტი (NaClO) და ა.შ. მაგალითად წყალბადის ზეჟანგით, მისი რეაქციის განტოლებაა: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• ოპერაციის პროცესი: პირველ რიგში, მოათავსეთ ციანიდის შემცველი სულფიდური მადნის რბილობი სარეაქციო ავზში და დაარეგულირეთ რბილობის pH მნიშვნელობა შესაბამის დიაპაზონში (ზოგადად, წყალბადის ზეჟანგის დაჟანგვისთვის, pH მნიშვნელობა სასურველია იყოს 9-დან 11-მდე). შემდეგ, ნელ-ნელა დაამატეთ წყალბადის ზეჟანგის ხსნარი მორევისას, რათა ოქსიდანტი სრულად დაუკავშირდეს და რეაგირება მოახდინოს რბილობზე. რეაქციის დრო ჩვეულებრივ მერყეობს 1-დან 3 საათამდე, ხოლო სპეციფიკური დრო დამოკიდებულია რბილობში ციანიდის კონცენტრაციაზე და მადნის თვისებებზე.

• უპირატესობები: რეაქციის სიჩქარე შედარებით სწრაფია და ციანიდის მოცილების ეფექტი კარგია, რამაც შეიძლება შეამციროს ციანიდის კონცენტრაცია შედარებით დაბალ დონეზე.

• ნაკლოვანებები: ოქსიდანტები, როგორიცაა წყალბადის ზეჟანგი, შედარებით ძვირია და ჭარბმა ოქსიდანტებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს შემდგომ გამადიდებელ ან დნობის პროცესებზე.

ადსორბციის მეთოდი

1.გააქტიურებული ნახშირბადის ადსორბციის მეთოდი

• პრინციპიგააქტიურებულია Carbon აქვს დიდი სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი და მდიდარი ფოროვანი სტრუქტურები, რომლებსაც შეუძლიათ ციანიდის ადსორბცია მის ზედაპირზე ფიზიკური და ქიმიური ადსორბციის გზით.

• ოპერაციის პროცესი: დამატება გააქტიურებული Carbon ციანიდის შემცველ სულფიდის მადნის რბილობში და კარგად მოურიეთ, რათა გააქტიურებული ნახშირი სრულად დაუკავშირდეს რბილობში არსებულ ციანიდს. ადსორბციის დრო, როგორც წესი, 30 წუთიდან 2 საათამდეა. ადსორბციის შემდეგ, გააქტიურებული ნახშირი რბილობიდან გამოაცალკევეთ ფილტრაციით ან სხვა საშუალებით.

• უპირატესობები: ოპერაცია მარტივია და აქვს კარგი ადსორბციული ეფექტი დაბალი კონცენტრაციის ციანიდზე. გააქტიურებული ნახშირბადის რეგენერაცია და გამოყენება შესაძლებელია.

• ნაკლოვანებები: მაღალი კონცენტრაციის ციანიდისთვის ადსორბციის უნარი შეზღუდულია და ადსორბირებული გააქტიურებული ნახშირბადის არასათანადო დამუშავება გამოიწვევს მეორად დაბინძურებას.

2.Ion - Exchange Resin Adsorbtion მეთოდი

• პრინციპი: იონგამცვლელი ფისები შეიცავს სპეციფიკურ ფუნქციურ ჯგუფებს, რომლებსაც შეუძლიათ გაცვალონ ციანიდში შემავალი იონებით, რითაც შეიწოვება ციანიდი ფისზე.

• ოპერაციის პროცესი: ჩატვირთეთ იონ-გამცვლელი ფისი გაცვლის სვეტში და გაატარეთ ციანიდის შემცველი სულფიდური მადნის რბილობი გაცვლის სვეტში. აკონტროლეთ პულპის ნაკადის სიჩქარე, რათა უზრუნველყოთ ციანიდის სრულად გაცვლა ფისთან. როდესაც ფისი გაჯერებულია ადსორბციით, გამოიყენეთ სპეციალური ელუენტი ფისის გამორეცხვისა და რეგენერაციისთვის.

• უპირატესობები: მას აქვს ციანიდის ადსორბციის მაღალი სელექციურობა და შეუძლია მიაღწიოს უწყვეტ მუშაობას.

• ნაკლოვანებები: ფისის ღირებულება მაღალია, გამორეცხვის პროცესი შედარებით რთულია და შესაძლოა წარმოიქმნას ციანიდის შემცველი ელუციის ნარჩენი სითხე.

სხვა მეთოდები

1.მჟავა-ფუძის ნეიტრალიზაციის მეთოდი

• პრინციპი: გარკვეულ პირობებში ციანიდი გაივლის ჰიდროლიზის რეაქციებს მჟავე ან ტუტე გარემოში ნაკლებად ტოქსიკური ან არატოქსიკური ნივთიერებების წარმოქმნის მიზნით. მაგალითად, მჟავე მდგომარეობაში ციანიდი რეაგირებს წყალბადის იონებთან და წარმოქმნის ჰიდროციანმჟავას (HCN), რომელიც შეიძლება მოიხსნას აორთქლების გზით; ტუტე მდგომარეობაში ციანიდი ჰიდროლიზდება ციანატის და სხვა ნივთიერებების წარმოქმნით.

• ოპერაციის პროცესი: თუ მიღებულია მჟავე ჰიდროლიზი, ნელ-ნელა დაამატეთ მჟავე ხსნარები, როგორიცაა განზავებული გოგირდის მჟავა ციანიდის შემცველ სულფიდურ მადნის რბილობში, დაარეგულირეთ pH-ის მნიშვნელობა 2-4-მდე და შემდეგ აერეთ წარმოქმნილი ჰიდროციანმჟავას აორთქლების მიზნით. თუ მიღებულია ტუტე ჰიდროლიზი, დაამატეთ ტუტე ნივთიერებები, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, დაარეგულირეთ pH მნიშვნელობა 10-12-მდე და რეაგირება გარკვეული პერიოდის განმავლობაში (ზოგადად 2-4 საათი).

• უპირატესობები: ღირებულება შედარებით დაბალია, ოპერაცია კი შედარებით მარტივი.

• ნაკლოვანებები: მჟავე ჰიდროლიზის დროს წარმოქმნილი ჰიდროციანმჟავა ძალზე ტოქსიკურია და მოითხოვს მკაცრ დამცავ ზომებს; ტუტე ჰიდროლიზის რეაქციის სიჩქარე ნელია და მკურნალობის შემდეგ შეიძლება კვლავ იყოს მცირე რაოდენობით ციანიდის ნარჩენი.

პროცესის ნაკადის დიზაინი ციანიდის მოცილებისთვის სულფიდურ მინერალურ ზედაპირებზე

წინასწარი დამუშავების ეტაპი

1. პულპის რეგულირება: დაარეგულირეთ სულფიდური მადნის რბილობის კონცენტრაცია ფლოტაციის შემდეგ. ზოგადად, პულპის კონცენტრაცია კონტროლდება 20%-40%-ს შორის შემდგომი მკურნალობისთვის. ამავდროულად, გამოავლინეთ ციანიდის საწყისი კონცენტრაცია რბილობში, რათა უზრუნველყოთ შემდგომი პროცესის პარამეტრების განსაზღვრის საფუძველი.

2. მინარევების მოცილება: ამოიღეთ მსხვილი ნაწილაკების მინარევები და ზოგიერთი შეჩერებული მყარი რბილობი ფილტრაციით, დალექვით და ა.შ., რათა თავიდან აიცილოთ მათ შემდგომი დამუშავების პროცესებში ჩარევა.

მოცილების ეტაპი

1. მეთოდის შერჩევა: შეარჩიეთ მოცილების შესაბამისი მეთოდი ფაქტორების მიხედვით, როგორიცაა ციანიდის კონცენტრაცია რბილობში, მადნის თვისებები, დამუშავების ღირებულება და გარემოს დაცვის მოთხოვნები. მაგალითად, ციანიდის მაღალი კონცენტრაციისთვის და შემთხვევებისთვის, როდესაც ღირებულება არ არის შემაშფოთებელი, ქიმიური ჟანგვის მეთოდი შეიძლება მიენიჭოს პრიორიტეტი; დაბალი კონცენტრაციის ციანიდის და ეკოლოგიურად შეგნებული შემთხვევებისთვის, ბიოლოგიური დაჟანგვის მეთოდი ან ადსორბციის მეთოდი შეიძლება იყოს უფრო შესაფერისი.

2. პროცესის პარამეტრების კონტროლი: წყალბადის პეროქსიდის დაჟანგვის მიღება ქიმიური დაჟანგვა მეთოდი, მაგალითად, მკაცრად აკონტროლეთ დამატებული წყალბადის ზეჟანგის რაოდენობა (ზოგადად გამოითვლება ციანიდის კონცენტრაციისა და რეაქციის განტოლების მიხედვით), რეაქციის ტემპერატურა (ზოგადად 20-30℃), pH მნიშვნელობა (9-11) და მორევის სიჩქარე (100-300 რევოლუცია წუთში) და სხვა პარამეტრები ეფექტური რეაქციის უზრუნველსაყოფად.

მკურნალობის შემდგომი ეტაპი

1. მყარი - თხევადი გამოყოფაციანიდის მოცილების შემდეგ გამოყავით რბილობი ფილტრაციით, ცენტრიფუგირებით და ა.შ., რათა მიიღოთ გაწმენდილი სულფიდური მადნის კონცენტრატები და მცირე რაოდენობით ციანიდის შემცველი ჩამდინარე წყლები.

2. Კანალიზაციის გაწმენდა: შემდგომი დამუშავება გამოყოფილი ჩამდინარე წყლების ჩაშვების ეროვნული სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად. მეორადი დაჟანგვა, ადსორბცია და სხვა მეთოდები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჩამდინარე წყლებში ციანიდის ღრმად მოსაშორებლად, უსაფრთხო ჩაშვების უზრუნველსაყოფად.

დასკვნა

სულფიდური მადნების ზედაპირზე ციანიდის მოცილების სხვადასხვა მეთოდი არსებობს და თითოეულ მეთოდს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. პრაქტიკულ გამოყენებაში აუცილებელია ყოვლისმომცველი გათვალისწინება ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა მადნის თვისებები, ციანიდის კონცენტრაცია, დამუშავების ღირებულება და გარემოს დაცვის მოთხოვნები შესაბამისი მეთოდებისა და პროცესის ნაკადების შესარჩევად. გარემოს დაცვის მზარდი მოთხოვნებისა და ტექნოლოგიების უწყვეტი პროგრესის პირობებში, სულფიდური მადნების ზედაპირზე ციანიდის ამოღების უფრო ეფექტური, ეკოლოგიურად სუფთა და დაბალფასიანი ტექნოლოგიების განვითარება მომავალში კვლევის მთავარი მიმართულება იქნება. პროცესის უწყვეტი ოპტიმიზაციის გზით მოსალოდნელია ციანიდის ნულოვანი გამონადენი სულფიდური მადნების გამდიდრებისა და დნობის პროცესებში და ხელი შეუწყოს ფერადი ლითონის მრეწველობის მდგრად განვითარებას.