Третман на цијанид во јаловина од рудници за злато со феросулфат

Вовед

Јаловината од рудниците за злато често содржи високи нивоа на цијанид, што е многу токсично и претставува значителна закана за животната средина и здравјето на луѓето. Неправилното отстранување на овие јаловини може да доведе до контаминација на почвата, изворите на вода и воздухот. Затоа, ефикасни методи за третман за отстранување на цијанид од јаловина од рудникот за злато се клучни. Меѓу различните опции за третман, железен сулфат се појави како често користен и економичен реагенс. Оваа статија ќе се продлабочи во употребата на железо сулфат за третирање на цијанид во јаловина од рудници за злато, опфаќајќи аспекти како што се механизми на реакција, услови за работа, практични примени и предности.

Механизми за реакција

Формирање на фероцијанидни комплекси

Железо сулфатот (FeSO₄) содржи јони на железо (Fe²⁺). Кога железо сулфатот се додава во јаловината од рудник за злато што содржи цијанид, јоните на железо реагираат со слободни цијанидни јони (CN⁻) во јаловината. Примарната реакција е формирање на фероцијанидни комплекси, што може да се претстави со хемиската равенка: Fe²⁺ + 6CN⁻ → Fe(CN)₆⁴⁻. Оваа реакција е почетниот чекор во процесот на користење на железо сулфат за третирање на јаловина што содржи цијанид.

Генерација на пруска сина

Под одредени услови, кога во растворот што содржи цијанид се додава вишок на железо сулфат, се јавува понатамошна реакција. Цијанидот се претвора во нерастворлив талог познат како железен фероцијанид, кој најчесто се нарекува пруско сино. Хемиската реакција за формирање на пруско сино е комплексна и може да се поедностави на следниов начин: по формирањето на фероцијанидни комплекси, дополнителни железо јони реагираат со Fe(CN)₆⁴⁻ за да формираат Fe₄(Fe(CN)₆)₃. Овој нерастворлив талог е корисен бидејќи ефикасно ја намалува концентрацијата на слободен цијанид во јаловината, правејќи ја јаловината помалку токсична.

Сепак, треба да се напомене дека реакцијата не е секогаш едноставна. Пруско сино може да постои во различни форми под различни услови на раствор. Една таква форма е „растворливо пруско сино“, претставено со MFeⅢ(FeⅡ(CN)₆) (M = K или Na), кое формира колоиден раствор со вода. Дополнително, реакциите на таложење и оксидација што вклучуваат железо хидроксид, исто така, играат улога во целокупниот процес.

Работни услови

pH вредност

pH вредноста на растворот значително влијае на реакцијата помеѓу железо сулфат и цијанид. Оптималниот опсег на pH за реакцијата е обично помеѓу 5.5 и 6.5. Во овој опсег на pH, реакцијата помеѓу железо јони и цијанид е најбрза и најтемелна. Кога pH вредноста е премногу ниска (под 4), фероцијанидните јони стануваат нестабилни. Тие можат да реагираат и да формираат пентацијано - железно (II) комплекси (Fe(CN)₅H₂O)³⁻, кои потоа брзо се оксидираат до ферицијанидни јони (Fe(CN)₆³⁻). Од друга страна, кога pH вредноста е повисока од 7, нерастворливата пруска сина боја може да се распадне, формирајќи фероцијанидни јони и разни нерастворливи железни оксиди, што е неповолно за отстранување на цијанид.

Дозирање на феро сулфат

Дозата на феро сулфат треба внимателно да се контролира. Треба да се одреди според содржината на цијанид во јаловината и квалитетот на водата. Ако дозата е прениска, можеби нема да биде можно целосно да се отстрани цијанидот. Обратно, ако дозата е превисока, таа не само што ќе предизвика отпад, туку може да внесе и нови загадувачи. Преку експерименти, откриено е дека оптималниот моларен однос на Fe и CN⁻ е 0.5. Овој однос обезбедува ефикасно отстранување на цијанид, а воедно ја минимизира употребата на феро сулфат.

Време на мешање и седиментација

Соодветното мешање е од суштинско значење за да се обезбеди дека јоните на железо и цијанидот можат целосно да стапат во контакт и да реагираат. Доволното време на мешање овозможува похомогена распределба на реактантите во растворот, со што се подобрува брзината на реакцијата. По реакцијата, потребно е соодветно време за седиментација. Ова време е корисно за формирање на стабилни талози и намалување на концентрацијата на цијанид во отпадните води. Специфичните времиња на мешање и седиментација може да варираат во зависност од фактичката ситуација, како што се концентрацијата на цијанид во јаловината и опремата што се користи за третман.

практични апликации

Студија на случај на проект за третман на јаловина од рудник за злато

Во одреден проект за третман на јаловина од рудник за злато, беше усвоен комбиниран процес на железо сулфат и вар. Прво, во водата од јаловината беше додадена соодветна количина вар за да се прилагоди pH вредноста на соодветниот опсег (обично 5.5 - 6.5). Овој чекор помага да се поттикне трансформацијата и таложењето на цијанид. Последователно, во водата беше додаден железо сулфат, и со мешање, железо јоните целосно реагираа со цијанидот за да формираат пруско сино и други талог. Конечно, по чекорите на таложење и филтрација, беше добиена прочистена отпадна вода. Третираната јаловина ги исполнуваше релевантните еколошки стандарди, значително намалувајќи го ризикот за животната средина.

Комбинација со други реагенси

Железо сулфатот често се користи во комбинација со други реагенси за подобрување на ефектот на третманот. На пример, најчесто се користи во комбинација со високомолекуларни флокуланти како што е полиакриламидот. Полиакриламидот може да ја зголеми агрегацијата на талозите, правејќи го процесот на седиментација поефикасен. Овој комбиниран процес на третман не само што ефикасно ги отстранува штетните супстанции во јаловината, туку и ги намалува трошоците за третман и ја подобрува ефикасноста на третманот. Со оптимизирање на дозирањето и редоследот на додавање на различни реагенси, може да се постигнат подобри резултати од третманот.

Предности на употребата на феро сулфат

Цена - ефективност

Железо сулфатот е релативно ефтин во споредба со некои други реагенси што се користат за третман со цијанид. Неговата широка достапност на пазарот го прави привлечна опција за компаниите за рударство на злато. Употребата на железо сулфат може значително да ги намали трошоците за третман на јаловина, особено за големите рудници за злато кои произведуваат голема количина на јаловина. Оваа исплатливост е клучна за одржливото работење на претпријатијата за рударство на злато.

Поедноставен процес на лекување

Процесот на третман со употреба на феро сулфат е релативно едноставен. По додавањето на феро сулфат во јаловината и прилагодувањето на соодветните услови за реакција, последователните чекори за сепарација и таложење се релативно едноставни. Во некои случаи, отпадните води третирани со феро сулфат не бараат сложени чекори за претходна сепарација пред да се продолжи со следниот процес на третман, што заштедува единици за реакција и го поедноставува целокупниот процес на третман. Оваа едноставност, исто така, им олеснува на операторите да го контролираат и управуваат процесот на третман.

Предизвици и идни перспективи

Влијание на нуспроизводите врз животната средина

Иако третманот со феро сулфат може ефикасно да го отстрани цијанидот од јаловината на рудниците за злато, нуспроизводите генерирани за време на процесот, како што се одредени талози што содржат железо, исто така може да имаат потенцијални влијанија врз животната средина. На пример, ако не се отстранат правилно, овие талози може да ослободат железни јони или други супстанции во животната средина со текот на времето. Потребни се идни истражувања за да се истражат поефикасни начини за справување со овие нуспроизводи за да се минимизира нивниот еколошки отпечаток.

Оптимизација на условите за третман за различни јаловини

Јаловината од рудници за злато може значително да варира во составот и својствата од еден рудник до друг. Сегашните оптимални услови за третман на железо сулфат, како што се pH вредноста, дозата и времето на реакција, можеби ќе треба дополнително да се оптимизираат за различни видови јаловина. Потребно е подетално истражување за да се развие пофлексибилен и прилагодлив процес на третман што може да се примени на поширок опсег на јаловина од рудници за злато, подобрувајќи ја целокупната ефикасност и ефективност на третманот со цијанид.

Како заклучок, железо сулфатот е вреден реагенс за третирање на цијанид во јаловината од рудници за злато. Со разбирање на неговите механизми на реакција, оптимизирање на условите за работа и истражување на практичните примени, тој може да игра клучна улога во намалувањето на влијанието врз животната средина од активностите за рударство на злато. Сепак, сè уште се потребни континуирани истражувања и подобрувања за да се справат со предизвиците поврзани со овој метод на третман и да се направи индустријата за рударство на злато поодржлива.