Процес на хлорирање за третман на тиња од цијанид од злато

Вовед

Во индустријата за екстракција на злато, цијанид златна тиња е нус-производ генериран за време на процесот на цијанидација. Оваа тиња не само што содржи вредни метали како злато и сребро, туку и штетни материи како цијанид. Третманот на тињата од цијанид злато е од клучно значење и за обновување на ресурсите и за заштита на животната средина. Процесот на хлорирање се појави како ефикасен метод за третирање на оваа тиња, нудејќи начин за одвојување вредни метали и детоксикација на супстанциите што содржат цијанид.

Принципи на процесот на хлорирање

Оксидација и селективно растворање

на процес на хлорирање ги искористува различните потенцијали за оксидација - редукција на металите во одредена средина. Во контекст на третирање на златна тиња од цијанид, кога се додава средство за хлорирање (како што е натриум хлорат во кисела средина), металите со помали потенцијали за оксидација - редукција, како што се цинкот, железото, олово и бакарот, преференцијално се оксидираат и се раствораат во растворот. На пример, во медиум со хлороводородна киселина, металите во златната тиња реагираат со растворот. Последователно, кога се додава натриум хлорат, тој го зголемува потенцијалот на растворот, овозможувајќи бакар и други нечистотии кои се нерастворливи во хлороводородна киселина целосно да се оксидираат и растворат. Со прецизно контролирање на потенцијалот на растворот, благородните метали како среброто и златото може да се остават во остатоците.

Уништување со цијанид

Cyanide in the gold sludge is highly toxic. Chlorination can also play a role in destroying cyanide. In an alkaline environment, when a chlorine - based oxidant (such as chlorine gas, sodium hypochlorite, etc.) is added, cyanide is first oxidized to cyanate and then further oxidized to Јаглерод dioxide and nitrogen. The general reaction mechanism is as follows: In the presence of an alkaline solution, the added chlorine - containing oxidant generates species such as OCl⁻. Cyanide (CN⁻) reacts with OCl⁻, and through a series of oxidation reactions, it is converted into less harmful substances.

Чекори на примена на процесот на хлорирање при третирање на цијанидниот златен тиња

Предтретман

Пред процесот на хлорирање, на тињата од цијанид злато обично му треба претходна обработка. Ова може да вклучува процеси како што се мелење за да се намали големината на честичките на тињата, што може да ја зголеми површината за контакт помеѓу тињата и средството за хлорирање, а со тоа да ја подобри ефикасноста на реакцијата. Дополнително, ако тињата содржи голема количина на нечистотии кои можат да пречат на реакцијата на хлорирање, како што се прекумерни количини на одредени метални оксиди или сулфиди, може да се изврши претходно лужење со соодветни реагенси за да се отстранат овие супстанци кои пречат.

Реакција на хлорирање

1. Прва фаза на хлорирање (отстранување на нечистотии)

• Во првата - фаза на реакцијата на хлорирање, главната цел е да се отстранат основните метали од тињата од цијанидниот златен талог. Тињата се става во реакционен сад со соодветна кисела средина (најчесто хлороводородна киселина). Потоа, постепено се додава средство за хлорирање, како што е натриум хлорат. Температурата на реакцијата, киселоста и брзината на додавање на средството за хлорирање треба внимателно да се контролираат. На пример, температурата на реакцијата може да се одржува во одреден опсег, обично околу 40 - 60 °C, а киселоста на растворот на хлороводородна киселина се прилагодува на соодветна концентрација, обично околу 1 - 3 mol/L.

• Во текот на овој процес се следи потенцијалот за оксидација - редукција на реакциониот систем. Кога потенцијалот достигне одреден опсег (на пример, за отстранување на одредени основни метали, потенцијалот може да се контролира помеѓу 400 - 450 mV), основните метали како цинк, железо и дел од бакар се оксидираат и се раствораат во растворот. Времето на реакција варира во зависност од составот и големината на честичките на тињата, обично се движи од 2 - 4 часа.

2. Втора - фаза на хлорирање (раздвојување на злато и сребро)

• По првата - фаза на отстранување на нечистотијата, остатокот главно содржи злато, сребро и некои преостанати нечистотии. Во втората - фаза на хлорирање, условите се прилагодуваат за селективно растворање на златото или среброто. Ако целта е да се раствори златото, условите на реакцијата се прилагодуваат за да се зголеми потенцијалот за оксидација - редукција. На пример, со додавање повеќе натриум хлорат и соодветно прилагодување на киселоста и температурата, потенцијалот може да се зголеми до опсег каде златото може да се оксидира и раствори (обично околу 1000 - 1050 mV).

• Како што продолжува реакцијата, златото се претвора во комплекси растворливи златни хлориди во растворот. Среброто може да формира нерастворлив сребрен хлорид под одредени услови и да остане во остатокот. Времето на реакција за оваа фаза може да биде околу 0.5 - 1 час, во зависност од количината на злато во тињата.

Обнова на метали

1. Обнова на злато

• Откако златото ќе се раствори во растворот како комплекси на златен хлорид, може да се обнови со редукција. Може да се користат средства за намалување како натриум сулфит, оксална киселина или хидразин. Кога се користи натриум сулфит како средство за намалување, растворот се прилагодува на соодветна pH вредност (обично околу 1 - 2), а потоа постепено се додава натриум сулфит. Реакциската равенка за редукција на комплексите на златен хлорид со натриум сулфит е: 3H3O + 2Na3SO8+2HAuClXNUMX = XNUMXNaXNUMXSOXNUMX + XNUMXHCl + XNUMXAu.

• Процесот на редукција се следи и со мерење на оксидациско - редуцирачкиот потенцијал на растворот. Крајната точка на редукцијата може да се одреди кога потенцијалот ќе достигне одредена вредност (на пример, за првата фаза на редукција со употреба на натриум сулфит, потенцијалот на крајната точка може да биде околу 590 - 730 mV). Преципитираното злато потоа се филтрира, се мие и се суши за да се добијат производи од чисто злато.

2. Обнова на сребро

• Ако среброто остане во остаток по втората - фаза на хлорирање, може дополнително да се обработи за да се врати среброто. Еден вообичаен метод е да се третира остатокот со соодветен реагенс за растворање на среброто, како што е употребата на азотна киселина за растворање на сребрен хлорид за да се формира раствор на сребро нитрат. Потоа, среброто може да се извлече од растворот на сребро нитрат со методи како што се електролиза или редукција со соодветно средство за редукција.

Прочистување на отпадни води што содржи цијанид

Отпадната вода што се создава за време на процесот на хлорирање на тињата од цијанид злато содржи остаток на цијанид. За да се исполнат еколошките стандарди за испуштање, оваа отпадна вода треба да се пречисти. Алкалното хлорирање е вообичаен метод за пречистување на овој тип на отпадни води. Во алкална средина (pH > 10), во отпадната вода се додава оксиданс базиран на хлор. Цијанидот во отпадната вода прво се оксидира до цијанат, а потоа дополнително се оксидира до нетоксичен јаглерод диоксид и азот. Реакцијата се изведува под соодветни услови за мешање и време на реакција за да се обезбеди целосна оксидација на цијанидот.

Предности на процесот на хлорирање

Висока стапка на обновување на метали

Процесот на хлорирање може да постигне висока стапка на обновување на вредните метали во тињата од цијанид злато. Со прецизно контролирање на условите за реакција и потенцијалот за оксидација - редукција, можно е селективно растворање и враќање на златото и среброто, притоа ефикасно отстранување на нечистотиите на основните метали. На пример, во добро оптимизирани процеси, стапката на обновување на златото може да достигне над 95%, а стапката на обновување на среброто исто така може да биде релативно висока, во зависност од почетниот состав на тињата.

Ефикасно уништување на цијанид

Како што споменавме погоре, процесот на хлорирање може ефективно да го уништи високотоксичниот цијанид во златната тиња. Ова е од големо значење за заштита на животната средина, бидејќи може да го спречи ослободувањето на цијанид во животната средина, намалувајќи ја потенцијалната штета по здравјето на луѓето и еколошката средина.

Прилагодливост на различни состави на тиња

Процесот на хлорирање покажува добра приспособливост на тиња од цијанид злато со различен состав. Без разлика дали тињата има висока или ниска содржина на злато, сребро и разни основни метали, може да се направи соодветно прилагодување на условите за реакција како што се типот и количината на средството за хлорирање, температурата на реакцијата, киселоста и потенцијалот за намалување на оксидацијата за да се постигне ефективен третман.

Предизвици и решенија во процесот на хлорирање

Опрема Корозија

Киселата и оксидирачка средина во процесот на хлорирање може да предизвика сериозна корозија на опремата. Употребата на хлор - што содржи оксиданти и кисели медиуми, особено хлороводородна киселина, може да ги кородира реакционите садови, цевководи и друга опрема. За да се реши овој проблем, треба да се изберат материјали отпорни на корозија. На пример, садовите за реакција може да се направат од материјали како што се висококвалитетен нерѓосувачки челик, легури на титаниум или обложени со материјали отпорни на корозија како гума или графит. Редовна проверка и одржување на опремата се исто така неопходни за навремено откривање и поправка на проблемите поврзани со корозија.

Генерирање на токсични нус-производи

За време на процесот на хлорирање, особено при третман на супстанции кои содржат цијанид, постои ризик од генерирање токсични нуспроизводи. На пример, кога цијанидот се оксидира, може да се произведе цијаноген хлорид, кој е токсичен. За да се реши овој проблем, треба строго да се контролираат соодветните услови за реакција. Во случај на оксидација на цијанид, одржувањето на алкална средина може да го спречи формирањето на цијаноген хлорид. Дополнително, треба да се инсталираат соодветни системи за вентилација и третман на гас во производниот простор за да се избегне акумулација на токсични гасови.

Висока потрошувачка на енергија и реагенси

Процесот на хлорирање често бара одредена количина на енергија за загревање, мешање и работа на опремата. Покрај тоа, употребата на средства за хлорирање и други реагенси, исто така, предизвикува трошоци. За да се намали потрошувачката на енергија и реагенс, може да се изврши оптимизација на процесот. На пример, преку подобрување на ефикасноста на реакцијата преку оптимизирање на условите за реакција, намалување на непотребното време на загревање и мешање и подобрување на стапката на искористување на реагенсите преку подобар дизајн и контрола на процесот.

Заклучок

Процесот на хлорирање е ветувачки метод за третирање на тињата од цијанид злато. Тоа е комбинација на обновување на вредни метали и детоксикација на супстанции кои содржат цијанид. Иако постојат одредени предизвици во неговата примена, со континуираното унапредување на технологијата и усвојувањето на соодветни решенија, процесот на хлорирање може да игра сè поважна улога во индустријата за екстракција на злато, придонесувајќи и за економски придобивки и за заштита на животната средина.