Estudo experimental sobre métodos de tratamento de líquidos pobres em cianeto em uma mina de ouro

Introdução

Na indústria de mineração de ouro, o tratamento de cianetoLíquidos pobres em cianeto são de grande importância. Líquidos pobres em cianeto, como a solução após a extração do ouro no processo de cianetação, contêm vários poluentes, especialmente compostos de cianeto, que podem causar poluição ambiental grave se não forem tratados adequadamente. Portanto, o desenvolvimento de soluções eficientes e econômicas Métodos de tratamento para líquidos pobres em cianeto é uma tarefa urgente. Este artigo do blog se concentra no estudo experimental de métodos de tratamento para líquidos pobres em cianeto em um determinado Mina de ouro, com o objetivo de fornecer insights e referências valiosas para o setor.

Visão geral dos métodos de tratamento de líquidos pobres em cianeto

Geralmente, os métodos de tratamento para líquidos pobres em cianeto podem ser divididos em duas categorias: métodos de purificação e métodos de recuperação (regeneração).

Métodos de Purificação

1. Método de oxidação alcalina-cloro

• Este é um método relativamente maduro para destruir cianetos em águas residuais e é amplamente utilizado em plantas de galvanoplastia, coquerias e fundições de ouro. Sob condições de pH 11-12. Cianetos Os íons de complexos metálicos presentes em águas residuais contendo cianeto são oxidados a cianatos, e então o cloro é adicionado uma segunda vez para oxidá-los em... Carbono dióxido, nitrogênio, etc.

• Vantagens: O processo é relativamente maduro, com bons efeitos de tratamento e ampla aplicação. O processo de tratamento pode ser facilmente automatizado.

• Desvantagens : Os cianetos não podem ser reciclados, o custo do tratamento é alto e não é possível remover os complexos de ferro-cianeto. Há também o problema da poluição secundária.

2. Dióxido de Enxofre - Método de Oxidação do Ar

• Em um recipiente agitado, o líquido residual é adicionado e ar e SO₂ (líquido ou gasoso, ou solução de sulfito, ou obtido pela queima de enxofre elementar) são introduzidos. O pH é controlado entre 7 e 10, e cal é usada para neutralizar o ácido gerado durante a reação de oxidação. A reação requer a presença de cobre solúvel (como catalisador).

• O método de oxidação Inco - SO₂/ar pode decompor todos os cianetos, incluindo cianetos de ferro, e os cianetos de ferro podem ser precipitados e removidos usando alguns reagentes seguros e baratos.

3. Método do Peróxido de Hidrogênio

• Este processo é adequado para o tratamento de águas residuais com baixa concentração de cianeto. O peróxido de hidrogênio pode oxidar o cianeto presente nos rejeitos, transformando-o em ácido ciânico (HCNO) relativamente fraco e facilmente hidrolisado, que é então removido por oxidação e hidrólise adicionais.

4. Método de oxidação do ozônio

• O ozônio é um forte agente oxidante. Quando utilizado no tratamento de águas residuais contendo cianeto, é mais completo do que o método de oxidação alcalina-cloro, com melhores efeitos de remoção de cianeto. Após a ozonização, o oxigênio dissolvido na solução de águas residuais aumenta, podendo ser devolvido ao sistema de cianetação para reciclagem, facilitando a dissolução do ouro e melhorando a eficiência da lixiviação do ouro.

• Vantagens: A operação é simples e conveniente, fácil de controlar e o grau de automação da produção é alto. O ozônio pode ser produzido no local, o que é de grande importância para plantas de cianetação com transporte inconveniente, mas com fornecimento de energia suficiente. A eficiência de purificação é alta e não há geração de poluição secundária.

• Desvantagens :O consumo de energia para produção de ozônio é grande e o custo de produção é alto, o que limita sua ampla aplicação.

5. Método de Oxidação Eletrolítica

• Antes da eletrólise, ajuste o pH do líquido pobre em cianeto para >7. Adicione uma pequena quantidade de sal, utilize grafite como ânodo e uma placa de titânio como cátodo e uma solução aquosa alcalina de cobre e zinco como eletrólito. Quando a corrente contínua é aplicada, cobre e zinco metálicos são produzidos no cátodo, e hidrogênio também é gerado. No ânodo, o CN⁻ é oxidado em CNO⁻, CO₂, N₂ e o Cl⁻ é oxidado em Cl₂, e o Cl₂ entra na solução para gerar HClO.

6. Método de oxidação microbiana

• Este método utiliza as propriedades bioquímicas dos microrganismos para decompor cianetos, tiocianatos e cianetos de ferro, gerando amônia, dióxido de carbono e sulfatos, ou hidrolisando cianetos em formamida. Ao mesmo tempo, as bactérias adsorvem íons de metais pesados, fazendo com que eles se desprendam com o biofilme e sejam removidos.

• Característica importante: A temperatura precisa ser mantida acima de 10°C o tempo todo para manter uma taxa razoável de remoção de cianeto.

Métodos de Recuperação (Regeneração)

1. Método de acidificação

• O princípio básico deste método é adicionar ácido sulfúrico à água residual contendo cianeto, ajustar o pH para cerca de 1.5 e converter CN⁻ em HCN. O gás HCN liberado é introduzido em um absorvedor e absorvido por uma solução alcalina (solução de hidróxido de sódio ou hidróxido de cálcio) para obter uma solução de cianeto com teor de 20% a 30%, que pode ser reciclada.

• Vantagens: Este processo pode maximizar a recuperação de cianetos, melhorar a taxa de utilização efetiva de cianetos e reduzir os custos de produção.

• Desvantagens : O custo do investimento único é alto, o fluxo do processo é complexo e é difícil para o líquido residual tratado contendo cianeto atender aos padrões de descarga.

2. Método de troca iônica

• No tratamento de líquidos pobres em cianeto, resinas de troca iônica podem ser usadas para enriquecer cianetos.

3. Método de adsorção

• Adsorção de Carbono AtivadoA adsorção de Carvão ativado A adsorção depende principalmente de seus numerosos poros internos e da grande área superficial específica. O processo de adsorção inclui adsorção física e adsorção química. A remoção de cianeto ocorre principalmente de três maneiras: oxidação, hidrólise e extração. O principal processo é a reação de decomposição oxidativa dos cianetos presentes em águas residuais contendo cianeto com peróxido de hidrogênio na superfície do carvão ativado.

4. Método de Extração por Solvente

• Solventes são usados ​​para extrair componentes valiosos e cianetos de líquidos pobres em cianeto.

5. Método da membrana líquida

• No tratamento de líquidos pobres em cianeto, utiliza-se principalmente o sistema óleo-em-água. O princípio básico é: primeiro, acidificar o efluente contendo cianeto para converter os íons cianeto presentes em HCN. O HCN passa pela membrana líquida da fase oleosa para a fase aquosa interna e, em seguida, reage com NaOH para gerar NaCN.

6. Método de Eletrodiálise

• Este método usa um campo elétrico para impulsionar a migração de íons através de membranas de troca iônica para alcançar a separação e recuperação de substâncias.

Estudo experimental sobre um líquido pobre em cianeto de uma mina de ouro

Contexto do Experimento

O líquido pobre em cianeto de uma certa mina de ouro tem um teor total de cianeto particularmente alto, chegando a 13000 mg/L. Essas águas residuais com alta concentração de cianeto representam uma grande ameaça ao meio ambiente e exigem tratamento eficaz.

Métodos experimentais

1. Método de adsorção H₂O₂ + ClO₂ + C

• Neste método, o peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e o dióxido de cloro (ClO₂) são inicialmente utilizados como oxidantes para oxidar os cianetos presentes no líquido pobre em cianeto. Em seguida, é realizada a adsorção de carvão ativado (C) para remover ainda mais os poluentes restantes.

2. Oxidação em três estágios (H₂O₂ + catalisador “M”) + aeração por cloração + método de adsorção de C

• Oxidação em três estágios: Peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e um catalisador específico "M" são utilizados para a oxidação em três estágios. Isso garante uma oxidação mais completa de vários compostos de cianeto, incluindo cianetos complexos.

• Aeração por cloraçãoApós a oxidação em três estágios, é realizada a aeração por cloração. O cloro é introduzido no líquido durante a aeração, o que pode oxidar ainda mais as substâncias restantes relacionadas ao cianeto e alguns outros poluentes redutíveis.

• C Adsorção:Finalmente, a adsorção de carvão ativado é usada para adsorver os poluentes de grãos finos restantes e quaisquer substâncias residuais relacionadas ao cianeto para atingir o objetivo de purificar o líquido pobre em cianeto.

Resultados experimentais e comparação

1. Método de adsorção H₂O₂ + ClO₂ + C

• Este método alcançou um certo grau de remoção de cianeto, mas o teor total final de cianeto no líquido tratado ainda era relativamente alto, não atendendo aos rigorosos padrões nacionais de descarga.

2. Oxidação em três estágios (H₂O₂ + catalisador “M”) + aeração por cloração + método de adsorção de C

• Este método apresentou resultados mais satisfatórios. O teor total final de cianeto foi reduzido para 0.44 mg/L, atendendo aos padrões nacionais de descarte. Além disso, o teor de outros metais pesados ​​também atendeu aos requisitos das normas nacionais relevantes.

• Custo - EficáciaEm termos de custo, embora o processo de oxidação em três estágios com catalisador e aeração adicional por cloração exija operações mais complexas e o uso de certos catalisadores e cloro, em geral, comparado a outros métodos excessivamente complexos ou de alto custo, o custo é relativamente razoável. Ele pode tratar com eficácia líquidos pobres em cianeto em alta concentração, controlando os custos dentro de uma faixa aceitável.

Conclusão

O tratamento de líquido pobre em cianeto em minas de ouro é uma tarefa complexa, mas crucial. Através do estudo experimental do líquido pobre em cianeto de uma determinada mina de ouro, pode-se observar que diferentes métodos de tratamento apresentam vantagens e desvantagens. O método de oxidação em três estágios (H₂O₂ + catalisador "M") + aeração por cloração + adsorção de C apresenta efeitos de tratamento e custo-efetividade relativamente ideais para o líquido pobre em cianeto com alto teor total de cianeto nesta mina de ouro. No entanto, pesquisas e melhorias contínuas ainda são necessárias no futuro para desenvolver métodos de tratamento mais eficientes, econômicos e ecologicamente corretos, a fim de atender melhor aos requisitos de proteção ambiental e desenvolvimento sustentável na indústria de mineração de ouro.