Metódy a procesy na odstraňovanie kyanidu na sulfidových minerálnych povrchoch

úvod

V prospechu a Tavenie procesy sulfidových rúd neželezných kovov, kyanid sa často používa na zvýšenie rýchlosti regenerácie kovov. Avšak, kyanid zostávajúce na povrchu sulfidových rúd má nielen negatívny vplyv na následné toky procesu, ale spôsobuje aj vážne environmentálne problémy. Preto má vývoj účinných a ekologických metód odstraňovania kyanidu na povrchu sulfidových rúd veľký praktický význam.

Aktuálna situácia a riziká zvyškov kyanidu na povrchoch sulfidových minerálov

Súčasná situácia

V tradičnom procese flotácie sulfidových rúd je kyanid široko používaný ako inhibítor. Môže selektívne inhibovať určité nežiaduce minerály v sulfidových rudách, čím sa dosiahne oddelenie cieľových minerálov od minerálov gangu. Ale po flotácii sa veľké množstvo kyanidu adsorbuje na povrchu sulfidových rúd. Podľa relevantných výskumov môže v niektorých koncentrátoroch obsah kyanidu na povrchu koncentrátov sulfidových rúd po flotácii dosahovať až niekoľko stoviek miligramov na kilogram.

nebezpečnosti

Z technologického hľadiska bude zvyšný kyanid interferovať s následným procesom tavenia. Napríklad počas tavenia rúd sulfidu meďnatého bude kyanid vytvárať komplexy s meďou, čím sa zníži účinnosť tavenia medi a zvýši sa spotreba energie. Z environmentálneho hľadiska je kyanid vysoko toxická látka. Keď sa odpadová voda z hlušiny s obsahom kyanidu vypúšťa do prírodného prostredia, znečisťuje vodné útvary a pôdu, ohrozuje vodné organizmy a okolitú vegetáciu a dokonca predstavuje hrozbu pre ľudské zdravie prostredníctvom potravinového reťazca.

Metódy odstraňovania kyanidu na sulfidových minerálnych povrchoch

Oxidačná metóda

1. Metóda chemickej oxidácie

• princíp: Použite silné oxidanty na oxidáciu kyanidu na menej toxické alebo netoxické látky. Bežné oxidanty zahŕňajú peroxid vodíka (H2O2), chlórnan sodný (NaClO) atď. Ak vezmeme ako príklad peroxid vodíka, jeho reakčná rovnica je: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Operačný proces: Najprv vložte buničinu sulfidovej rudy obsahujúcu kyanid do reakčnej nádoby a upravte hodnotu pH buničiny na vhodný rozsah (vo všeobecnosti je pri oxidácii peroxidom vodíka hodnota pH výhodne medzi 9 - 11). Potom pomaly za stáleho miešania pridávajte roztok peroxidu vodíka, aby sa oxidant úplne dostal do kontaktu a zreagoval s buničinou. Reakčný čas sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 1 - 3 hodín, pričom konkrétny čas závisí od koncentrácie kyanidu v buničine a od vlastností rudy.

• výhody: Rýchlosť reakcie je relatívne rýchla a účinok odstraňovania kyanidu je dobrý, čo môže znížiť koncentráciu kyanidu na relatívne nízku úroveň.

• Nevýhody: Oxidačné látky, ako je peroxid vodíka, sú relatívne drahé a nadmerné množstvo oxidantov môže mať vplyv na následné zušľachťovanie alebo taviace procesy.

Adsorpčná metóda

1. Metóda adsorpcie aktívneho uhlia

• Zásada: Aktivované Uhlík má veľký špecifický povrch a bohaté pórovité štruktúry, ktoré dokážu adsorbovať kyanid na svoj povrch prostredníctvom fyzikálnej a chemickej adsorpcie.

• Operačný proces: Pridať Aktívne uhlie k buničine sulfidovej rudy obsahujúcej kyanid a dôkladne premiešajte, aby sa aktívne uhlie úplne dostalo do kontaktu s kyanidom v buničine. Čas adsorpcie je zvyčajne 30 minút až 2 hodiny. Po adsorpcii oddeľte aktívne uhlie od buničiny filtráciou alebo iným spôsobom.

• výhody: Operácia je jednoduchá a má dobrý adsorpčný účinok na kyanid s nízkou koncentráciou. Aktívne uhlie je možné regenerovať a znovu použiť.

• Nevýhody: Pre kyanid s vysokou koncentráciou je adsorpčná kapacita obmedzená a nesprávne spracovanie adsorbovaného aktívneho uhlia spôsobí sekundárne znečistenie.

2. Metóda adsorpcie iónomeničovej živice

• Zásada: Iónomeničové živice obsahujú špecifické funkčné skupiny, ktoré sa môžu vymieňať s iónmi v kyanide, čím adsorbujú kyanid na živici.

• Operačný proces: Naplňte iónomeničovú živicu do výmennej kolóny a nechajte buničinu sulfidovej rudy obsahujúcu kyanid prejsť cez kolónu na výmenu. Kontrolujte prietok buničiny, aby ste zabezpečili úplnú výmenu kyanidu so živicou. Keď je živica nasýtená adsorpciou, použite na elúciu a regeneráciu živice špecifický eluent.

• výhody: Má vysokú adsorpčnú selektivitu pre kyanid a môže dosiahnuť nepretržitú prevádzku.

• Nevýhody: Náklady na živicu sú vysoké, proces elúcie je relatívne zložitý a môže sa vytvárať odpadová kvapalina obsahujúca kyanid.

Iné metódy

1. Metóda acidobázickej neutralizácie

• Zásada: Za určitých podmienok bude kyanid podliehať hydrolytickým reakciám v kyslom alebo zásaditom prostredí, aby sa vytvorili menej toxické alebo netoxické látky. Napríklad v kyslom prostredí bude kyanid reagovať s vodíkovými iónmi za vzniku kyseliny kyanovodíkovej (HCN), ktorú možno odstrániť odparením; v alkalickom stave kyanid hydrolyzuje za vzniku kyanátu a iných látok.

• Operačný proces: Ak sa použije kyslá hydrolýza, pomaly pridávajte kyslé roztoky, ako je zriedená kyselina sírová, k buničine sulfidovej rudy obsahujúcej kyanid, upravte hodnotu pH na 2 - 4 a potom prevzdušnite, aby sa vygenerovaná kyselina kyanovodíková vyparila. Ak sa použije alkalická hydrolýza, pridajte alkalické látky, ako je hydroxid sodný, upravte hodnotu pH na 10 - 12 a reagujte po určitú dobu (zvyčajne 2 - 4 hodiny).

• výhody: Náklady sú relatívne nízke a prevádzka je relatívne jednoduchá.

• Nevýhody: Kyselina kyanovodíková vznikajúca pri kyslej hydrolýze je vysoko toxická a vyžaduje prísne ochranné opatrenia; rýchlosť reakcie alkalickej hydrolýzy je pomalá a po spracovaní môže byť stále malé množstvo kyanidového zvyšku.

Návrh toku procesu na odstraňovanie kyanidu na sulfidových minerálnych povrchoch

Fáza predúpravy

1. Úprava buničiny: Upravte koncentráciu miazgy sulfidovej rudy po flotácii. Vo všeobecnosti je koncentrácia buničiny kontrolovaná medzi 20 % - 40 % pre následné spracovanie. Súčasne zistite počiatočnú koncentráciu kyanidu v buničine, aby ste poskytli základ pre stanovenie parametrov následného procesu.

2. Odstraňovanie nečistôt: Odstráňte veľké častice nečistôt a niektoré nerozpustné pevné látky v buničine filtráciou, sedimentáciou atď., aby sa zabránilo ich rušeniu pri následných procesoch úpravy.

Fáza odstraňovania

1. Výber metódy: Vyberte vhodnú metódu odstraňovania podľa faktorov, ako je koncentrácia kyanidu v buničine, vlastnosti rudy, náklady na úpravu a požiadavky na ochranu životného prostredia. Napríklad pre kyanid s vysokou koncentráciou a prípady, keď náklady nie sú problémom, chemikáliu Oxidačná metóda môže dostať prednosť; pri nízkej koncentrácii kyanidu a pri príležitostiach s ohľadom na životné prostredie môže byť vhodnejšia metóda biologickej oxidácie alebo metóda adsorpcie.

2. Riadenie procesných parametrov: Prijatie oxidácie peroxidu vodíka v Chemická oxidácia Napríklad prísne kontrolujte množstvo pridaného peroxidu vodíka (vo všeobecnosti vypočítané podľa koncentrácie kyanidu a reakčnej rovnice), reakčnú teplotu (všeobecne 20 - 30 °C), hodnotu pH (9 - 11) a rýchlosť miešania (100 - 300 otáčok za minútu) a ďalšie parametre, aby sa zabezpečila efektívna reakcia.

Fáza po ošetrení

1. Pevná látka - oddelenie kvapalín: Oddeľte buničinu po odstránení kyanidu filtráciou, odstredením atď., aby ste získali vyčistené koncentráty sulfidovej rudy a odpadovú vodu obsahujúcu malé množstvo kyanidu.

2. Čistenie odpadovej vody: Separovanú odpadovú vodu ďalej upravte tak, aby spĺňala národné normy pre vypúšťanie. Sekundárna oxidácia, adsorpcia a iné metódy sa môžu použiť na hlboké odstránenie kyanidu v odpadovej vode, aby sa zabezpečilo bezpečné vypúšťanie.

Záver

Existujú rôzne metódy na odstraňovanie kyanidu na povrchu sulfidových rúd a každá metóda má svoje výhody a nevýhody. V praktických aplikáciách je potrebné komplexne zvážiť faktory, ako sú vlastnosti rudy, koncentrácia kyanidu, náklady na úpravu a požiadavky na ochranu životného prostredia, aby sa vybrali vhodné metódy a toky procesov. S čoraz prísnejšími požiadavkami na ochranu životného prostredia a neustálym technologickým pokrokom bude vývoj efektívnejších, ekologickejších a lacnejších technológií na odstraňovanie kyanidu z povrchu sulfidových rúd kľúčovým smerom výskumu v budúcnosti. Prostredníctvom kontinuálnej optimalizácie procesov sa očakáva dosiahnutie nulového vypúšťania kyanidu v procesoch spracovania a tavenia sulfidových rúd a podpora trvalo udržateľného rozvoja priemyslu neželezných kovov.