Metode in postopki za odstranjevanje cianida na površinah sulfidnih mineralov

Uvod

V beneficiaciji in Taljenje procesi sulfidnih rud barvnih kovin, cianid se pogosto uporablja za povečanje stopnje predelave kovin. Vendar pa je cianid ostanek na površini sulfidnih rud nima le negativnega vpliva na poznejše procesne tokove, temveč povzroča tudi resne okoljske težave. Zato je razvoj učinkovitih in okolju prijaznih metod za odstranjevanje cianida s površine sulfidnih rud zelo praktičen.

Trenutno stanje in nevarnosti ostankov cianida na površinah sulfidnih mineralov

Trenutne razmere

V tradicionalnem procesu flotacije sulfidnih rud se cianid pogosto uporablja kot inhibitor. Lahko selektivno zavira določene neželene minerale v sulfidnih rudah, s čimer doseže ločevanje ciljnih mineralov od mineralov jalovine. Toda po flotaciji se bo velika količina cianida adsorbirala na površini sulfidnih rud. Glede na relevantne raziskave je lahko v nekaterih zgoščevalnicah vsebnost cianida na površini koncentratov sulfidne rude po flotaciji tudi več sto miligramov na kilogram.

Nevarnosti

S tehnološkega vidika bo preostali cianid motil kasnejši proces taljenja. Na primer, med taljenjem bakrovih sulfidnih rud bo cianid tvoril komplekse z bakrom, kar bo zmanjšalo učinkovitost taljenja bakra in povečalo porabo energije. Z okoljskega vidika je cianid zelo strupena snov. Ko se odpadna voda iz jalovine, ki vsebuje cianid, izpusti v naravno okolje, bo onesnažila vodna telesa in tla, ogrozila vodne organizme in okoliško vegetacijo ter celo predstavljala nevarnost za zdravje ljudi prek prehranjevalne verige.

Metode za odstranjevanje cianida na površinah sulfidnih mineralov

Metoda oksidacije

1. Metoda kemijske oksidacije

• Načelo: Uporabite močne oksidante za oksidacijo cianida v manj strupene ali nestrupene snovi. Pogosti oksidanti vključujejo vodikov peroksid (H2O2), natrijev hipoklorit (NaClO) itd. Če za primer vzamemo vodikov peroksid, je njegova reakcijska enačba: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Postopek delovanja: Najprej postavite celulozo sulfidne rude, ki vsebuje cianid, v reakcijsko posodo in nastavite pH vrednost celuloze na ustrezno območje (na splošno je za oksidacijo vodikovega peroksida pH vrednost prednostno med 9 - 11). Nato med mešanjem počasi dodajte raztopino vodikovega peroksida, da pride oksidant v popoln stik in reagira s pulpo. Reakcijski čas je običajno od 1 do 3 ure, konkreten čas pa je odvisen od koncentracije cianida v pulpi in lastnosti rude.

• Prednosti: Hitrost reakcije je razmeroma hitra in učinek odstranjevanja cianida je dober, kar lahko zmanjša koncentracijo cianida na relativno nizko raven.

• Slabosti: Oksidanti, kot je vodikov peroksid, so razmeroma dragi, prekomerni oksidanti pa lahko vplivajo na poznejšo obogatitev ali postopke taljenja.

Adsorpcijska metoda

1. Metoda adsorpcije z aktivnim ogljem

• NačeloAktivirano Carbon ima veliko specifično površino in bogate pore, ki lahko adsorbirajo cianid na svoji površini s fizikalno in kemično adsorpcijo.

• Postopek delovanja: Dodaj Aktivirani ogljik k pulpi sulfidne rude, ki vsebuje cianid, in dobro premešajte, da se aktivno oglje popolnoma dotakne cianida v pulpi. Čas adsorpcije je običajno od 30 minut do 2 uri. Po adsorpciji aktivno oglje ločite od pulpe s filtracijo ali na drug način.

• Prednosti: Delovanje je preprosto in ima dober adsorpcijski učinek na cianid z nizko koncentracijo. Aktivno oglje je mogoče regenerirati in ponovno uporabiti.

• Slabosti: Za cianid z visoko koncentracijo je adsorpcijska zmogljivost omejena in nepravilna obdelava adsorbiranega aktivnega oglja bo povzročila sekundarno onesnaženje.

2. Metoda adsorpcije ionske izmenjevalne smole

• Načelo: Ionske izmenjevalne smole vsebujejo posebne funkcionalne skupine, ki se lahko izmenjujejo z ioni v cianidu in tako adsorbirajo cianid na smolo.

• Postopek delovanja: Naložite ionsko izmenjevalno smolo v izmenjevalno kolono in spustite pulpo iz sulfidne rude, ki vsebuje cianid, skozi izmenjevalno kolono. Nadzorujte pretok celuloze, da zagotovite popolno izmenjavo cianida s smolo. Ko je smola nasičena z adsorpcijo, uporabite poseben eluent za eluiranje in regeneracijo smole.

• Prednosti: Ima visoko adsorpcijsko selektivnost za cianid in lahko doseže neprekinjeno delovanje.

• Slabosti: Cena smole je visoka, postopek eluiranja je relativno zapleten in lahko nastane odpadna tekočina, ki vsebuje cianid.

Druge metode

1. Metoda nevtralizacije kisline in baze

• Načelo: Pod določenimi pogoji bo cianid podvržen reakcijam hidrolize v kislem ali alkalnem okolju, da nastanejo manj strupene ali nestrupene snovi. Na primer, v kislem stanju bo cianid reagiral z vodikovimi ioni in tvoril cianovodikovo kislino (HCN), ki jo je mogoče odstraniti z izhlapevanjem; v alkalnem stanju cianid hidrolizira v cianat in druge snovi.

• Postopek delovanja: Če je sprejeta kisla hidroliza, počasi dodajajte kisle raztopine, kot je razredčena žveplova kislina, v celulozo sulfidne rude, ki vsebuje cianid, nastavite pH vrednost na 2–4 ​​in nato prezračite, da izhlapi nastala cianovodikova kislina. Če se odločimo za alkalno hidrolizo, dodamo alkalne snovi, kot je natrijev hidroksid, naravnamo pH vrednost na 10 - 12 in reagiramo določen čas (običajno 2 - 4 ure).

• Prednosti: Cena je razmeroma nizka, delovanje pa razmeroma preprosto.

• Slabosti: Cianovodikova kislina, ki nastane med kislo hidrolizo, je zelo strupena in zahteva stroge zaščitne ukrepe; hitrost reakcije alkalne hidrolize je počasna in po obdelavi je lahko še vedno majhna količina ostanka cianida.

Zasnova poteka postopka za odstranjevanje cianida na površinah sulfidnih mineralov

Faza predhodne obdelave

1. Prilagoditev pulpe: Prilagodite koncentracijo celuloze sulfidne rude po flotaciji. Na splošno je koncentracija pulpe nadzorovana med 20% - 40% za nadaljnjo obdelavo. Istočasno zaznajte začetno koncentracijo cianida v pulpi, da zagotovite osnovo za določanje nadaljnjih procesnih parametrov.

2. Odstranjevanje nečistoč: Odstranite nečistoče z velikimi delci in nekaj suspendiranih trdnih snovi v celulozi s filtracijo, usedanjem itd., da preprečite, da bi ovirali nadaljnje procese obdelave.

Faza odstranitve

1. Izbira metode: Izberite ustrezno metodo odstranjevanja glede na dejavnike, kot so koncentracija cianida v celulozi, lastnosti rude, stroški obdelave in zahteve glede varstva okolja. Na primer, za visoko koncentracijo cianida in primere, kjer stroški niso zaskrbljujoči, kemikalija Metoda oksidacije lahko ima prednost; za nizke koncentracije cianida in okolju prijazne priložnosti je lahko primernejša metoda biološke oksidacije ali adsorpcijska metoda.

2. Nadzor parametrov procesa: Ob oksidaciji vodikovega peroksida v Kemična oksidacija Metoda kot primer, strogo nadzorujte količino dodanega vodikovega peroksida (na splošno izračunano glede na koncentracijo cianida in reakcijsko enačbo), temperaturo reakcije (na splošno 20–30 ℃), vrednost pH (9–11) in hitrost mešanja (100–300 obratov na minuto) ter druge parametre, da zagotovite učinkovito reakcijo.

Faza po zdravljenju

1. Ločevanje trdno - tekoče: Po odstranitvi cianida ločite celulozo s filtracijo, centrifugiranjem itd., da dobite prečiščene koncentrate sulfidne rude in odpadno vodo, ki vsebuje majhno količino cianida.

2. Čiščenje odpadne vode: Nadalje očistite ločeno odpadno vodo, da bo ustrezala nacionalnim standardom za izpust. Sekundarno oksidacijo, adsorpcijo in druge metode je mogoče uporabiti za globoko odstranitev cianida v odpadni vodi, da se zagotovi varno odvajanje.

zaključek

Obstajajo različne metode za odstranjevanje cianida na površini sulfidnih rud in vsaka metoda ima svoje prednosti in slabosti. V praktičnih aplikacijah je treba celovito upoštevati dejavnike, kot so lastnosti rude, koncentracija cianida, stroški obdelave in zahteve glede varstva okolja, da se izberejo ustrezne metode in procesni tokovi. Zaradi vse strožjih okoljevarstvenih zahtev in nenehnega napredka tehnologije bo razvoj učinkovitejših, okolju prijaznejših in poceni tehnologij za odstranjevanje cianida s površine sulfidnih rud ključna raziskovalna usmeritev v prihodnosti. S stalno optimizacijo procesov naj bi dosegli ničelni izpust cianida v procesih obogatenja in taljenja sulfidnih rud ter spodbujali trajnostni razvoj industrije barvnih kovin.