Studim Eksperimental mbi Metodat e Trajtimit të Lëngut të Varfër me Cianur në një Minierë Ari

Prezantimi

Në industrinë e minierave të arit, trajtimi i lëngut të varfër në cianur ka një rëndësi të madhe. Lëngu i varfër në cianur, siç është tretësira pas nxjerrjes së arit në procesin e cianidimit, përmban ndotës të ndryshëm, veçanërisht komponime cianuri, të cilat mund të shkaktojnë ndotje serioze mjedisore nëse nuk trajtohen siç duhet. Prandaj, zhvillimi i metodave efikase dhe me kosto efektive të trajtimit për lëngun e varfër në cianur është një detyrë urgjente. Ky postim në blog përqendrohet në studimin eksperimental të metodave të trajtimit për lëngun e varfër në cianur në një minierë të caktuar ari , duke synuar të ofrojë njohuri dhe referenca të vlefshme për industrinë.

Përmbledhje e metodave të trajtimit të lëngjeve të varfra në cianur

Në përgjithësi, metodat e trajtimit për lëngjet e varfra në cianur mund të ndahen përafërsisht në dy kategori: metodat e pastrimit dhe metodat e rikuperimit (rigjenerimit).

Metodat e pastrimit

1. Metoda e oksidimit alkali-klori

• Kjo është një metodë relativisht e zhvilluar për shkatërrimin e cianureve në ujërat e ndotura dhe përdoret gjerësisht në impiantet e elektrolitizimit, impiantet e koksit dhe impiantet e shkrirjes së arit. Nën kushtet e pH 11-12. Cianidet dhe jonet komplekse metalike në ujërat e ndotura që përmbajnë cianur oksidohen në cianate, dhe më pas shtohet klori për herë të dytë për t'i oksiduar ato në dioksid karboni , azot, etj.

• Avantazhet : Procesi është relativisht i pjekur, me efekte të mira trajtimi dhe zbatim të gjerë. Procesi i trajtimit mund të automatizohet lehtësisht.

• Disavantazhet : Cianidet nuk mund të riciklohen, kostoja e trajtimit është e lartë dhe nuk mund të largojë komplekset hekur-cianur. Ekziston edhe problemi i ndotjes dytësore.

2. Dioksidi i squfurit - Metoda e oksidimit të ajrit

• Në një enë të përzier, shtohet lëngu i mbetur dhe futen ajri dhe SO₂ (lëng ose gaz, ose tretësirë ​​sulfiti, ose e përftuar nga djegia e squfurit elementar). pH kontrollohet në 7-10 dhe përdoret gëlqere për të neutralizuar acidin e gjeneruar gjatë reaksionit të oksidimit. Reaksioni kërkon praninë e bakrit të tretshëm (si katalizator).

• Metoda e oksidimit Inco-SO₂/ajër mund të zbërthejë të gjitha cianidet, duke përfshirë edhe cianidet e hekurit, dhe cianidet e hekurit mund të precipitojnë dhe të hiqen duke përdorur disa reagentë të sigurt dhe të lirë.

3. Metoda e peroksidit të hidrogjenit

• Ky proces është i përshtatshëm për trajtimin e ujërave të ndotura me përqendrim të ulët që përmbajnë cianur. Peroksidi i hidrogjenit mund të oksidojë cianidin në mbetje në acid cianik (HCNO) relativisht të dobët dhe që hidrolizohet lehtë, i cili më pas hiqet me anë të oksidimit dhe hidrolizës së mëtejshme.

4. Metoda e oksidimit të ozonit

• Ozoni është një agjent i fortë oksidues. Kur përdoret për të trajtuar ujërat e ndotura që përmbajnë cianur, është më i plotë se metoda e oksidimit alkali-klor, me efekte më të mira në heqjen e cianurit. Pas ozonimit, oksigjeni i tretur në tretësirën e ujërave të ndotura rritet, i cili mund të kthehet në sistemin e cianidimit për riciklim, duke lehtësuar tretjen e arit dhe duke përmirësuar efikasitetin e shpëlarjes së arit.

• Avantazhet : Funksionimi është i thjeshtë dhe i përshtatshëm, i lehtë për t’u kontrolluar dhe shkalla e automatizimit të prodhimit është e lartë. Ozoni mund të prodhohet në vend, gjë që ka rëndësi të madhe për impiantet e cianidimit me transport të papërshtatshëm, por furnizim të mjaftueshëm me energji. Efikasiteti i pastrimit është i lartë dhe nuk gjenerohet ndotje dytësore.

• Disavantazhet : Konsumi i energjisë për prodhimin e ozonit është i madh dhe kostoja e prodhimit është e lartë, gjë që kufizon zbatimin e tij të gjerë.

5. Metoda e oksidimit elektrolitik

• Para elektrolizës, së pari rregulloni pH-in e lëngut të varfër me cianur në >7. Shtoni një sasi të vogël kripe, përdorni grafit si anodë dhe pllakën e titaniumit si katodë, dhe përdorni një tretësirë ​​ujore alkaline bakri-zinku si elektrolit. Kur kalon rrymë e vazhdueshme, në katodë prodhohen bakër metalik dhe zinku, si dhe gjenerohet hidrogjen. Në anodë, CN⁻ oksidohet në CNO⁻, CO₂, N₂, dhe Cl⁻ oksidohet në Cl₂, dhe Cl₂ hyn në tretësirë ​​për të gjeneruar HClO.

6. Metoda e Oksidimit Mikrobial

• Kjo metodë përdor vetitë biokimike të mikroorganizmave për të zbërthyer cianidet, tiocianatet dhe cianidet e hekurit, duke gjeneruar amoniak, dioksid karboni dhe sulfate, ose duke hidrolizuar cianidet në formamid. Në të njëjtën kohë, bakteret thithin jonet e metaleve të rënda, duke bërë që ato të bien me biofilmin dhe të hiqen.

• Karakteristikë e rëndësishme : Temperatura duhet të mbahet mbi 10℃ në çdo kohë për të ruajtur një shkallë të arsyeshme të heqjes së cianidit.

Metodat e Rimëkëmbjes (Rigjenerimit)

1. Metoda e acidifikimit

• Parimi kryesor i kësaj metode është shtimi i acidit sulfurik në ujërat e ndotura që përmbajnë cianur, rregullimi i pH-it në rreth 1.5 dhe shndërrimi i CN⁻ në HCN. Gazi HCN i dalë futet në një thithës dhe absorbohet nga një tretësirë ​​alkaline (tretësi hidroksidi natriumi ose hidroksidi kalciumi) për të përftuar një tretësirë ​​cianuri 20% - 30%, e cila mund të riciklohet.

• Avantazhet : Ky proces mund të maksimizojë rikuperimin e cianureve, të përmirësojë shkallën efektive të përdorimit të cianureve dhe të ulë kostot e prodhimit.

• Disavantazhet : Kostoja e investimit një herëshe është e madhe, rrjedha e procesit është komplekse dhe është e vështirë që lëngu i mbetur që përmban cianur të përmbushë standardet e shkarkimit.

2. Metoda e Shkëmbimit Jonik

• Në trajtimin e lëngjeve të varfra në cianure, rrëshirat e shkëmbimit jonik mund të përdoren për të pasuruar cianuret.

3. Metoda e Adsorbimit

• Adsorbimi i Karbonit të Aktivizuar : Adsorbimi i Karbonit të Aktivizuar varet kryesisht nga poret e tij të shumta të brendshme dhe sipërfaqja e madhe specifike. Procesi i adsorbimit përfshin adsorbimin fizik dhe adsorbimin kimik. Largimi i cianurit bëhet kryesisht në tre mënyra: oksidimi, hidroliza dhe zhveshja. Procesi kryesor është reaksioni i dekompozimit oksidativ të cianureve në ujërat e zeza që përmbajnë cianur me peroksid hidrogjeni në sipërfaqen e karbonit të aktivizuar.

4. Metoda e nxjerrjes me tretës

• Tretësit përdoren për të nxjerrë përbërës të vlefshëm dhe cianure nga lëngu i varfër në cianure.

5. Metoda e Membranës së Lëngshme

• Në trajtimin e lëngjeve të varfra në cianur, përdoret kryesisht sistemi vaj-në-ujë. Parimi bazë është: së pari, acidifikoni ujërat e ndotura që përmbajnë cianur për të shndërruar jonet e cianurit në të në HCN. HCN kalon nëpër membranën e lëngshme të fazës së vajit në fazën e brendshme të ujit dhe më pas reagon me NaOH për të gjeneruar NaCN.

6. Metoda e elektrodializës

• Kjo metodë përdor një fushë elektrike për të nxitur migrimin e joneve përmes membranave të shkëmbimit jonik për të arritur ndarjen dhe rikuperimin e substancave.

Studim eksperimental mbi lëngun e varfër me cianur të një miniere ari

Sfondi i Eksperimentit

Lëngu i varfër në cianur i një miniere ari ka një përmbajtje veçanërisht të lartë të cianurit total, që arrin deri në 13000mg/L. Ujërat e ndotura me përmbajtje kaq të lartë cianuri përbëjnë një kërcënim të madh për mjedisin dhe kërkojnë trajtim efektiv.

Metodat Eksperimentale

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Metoda e Adsorbimit

• Në këtë metodë, peroksidi i hidrogjenit (H₂O₂) dhe dioksidi i klorit (ClO₂) përdoren së pari si oksidantë për të oksiduar cianidet në cianur - lëng i dobët. Pastaj, kryhet adsorbimi i karbonit të aktivizuar (C) për të hequr më tej ndotësit e mbetur.

2. Oksidimi me tre faza (H₂O₂ + Katalizatori “M”) + Klorinimi, Aeracioni + Metoda e Adsorbimit C

• Oksidimi me tre faza : Për oksidimin me tre faza përdoret peroksidi i hidrogjenit (H₂O₂) dhe një katalizator specifik "M". Kjo bëhet për të siguruar një oksidim më të plotë të përbërjeve të ndryshme të cianureve, duke përfshirë cianuret komplekse.

• Aerimi me Klorinim : Pas oksidimit me tre faza, kryhet ajrosja me klorinim. Klori futet në lëng gjatë ajrosjes, i cili mund të oksidojë më tej substancat e mbetura që lidhen me cianurin dhe disa ndotës të tjerë të reduktueshëm.

• Adsorbimi C : Së fundmi, adsorbimi i karbonit të aktivizuar përdoret për të adsorbuar ndotësit e mbetur të grimcuar dhe çdo substancë të mbetur që lidhet me cianurin për të arritur qëllimin e pastrimit të lëngut të varfër në cianur.

Rezultatet eksperimentale dhe krahasimi

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Metoda e Adsorbimit

• Kjo metodë arriti një shkallë të caktuar të heqjes së cianidit, por përmbajtja totale përfundimtare e cianidit në lëngun e trajtuar ishte ende relativisht e lartë, duke mos përmbushur standardet strikte kombëtare të shkarkimit.

2. Oksidimi me tre faza (H₂O₂ + Katalizatori “M”) + Klorinimi, Aeracioni + Metoda e Adsorbimit C

• Kjo metodë tregoi rezultate më të kënaqshme. Përmbajtja totale përfundimtare e cianurit u reduktua në 0.44mg/L, gjë që përmbush standardet kombëtare të shkarkimit. Përveç kësaj, përmbajtja e metaleve të tjera të rënda përmbushi gjithashtu kërkesat përkatëse të standardeve kombëtare.

• Kosto-Efektiviteti : Për sa i përket kostos, megjithëse procesi i oksidimit me tre faza me një katalizator dhe ajrosje shtesë të klorinimit kërkon operacione më komplekse dhe përdorimin e katalizatorëve të caktuar dhe klorit, në përgjithësi, krahasuar me disa metoda të tjera tepër komplekse ose me kosto të lartë, kostoja është relativisht e arsyeshme. Mund të trajtojë në mënyrë efektive lëngun me përqendrim të lartë të cianurit, duke kontrolluar kostot brenda një diapazoni të pranueshëm.

Përfundim

Trajtimi i cianurit - lëngu i dobët në minierat e arit është një detyrë komplekse, por thelbësore. Nëpërmjet studimit eksperimental mbi cianurin - lëngun e dobët të një miniere të caktuar ari, mund të shihet se metodat e ndryshme të trajtimit kanë avantazhet dhe disavantazhet e tyre. Metoda e oksidimit me tre faza (H₂O₂ + katalizator "M") + klorinim, ajrosje + adsorbim C tregon efekte trajtimi dhe efektivitet relativisht ideal të kostos për cianurin - lëngun e dobët me përmbajtje të lartë të cianurit total në këtë minierë ari. Megjithatë, kërkime dhe përmirësime të vazhdueshme janë ende të nevojshme në të ardhmen për të zhvilluar metoda trajtimi më efikase, më efektive nga ana e kostos dhe më miqësore me mjedisin, për të përmbushur më mirë kërkesat e mbrojtjes së mjedisit dhe zhvillimit të qëndrueshëm në industrinë e minierave të arit.