Процес третмана отпадних вода екстракције цијанида злата

Тренутно, цијанид Метода екстракције злата је један од главних зрелих процеса за топљење злата у Кини. Користи раствор цијанида за вађење злата из руда, одликује се високом стопом опоравка, снажном прилагодљивошћу својствима руде и способношћу производње злата на лицу места. Од прве употребе раствора цијанида за излуживање злата из руда 1887. године, ова метода је широко примењивана до сада. Међутим, екстракција цијанидног злата ствара велику количину токсичних и штетних супстанци, које представљају огромну претњу за околину и људе. Стога, да би се смањила штета, потребно је проучити методе третмана отпадних вода екстракције цијанидног злата. Велики број истраживача је сумирао методе третмана, хемијске принципе и трендове развоја отпадних вода које садрже цијанид, али већина њих говори о само једној или две методе. Стога, овај чланак спроводи детаљну анализу различитих метода третмана отпадних вода екстракције цијанидног злата који се тренутно примењују у индустрији, упоређује предности, недостатке и сценарије примене сваке методе, што има одређени водећи значај за сличне примене у стварној производњи.

И. Извори и опасности отпадних вода екстракције цијанидног злата

Главни принцип екстракције цијанидног злата је да у аеробном окружењу, натријум цијанид реагује са златом и формира златне комплексе, који се затим растварају. Након тога, злато се може екстраховати обогаћивањем путем активираног Угљеник адсорпција или замењен цинковим прахом из златног цијанида. Истовремено, други тешки метали попут сребра, бакра и цинка такође формирају комплексе и растварају се.

цијаниди који се користе у реакцији и произведени комплекси су све токсичне и штетне супстанце. Натријум цијанид се лако хидролизује и представља високо токсичну супстанцу класе 1, са смртоносном дозом од 0.10 г. Када Цијаниди пропуштања у водена тијела, изузетно је штетна за организме у води и представљаће огромну пријетњу људима и околини. Због тога је третман отпадних вода екстракције цијанидног злата од великог значаја.

ИИ. Главне методе третмана отпадних вода екстракције цијанидног злата

Метода алкалног хлорисања

Метода алкалног хлорисања је тренутно једна од најчешће коришћених метода за пречишћавање отпадних вода које садрже цијанид из екстракције цијанидног злата. Углавном користи оксиданте на бази хлора за оксидацију цијанида у отпадној води у алкалним условима, претварајући их у нетоксичне супстанце. Процес разбијања цијанида алкалног хлорисања подељен је у две фазе:

Прва фаза је оксидација цијанида у цијанат, што се назива фаза „непотпуне оксидације“. ЦН⁻ реагује са ОЦл⁻ да би прво формирао ЦНЦл, а затим хидролизује у ЦНО⁻. Треба напоменути да је ЦНЦл веома испарљив и токсичан у киселим условима. Због тога, током рада, пХ вредност мора бити строго контролисана да буде у алкалном стању.

Друга фаза је даља оксидација цијаната до угљен-диоксида и азота, што се назива фаза "потпуне оксидације". Током процеса разбијања цијанида, пХ вредност има велики утицај на реакцију оксидације. пХ вредност прве фазе оксидације треба контролисати на 10 - 11. а време реакције је 10 - 15 минута. пХ вредност друге фазе оксидације треба контролисати на 6.5 - 7.0. а време реакције је 10 - 15 минута.

Одређени рудник користи метод алкалног хлорисања за третирање супернатанта цијанидног репа (са садржајем цијанида од 200 мг/Л) и процедне воде из таложника (са садржајем цијанида од 5 мг/Л). пХ вредност се контролише на 10 - 11. а прах за избељивање се додаје у односу 35 - 40 пута већем од садржаја цијанида за мешање и мешање. Након таложења у згушњивачу, укупан садржај цијанида се може смањити на 0.1 мг/Л.

Метода алкалног хлорисања је најчешће коришћена метода за пречишћавање отпадних вода које садрже цијаниде, а прах за избељивање је најчешће коришћени оксиданс на бази хлора. Ова метода је погодна за третирање отпадних вода екстракције цијанидног злата са високим или ниским концентрацијама. Такође може уклонити комплексе који садрже тиоцијанат и цијанид (осим комплекса фероцијанида). Лек је широко доступан, настали отпадни остаци се лако филтрирају, а операција је једноставна. Међутим, радно окружење је релативно тешко када се користи прах за избељивање за пречишћавање отпадних вода. Сада нека предузећа уместо тога користе течност за избељивање или хлор диоксид, што донекле побољшава радно окружење. Али токсични гасови се стварају током процеса реакције, и он има релативно велику корозивност за опрему. Трошкови лекова и трошкови одржавања су релативно високи.

Метода комплексирања жељезне соли

Метода комплексирања соли жељеза је метода третмана отпадних вода екстракције цијанидног злата која се појавила последњих година. Контролисањем пХ вредности реакције на 7 - 8. јони гвожђа реагују са слободним цијанидом и неким комплексима цијанида у отпадној води екстракције цијанидног злата и формирају преципитате.

Експерименти су показали да генерално, додавање само жељезног сулфата за третман отпадних вода екстракције цијанидног злата не може довести до тога да отпадна вода испуни стандарде за испуштање. Због тога је у третирану отпадну воду потребно додати општи оксиданс за дубоко уклањање цијанида. Све док су услови добро контролисани, оксидант се може директно додати за третман без одвајања талога, а може се постићи и стандард пражњења. Ово има позитиван значај у поређењу са традиционалним методом прво раздвајања, а затим третмана.

Одређена топионица злата користи методу натријум сулфида - гвожђе сулфата за третирање цијанидне - сиромашне течности. Инфлуент има садржај цијанида од 2500 мг/Л. Након третмана, ефлуент има садржај цијанида мањи од 20 мг/Л, са стопом уклањања од 99.2%, што показује изванредне резултате. Следећи дубински третман користи методу натријум метабисулфита - ваздушну за смањење укупног цијанида на мање од 0.4 мг/Л.

Метода комплексирања соли жељеза је нова метода пречишћавања, која се углавном користи за пречишћавање отпадних вода високе концентрације цијанида. Његов процес је једноставан, једнократна инвестиција је мала, лак је за руковање, лек (углавном гвожђе сулфат) је широко доступан, јефтин и лак за употребу. Међутим, пошто је раствор гвожђе сулфата кисео, када се помеша са отпадном водом екстракције цијанидног злата, локална област постаје кисела и постоји могућност стварања гаса цијанид водоник. Штавише, не може да уклони тиоцијанат, а пречишћеној отпадној води и даље је потребан дубоки третман да би се испунили стандарди за испуштање.

Метабисулфит натријум - ваздушна метода

Метода натријум метабисулфит - ваздух је развијена од методе сумпор диоксид - ваздух. Углавном користи синергистички ефекат натријум метабисулфита и ваздуха на цијаниде у отпадној води унутар одређеног пХ опсега, уз каталитичко дејство јона бакра, да оксидише ЦН⁻ у ЦНО⁻.

Ако је садржај цијанида у отпадној води која садржи цијанид висок, може се прво извршити предтретман како би се укупна концентрација цијанида смањила на мање од 100 мг/Л. Затим се додају натријум метабисулфит и бакар сулфат, уводи се довољно ваздуха и контролише се пХ вредност (углавном се контролише на 7 - 8), тако да се цијанид оксидује у цијанат, који се затим хидролизује да би се формирали бикарбонатни јони и амонијак.

Метода натријум метабисулфит - ваздух је погодна за третман отпадних вода ниске концентрације цијанидног злата. Дозирање лека је мало, интензитет рада је низак, али је унапред улагање релативно велико и потребно је додати опрему као што су дуваљке. Захтеви за индикаторе процеса су релативно строги, а контрола пХ вредности је веома важна. Бакар сулфат је такође потребно додати као катализатор. Време реакције је дуго. Ако третман није одговарајући, ствара се велика количина амонијум јона, а генерисану шљаку није лако филтрирати. На лицу места се ствара мала количина гаса амонијака и нема утицаја на уклањање тиоцијанида.

Метода оксидације водоник-пероксида

Метода оксидације водоник пероксидом је оксидација цијанида у ЦНО⁻ под нормалном температуром, алкалним (пХ = 10 - 11) условима, са Цу²⁺ као катализатором, а затим их хидролизује у нетоксичне супстанце. Комплексни цијаниди (комплекси Цу, Зн, Пб, Ни, Цд) такође су дисоцирани услед разарања цијанида у њима. Фероцијанидни јони и други јони тешких метала формирају комплексне соли фероцијанида и уклањају се. Коначно, укупна концентрација цијанида у третираној отпадној води може се смањити на мање од 0.5 мг/Л.

Ова метода је погодна за пречишћавање отпадних вода ниске концентрације цијанида. Опрема за третман водоник пероксида је једноставна и лако се постиже аутоматска контрола. Међутим, створени цијанат треба да остане одређени временски период да би се разложио на ЦО₂ и НХ3. Недостаци су у томе што коришћење бакра као катализатора може довести до тога да бакар у испуштеној води премаши стандард, цена сировина је релативно висока, тиоцијаниди се не могу оксидовати и стварају се јони амонијума. У ствари, отпадна вода и даље има одређену токсичност. Штавише, пошто је водоник пероксид оксидант, има велику корозивност, а постоје одређене потешкоће и опасности у транспорту и употреби.

Метода закисељавања

Када се користи метода закисељавања за третирање цијанида – сиромашне течности, његов реакциони механизам је релативно сложен, углавном укључује три процеса: процес закисељавања отпадне воде која садржи цијанид, процес уклањања и апсорпције ХЦН гаса и процес неутрализације уклоњене течности.

(1) Реакција закисељавања: Сиромашна течност цијанида је закисељена и пречишћена киселином. Комплексни цијаниди у лошој течности ће формирати нерастворљиве преципитате као што су ЦуЦН, ЦуСЦН и Зн₂Фе(ЦН)₆ и бити уклоњени, а истовремено се ствара цијановодоник.

(2) Реакција испаравања и апсорпције: Лоша течност се претходно загрева на око 30℃ пре закисељавања. Пошто је тачка кључања ХЦН-а само 26.5 ℃, он је изузетно испарљив. Због тога се упаковани торањ користи као опрема за пренос масе за контакт између две фазе гас - течност у методи ацидификације, чиме се лако постиже уклањање и апсорпција ХЦН.

(3) Реакција неутрализације: Креч или течна алкалија се користи за неутрализацију киселинске преостале течности. Преостали молекули ХЦН у раствору ће се претворити у ЦН⁻ облик. Метода ацидификације се може опоравити Содиум Цианиде од цијанида - који садрже отпадне воде и реализују опоравак ресурса. Међутим, има високе захтеве за заптивање опреме, релативно велико улагање унапред, захтева високе оперативне вештине, а одржавање опреме је тешко. Постоје и одређене опасности по безбедност. Отпадној води која се ствара након опоравка и даље је потребан дубоки третман како би се испунили стандарди за испуштање.

Елецтролисис Метход

Метода електролизе користи електрохемијске редокс реакције за уништавање цијанида у отпадној води. Током јонске електролизе, цијаниди губе електроне на аноди и оксидују се у цијанат, карбонат, азот или амонијум. Цијанат се даље оксидује до ЦО₂ и Х2О. Главне реакције су:

ЦН⁻ + 2ОХ⁻ - 2е → ЦНО⁻ + Х24О (XNUMX)

2ЦН⁻ + 4ОХ⁻ - 6е → 2ЦО₂ + Н₂ + 2Х25О (XNUMX)

Експерименти електролизе коришћењем оловне електроде на бази керамике и катодне плоче од нерђајућег челика су доказали да се коришћењем методе електролизе за третирање отпадних вода које садрже цијанид, после 2 сата електролизе, концентрација ЦН⁻ може смањити са 385 мг/Л на 58мг², а концентрација Цу може бити смањена са 450мг². 48 мг/Л до 4 мг/Л. Поред тога, Хунан Зхонгнан Голд Топионица користи електрохемијску методу за третирање отпадних вода екстракције цијанидног злата, што може смањити укупни цијанид са 0.8г/Л на XNUMXг/Л. Разлика од горе наведеног је у томе што су и анодна и катодна плоча направљене од гвоздених плоча. Током процеса рада не троши се само електрична енергија, већ се троше и гвоздене плоче.

Метода електролизе се углавном користи за пречишћавање отпадних вода високе концентрације цијанида. Опрема заузима малу површину, процес је једноставан и лак за контролу, али троши велику количину електричне енергије, а оперативни трошак је већи него код методе алкалног хлорисања. Брзина уклањања цијанида је просечна и нема утицаја на уклањање комплекса цијанида.

Тренутно, међу методама третмана отпадних вода екстракције цијанидног злата, метода алкалног хлорисања, метода закисељавања и метода натријум метабисулфита - ваздуха се широко користе. Метода електролизе и метода комплексирања соли жељеза су нове методе које се успешно примењују у индустријском третману. Метода оксидације водоник-пероксида је углавном хитна метода лечења. Постоје многе друге методе третмана за пречишћавање отпадних вода екстракције цијанидног злата, као што су природни метод пречишћавања, биолошки метод, метода мембранске сепарације, метода јонске размене, итд. Међутим, као индустријске примене, сви они имају одређена ограничења и још увек им је потребно стално побољшање.