Metoder och processer för att avlägsna cyanid på sulfidmineralytor

Beskrivning

I förmånsgivningen och Smältning processer av icke-järnhaltiga metallsulfidmalmer, Cyanid används ofta för att öka metallåtervinningsgraden. Men den cyanid Att stanna kvar på ytan av sulfidmalmer har inte bara en negativ inverkan på efterföljande processflöden utan orsakar också allvarliga miljöproblem. Därför är utvecklingen av effektiva och miljövänliga metoder för att avlägsna cyanid på ytan av sulfidmalmer av stor praktisk betydelse.

Nuvarande situation och faror med cyanidrester på sulfidmineralytor

Nuvarande situation

I den traditionella flotationsprocessen av sulfidmalmer används cyanid i stor utsträckning som en inhibitor. Det kan selektivt hämma vissa oönskade mineraler i sulfidmalmer och på så sätt uppnå separation av målmineraler från gångmineraler. Men efter flotation kommer en stor mängd cyanid att adsorberas på ytan av sulfidmalmer. Enligt relevant forskning kan cyanidhalten på ytan av sulfidmalmkoncentrat efter flotation i vissa anrikningsverk vara så hög som flera hundra milligram per kilogram.

Farliga

Ur ett tekniskt perspektiv kommer den kvarvarande cyaniden att störa den efterföljande smältprocessen. Till exempel, under smältning av kopparsulfidmalmer, kommer cyanid att bilda komplex med koppar, vilket minskar smältningseffektiviteten för koppar och ökar energiförbrukningen. Ur ett miljöperspektiv är cyanid ett mycket giftigt ämne. När avloppsvatten som innehåller cyanid släpps ut i den naturliga miljön kommer det att förorena vattendrag och mark, äventyra vattenlevande organismer och omgivande vegetation och till och med utgöra ett hot mot människors hälsa genom näringskedjan.

Metoder för att ta bort cyanid på sulfidmineralytor

Oxidationsmetod

1.Kemisk oxidationsmetod

• Princip: Använd starka oxidanter för att oxidera cyanid till mindre giftiga eller icke-giftiga ämnen. Vanliga oxidanter inkluderar väteperoxid (H2O2), natriumhypoklorit (NaClO), etc. Om man tar väteperoxid som ett exempel är dess reaktionsekvation: (2CN+5H2O2 = 2HCO3 + N2↑+4H2O).

• Driftprocess: Placera först sulfidmalmsmassan som innehåller cyanid i en reaktionstank och justera massans pH-värde till ett lämpligt intervall (för väteperoxidoxidation är pH-värdet företrädesvis mellan 9 - 11). Tillsätt sedan långsamt väteperoxidlösning under omrörning för att få oxidationsmedlet i full kontakt och reagera med massan. Reaktionstiden sträcker sig vanligtvis från 1 - 3 timmar, och den specifika tiden beror på cyanidkoncentrationen i massan och malmens egenskaper.

• Fördelar: Reaktionshastigheten är relativt snabb, och borttagningseffekten av cyanid är god, vilket kan minska cyanidkoncentrationen till en relativt låg nivå.

• Nackdelar: Oxidationsmedel som väteperoxid är relativt dyra och överskott av oxidanter kan ha en inverkan på efterföljande förädlings- eller smältprocesser.

Adsorptionsmetod

1. Aktiverad koladsorptionsmetod

• Princip: Aktivt kol har en stor specifik yta och rika porstrukturer, som kan adsorbera cyanid på sin yta genom fysikalisk och kemisk adsorption.

• Driftprocess: Tillsätt aktivt kol till sulfidmalmsmassan som innehåller cyanid och rör om ordentligt för att få det aktiva kolet i full kontakt med cyaniden i massan. Adsorptionstiden är i allmänhet 30 minuter till 2 timmar. Efter adsorption, separera det aktiva kolet från massan genom filtrering eller på annat sätt.

• Fördelar: Operationen är enkel och den har en god adsorptionseffekt på lågkoncentrationscyanid. Aktivt kol kan regenereras och återanvändas.

• Nackdelar: För högkoncentrationscyanid är adsorptionskapaciteten begränsad, och felaktig behandling av det adsorberade aktiva kolet kommer att orsaka sekundär förorening.

2.Jon - Adsorptionsmetod för utbytesharts

• Princip: Jonbytarhartser innehåller specifika funktionella grupper som kan byta med jonerna i cyanid och därigenom adsorbera cyanid på hartset.

• Driftprocess: Ladda jonbytarhartset i en utbyteskolonn och få sulfidmalmsmassan som innehåller cyanid att passera genom utbyteskolonnen. Kontrollera massans flöde för att säkerställa att cyaniden byter ut fullt med hartset. När hartset är mättat med adsorption, använd ett specifikt elueringsmedel för att eluera och regenerera hartset.

• Fördelar: Den har en hög adsorptionsselektivitet för cyanid och kan uppnå kontinuerlig drift.

• Nackdelar: Kostnaden för hartset är hög, elueringsprocessen är relativt komplex och cyanidinnehållande elueringsavfallsvätska kan genereras.

Andra metoder

1. Syra - Basneutraliseringsmetod

• Princip: Under vissa förhållanden kommer cyanid att genomgå hydrolysreaktioner i sura eller alkaliska miljöer för att generera mindre giftiga eller icke-toxiska ämnen. Till exempel, i ett surt tillstånd, kommer cyanid att reagera med vätejoner för att bilda cyanvätesyra (HCN), som kan avlägsnas genom förångning; i alkaliskt tillstånd hydrolyserar cyanid för att bilda cyanat och andra ämnen.

• Driftprocess: Om sur hydrolys används, tillsätt långsamt sura lösningar såsom utspädd svavelsyra till sulfidmalmmassan som innehåller cyanid, justera pH-värdet till 2 - 4 och lufta sedan för att förånga den genererade cyanvätesyran. Om alkalisk hydrolys används, tillsätt alkaliska ämnen som natriumhydroxid, justera pH-värdet till 10 - 12 och reagera under en viss tid (vanligtvis 2 - 4 timmar).

• Fördelar: Kostnaden är relativt låg och operationen är relativt enkel.

• Nackdelar: Blåvätesyran som genereras under sur hydrolys är mycket giftig och kräver strikta skyddsåtgärder; den alkaliska hydrolysreaktionshastigheten är låg, och det kan fortfarande finnas en liten mängd cyanidrester efter behandling.

Processflödesdesign för att ta bort cyanid på sulfidmineralytor

Förbehandlingsstadiet

1. Massajustering: Justera koncentrationen av sulfidmalmmassan efter flotation. I allmänhet kontrolleras massakoncentrationen mellan 20% - 40% för efterföljande behandling. Detektera samtidigt den initiala cyanidkoncentrationen i massan för att ge underlag för att bestämma efterföljande processparametrar.

2. Borttagning av föroreningar: Avlägsna föroreningar med stora partiklar och vissa suspenderade fasta ämnen i massan genom filtrering, sedimentering etc. för att förhindra att de stör efterföljande behandlingsprocesser.

Borttagningsstadiet

1. Metodval: Välj en lämplig borttagningsmetod enligt faktorer som cyanidkoncentrationen i massan, malmens egenskaper, behandlingskostnad och miljöskyddskrav. Till exempel, för hög koncentration av cyanid och fall där kostnaden inte är ett problem, kemikalien Oxidationsmetod kan prioriteras; för lågkoncentration av cyanid och miljömedvetna tillfällen kan den biologiska oxidationsmetoden eller adsorptionsmetoden vara mer lämplig.

2. Processparameterkontroll: Tar väteperoxidoxidation i Kemisk oxidation metod som ett exempel, strikt kontrollera mängden tillsatt väteperoxid (generellt beräknad enligt cyanidkoncentrationen och reaktionsekvationen), reaktionstemperatur (vanligtvis 20 - 30 ℃), pH-värde (9 - 11) och omrörningshastighet (100 - 300 varv per minut) och andra parametrar för att säkerställa effektiv reaktion.

Efterbehandlingsstadiet

1. Fast - vätskeseparation: Separera massan efter cyanidavlägsnande genom filtrering, centrifugering etc. för att erhålla renade sulfidmalmkoncentrat och avloppsvatten innehållande en liten mängd cyanid.

2. Avloppsrening: Behandla det separerade avloppsvattnet ytterligare för att uppfylla nationella utsläppsstandarder. Sekundär oxidation, adsorption och andra metoder kan användas för att djupt avlägsna cyanid i avloppsvattnet för att säkerställa säker utsläpp.

Slutsats

Det finns olika metoder för att ta bort cyanid på ytan av sulfidmalmer, och varje metod har sina egna fördelar och nackdelar. I praktiska tillämpningar är det nödvändigt att överväga faktorer som malmegenskaper, cyanidkoncentration, behandlingskostnad och miljöskyddskrav för att välja lämpliga metoder och processflöden. Med de allt strängare miljöskyddskraven och den ständiga tekniska utvecklingen kommer utvecklingen av effektivare, miljövänligare och billigare tekniker för att avlägsna cyanid på ytan av sulfidmalmer att vara den viktigaste forskningsriktningen i framtiden. Genom kontinuerlig processoptimering förväntas det uppnå nollutsläpp av cyanid i anriknings- och smältningsprocesser av sulfidmalmer och främja en hållbar utveckling av icke-järnmetallindustrin.