Cyanid Gold Extraction Avloppsvattenbehandlingsprocess

För närvarande är cyanid guldutvinningsmetoden är en av de viktigaste mogna processerna för guldsmältning i Kina. Den använder cyanidlösning för att extrahera guld från malmer, med hög återvinningsgrad, stark anpassningsförmåga till malmens egenskaper och förmågan att producera guld på plats. Sedan den första användningen av cyanidlösning för att laka ut guld från malmer 1887. har denna metod använts i stor utsträckning fram till nu. Utvinning av cyanidguld genererar dock en stor mängd giftiga och skadliga ämnen, vilket utgör ett enormt hot mot den omgivande miljön och människor. Därför, för att minska skadan, är det nödvändigt att studera behandlingsmetoderna för cyanidguldextraktionsavloppsvatten. Ett stort antal forskare har sammanfattat reningsmetoder, kemiska principer och utvecklingstrender för cyanidhaltigt avloppsvatten, men de flesta diskuterar bara en eller två metoder. Därför genomför denna artikel en detaljerad analys av olika behandlingsmetoder för cyanidguldextraktionsavloppsvatten som för närvarande används inom industrin, jämför fördelarna, nackdelarna och tillämpningsscenarionerna för varje metod, vilket har en viss vägledande betydelse för liknande tillämpningar i faktisk produktion.

I. Källor och faror med avloppsvatten från utvinning av cyanidguld

Huvudprincipen för utvinning av cyanidguld är att i en aerob miljö, natriumcyanid reagerar med guld för att bilda guldkomplex, som sedan löses upp. Därefter kan guld utvinnas genom anrikning genom adsorption av aktivt kol eller ersättas av zinkpulver från guldcyanid. Samtidigt bildar andra tungmetaller som silver, koppar och zink också komplex och löses upp.

Ocuco-landskapet cyanider som används i reaktionen och de bildade komplexen är alla giftiga och skadliga ämnen. Natriumcyanid är lätt att hydrolysera och är en klass 1 mycket giftig substans, med en dödlig dos på 0.10 g. När Cyanider läcker ut i vattendrag är det extremt skadligt för organismerna i vattnet och kommer att orsaka ett enormt hot mot människor och den omgivande miljön. Därför är behandlingen av avloppsvatten från utvinning av cyanidguld av stor betydelse.

II. Huvudsakliga behandlingsmetoder för cyanidguldextraktionsavloppsvatten

Alkalisk kloreringsmetod

Den alkaliska kloreringsmetoden är för närvarande en av de mest använda metoderna för att behandla cyanidhaltigt avloppsvatten från utvinning av cyanidguld. Den använder främst klorbaserade oxidanter för att oxidera cyaniderna i avloppsvattnet under alkaliska förhållanden och omvandla dem till giftfria ämnen. Cyanidbrytningsprocessen för alkalisk klorering är uppdelad i två steg:

Det första steget är att oxidera cyanid till cyanat, vilket kallas det "ofullständiga oxidationssteget". CN reagerar med OCl , för att först bilda CNCl, och sedan hydrolyseras det till CNO . Det bör noteras att CNCl är mycket flyktigt och giftigt under sura förhållanden. Därför måste pH-värdet under drift kontrolleras strikt för att vara i alkaliskt tillstånd.

Det andra steget är att ytterligare oxidera cyanat till koldioxid och kväve, vilket kallas det "fullständiga oxidationssteget". Under cyanidbrytningsprocessen har pH-värdet stor inverkan på oxidationsreaktionen. pH-värdet för det första stegets oxidation bör kontrolleras till 10 - 11 och reaktionstiden är 10 - 15 minuter. pH-värdet för andra stegets oxidation bör kontrolleras till 6.5 - 7.0. och reaktionstiden är 10-15 minuter.

En viss gruva använder den alkaliska kloreringsmetoden för att behandla supernatanten av cyanidsvansslam (med en cyanidhalt på 200mg/L) och sippvatten från sedimenteringstanken (med en cyanidhalt på 5mg/L). pH-värdet regleras till 10 - 11. och blekpulver tillsätts i ett förhållande av 35 - 40 gånger cyanidhalten för blandning och omrörning. Efter sedimentering i ett förtjockningsmedel kan den totala cyanidhalten reduceras till 0.1mg/L.

Den alkaliska kloreringsmetoden är den mest använda metoden för att behandla cyanidhaltigt avloppsvatten, och blekpulver är den vanligaste klorbaserade oxidanten. Denna metod är lämplig för att behandla avloppsvatten från utvinning av cyanidguld med höga eller låga koncentrationer. Det kan också ta bort tiocyanat- och cyanidinnehållande komplex (förutom ferrocyanidkomplex). Läkemedlet är allmänt tillgängligt, den genererade avfallsresten är lätt att filtrera och operationen är enkel. Driftsmiljön är dock relativt hård när man använder blekpulver för att behandla avloppsvatten. Nu använder vissa företag istället blekvätska eller klordioxid, vilket förbättrar driftsmiljön i viss mån. Men giftiga gaser genereras under reaktionsprocessen, och den har en relativt stor korrosivitet mot utrustning. Läkemedelskostnaden och underhållskostnaden är relativt hög.

Järnsaltkomplexeringsmetod

Järnsaltkomplexeringsmetoden är en reningsmetod för utvinning av cyanidguld avloppsvatten som har dykt upp de senaste åren. Genom att kontrollera reaktionens pH-värde till 7 - 8, reagerar järnjoner med fri cyanid och vissa cyanidkomplex i cyanidguldextraktionsavloppsvattnet för att bilda fällningar.

Experiment har visat att tillsats av endast järnsulfat för att behandla avloppsvatten från utvinning av cyanidguld i allmänhet inte kan göra att avloppsvattnet uppfyller utsläppsstandarderna. Därför måste ett allmänt oxidationsmedel tillsättas till det behandlade avloppsvattnet för avlägsnande av djup cyanid. Så länge förhållandena är väl kontrollerade kan oxidationsmedlet tillsättas direkt för behandling utan att separera fällningen, och utsläppsstandarden kan också uppnås. Detta har positiv betydelse jämfört med den traditionella metoden med först separation och sedan behandling.

Ett visst guldsmältverk använder natriumsulfid - järnsulfatmetoden för att behandla cyanid - dålig vätska. Influenten har en cyanidhalt på 2500mg/L. Efter behandling har avloppsvattnet en cyanidhalt på mindre än 20 mg/L, med en avlägsningsgrad på 99.2 %, vilket visar anmärkningsvärda resultat. Den efterföljande djupbehandlingen använder natriummetabisulfit-luftmetoden för att minska den totala cyaniden till mindre än 0.4 mg/L.

Metoden för komplexbildning av järnsalt är en nyligen framväxande reningsmetod som främst används för att behandla högkoncentrationscyanidhaltigt avloppsvatten. Dess process är enkel, engångsinvesteringen är liten, den är lätt att använda, läkemedlet (främst järnsulfat) är allmänt tillgängligt, billigt och lätt att använda. Men eftersom järnsulfatlösningen är sur, när den blandas med cyanidguldextraktionsavloppsvatten, blir det lokala området surt, och det finns en möjlighet att generera vätecyanidgas. Dessutom kan det inte ta bort tiocyanat, och det behandlade avloppsvattnet behöver fortfarande djuprening för att uppfylla utsläppsnormerna.

Sodium Metabisulfite - Air Method

Natriummetabisulfit-luftmetoden är utvecklad från svaveldioxid-luftmetoden. Den använder huvudsakligen den synergistiska effekten av natriummetabisulfit och luft på cyaniderna i avloppsvattnet inom ett visst pH-område, med den katalytiska effekten av kopparjoner, för att oxidera CN⁻ till CNO⁻.

Om cyanidhalten i det cyanidhaltiga avloppsvattnet är hög, kan förbehandling utföras först för att minska den totala cyanidkoncentrationen till mindre än 100 mg/L. Därefter tillsätts natriummetabisulfit och kopparsulfat, tillräckligt med luft tillförs och pH-värdet kontrolleras (generellt regleras till 7 - 8), så att cyanid oxideras till cyanat, som sedan hydrolyseras för att bilda bikarbonatjoner och ammoniak.

Natriummetabisulfit-luftmetoden är lämplig för behandling av lågkoncentrerad cyanidguldextraktionsavloppsvatten. Doseringen av läkemedlet är liten, arbetsintensiteten är låg, men initialinvesteringen är relativt stor och utrustning såsom fläktar måste läggas till. Kraven på processindikatorer är relativt stränga och kontroll av pH-värdet är mycket avgörande. Kopparsulfat måste också tillsättas som katalysator. Reaktionstiden är lång. Om behandlingen inte är korrekt kommer en stor mängd ammoniumjoner att genereras och den alstrade slaggen är inte lätt att filtrera. Det genereras en liten mängd ammoniakgas på plats, och det har ingen effekt på att avlägsna tiocyanider.

Väteperoxidoxidationsmetod

Väteperoxidoxidationsmetoden är att oxidera cyanider till CNO⁻ under normal temperatur, alkaliska (pH = 10 - 11) förhållanden, med Cu²+ som katalysator, och sedan hydrolysera dem till icke-toxiska ämnen. Komplexa cyanider (komplex av Cu, Zn, Pb, Ni, Cd) dissocieras också på grund av förstörelsen av cyanider i dem. Ferrocyanidjoner och andra tungmetalljoner bildar ferrocyanidkomplexsalter och avlägsnas. Slutligen kan den totala cyanidkoncentrationen i det renade avloppsvattnet reduceras till mindre än 0.5 mg/L.

Denna metod är lämplig för behandling av lågkoncentrationscyanidhaltigt avloppsvatten. Utrustningen för behandling av väteperoxid är enkel och lätt att uppnå automatisk styrning. Det genererade cyanatet måste dock stanna under en viss tid för att sönderdelas till CO₂ och NH₃. Nackdelarna är att användning av koppar som katalysator kan göra att koppar i det utsläppta vattnet överstiger standarden, råvarukostnaden är relativt hög, tiocyanider kan inte oxideras och ammoniumjoner alstras. Faktum är att avloppsvattnet fortfarande har en viss toxicitet. Dessutom, eftersom väteperoxid är en oxidant, har den stor korrosivitet, och det finns vissa svårigheter och faror vid transport och användning.

Försurningsmetod

När man använder försurningsmetoden för att behandla cyanid - dålig vätska, är dess reaktionsmekanism relativt komplex, huvudsakligen innefattande tre processer: försurningsprocessen för cyanid - innehållande avloppsvatten, strippning och absorption av HCN-gas och neutraliseringsprocessen för den strippade vätskan.

(1) Försurningsreaktion: Den cyanidfattiga vätskan surgörs och renas med syra. De komplexa cyaniderna i den dåliga vätskan kommer att bilda olösliga fällningar såsom CuCN, CuSCN och ZnXNUMXFe(CN)XNUMX och avlägsnas, och samtidigt genereras vätecyanid.

(2) Förflyktigande och absorptionsreaktion: Den dåliga vätskan förvärms till cirka 30 ℃ före surgöring. Eftersom kokpunkten för HCN bara är 26.5 ℃ är den extremt flyktig. Därför används ett packat torn som massöverföringsutrustning för kontakten mellan gasen - flytande tvåfas i surgöringsmetoden, vilket är lätt att uppnå strippning och absorption av HCN.

(3) Neutraliseringsreaktion: Kalk eller flytande alkali används för att neutralisera den syraavdrivna restvätskan. De kvarvarande HCN-molekylerna i lösningen kommer att omvandlas till CN-formen. Försurningsmetoden kan återhämta sig Natriumcyanid från cyaniden - innehållande avloppsvatten och realisera resursåtervinning. Den har dock höga krav på utrustningstätning, en relativt stor investering i förväg, kräver driftkunskaper på hög nivå och utrustningsunderhåll är svårt. Det finns också vissa säkerhetsrisker. Det avloppsvatten som genereras efter återvinning behöver fortfarande rening på djupet för att uppfylla utsläppsnormerna.

Elektrolysmetod

Elektrolysmetoden använder elektrokemiska redoxreaktioner för att förstöra cyaniderna i avloppsvattnet. Under jonelektrolys förlorar cyanider elektroner vid anoden och oxideras till cyanat, karbonat, kväve eller ammonium. Cyanat oxideras ytterligare till CO2 och H2O. De viktigaste reaktionerna är:

CN⁻ + 2OH⁻ - 2e → CNO⁻ + H24O (XNUMX)

2CN⁻ + 4OH⁻ - 6e → 2CO₂ + N2 + 25HXNUMXO (XNUMX)

Elektrolysexperiment med en egentillverkad keramisk baserad blydioxidelektrodstav och en katodplatta av rostfritt stål har visat att genom att använda elektrolysmetoden för att behandla cyanidhaltigt avloppsvatten, efter 2 timmars elektrolys, kan CN⁻-koncentrationen minskas från 385mg/L till 58mg⁻/L till 450mg/L, och kan reduceras från Cu²/L, till 48mg/L. Dessutom använder Hunan Zhongnan Gold Smelter den elektrokemiska metoden för att behandla cyanidguldextraktionsavloppsvatten, vilket kan minska den totala cyaniden från 4g/L till 0.8g/L. Skillnaden mot ovanstående är att både anod- och katodplåtarna är gjorda av järnplåtar. Under driftprocessen förbrukas inte bara elektrisk energi, utan även järnplattorna förbrukas.

Elektrolysmetoden används främst för att behandla högkoncentrationscyanidhaltigt avloppsvatten. Utrustningen upptar ett litet område, processen är enkel och lätt att kontrollera, men den förbrukar en stor mängd elektrisk energi, och driftskostnaden är högre än den för den alkaliska kloreringsmetoden. Cyanidavlägsningshastigheten är genomsnittlig, och den har ingen effekt på avlägsnande av cyanidkomplex.

För närvarande används den alkaliska kloreringsmetoden, surgöringsmetoden och natriummetabisulfit-luftmetoden i stor utsträckning bland behandlingsmetoderna för cyanidguldextraktionsavloppsvatten. Elektrolysmetoden och metoden för komplexbildning av järnsalt är nytillkomna metoder som framgångsrikt har tillämpats inom industriell behandling. Väteperoxidoxidationsmetoden är huvudsakligen en akutbehandlingsmetod. Det finns många andra reningsmetoder för att behandla avloppsvatten från utvinning av cyanidguld, såsom naturlig reningsmetod, biologisk metod, membranseparationsmetod, jonbytesmetod, etc. Men som industriella tillämpningar har de alla vissa begränsningar och behöver fortfarande kontinuerliga förbättringar.