Njia za kutibu mikia ya cyanide na peroxide ya hidrojeni

kuanzishwa

Mikia ya sianidi ni bidhaa zinazozalishwa katika uchimbaji wa dhahabu na viwanda vingine vinavyotumia sianidi katika mchakato wa uchimbaji. Kutokana na uwepo wa misombo yenye sumu ya sianidi, mikia ya sianidi ni tishio kubwa kwa mazingira. Matibabu ya peroksidi ya hidrojeni ni njia bora ya kushughulikia mikia hii. Makala haya yatachunguza njia hii ya matibabu kwa undani.

Kanuni ya Matibabu ya Peroksidi ya Hidrojeni

Peroksidi ya hidrojeni (H₂O₂) ni wakala mwenye nguvu wa oksidi. Wakati wa kutibu mikia ya sianidi, kanuni ya msingi ni kwamba peroksidi ya hidrojeni humenyuka na misombo ya sianidi katika mazingira ya alkali (kawaida yenye pH ya 10 - 11). Ikichochewa na vitu (kawaida ioni za shaba, Cu²⁺), athari zifuatazo hutokea:

Sianidi (CN⁻) hutiwa oksidi hadi sayanati (CNO⁻). Mwitikio unaweza kuonyeshwa kwa urahisi kama:

2CN⁻ + 5H₂O₂ + 2OH⁻ → 2CNO⁻ + 6H₂O

Chini ya hali maalum, sianati inaweza kuathiri na kuoza zaidi na kuwa vitu visivyo na madhara, kama vile amonia (NH₃), kaboni dioksidi (CO₂), na nitrojeni (N₂).

CNO⁻ + 2H₂O → NH₃ + HCO₃⁻

Baadaye, amonia inaweza kuwa oxidized zaidi au volatilized chini ya hali sahihi ya mazingira.

Hatua za Matibabu

Maandalizi ya Tope la Mikia : Kwanza, tope la sianidi linahitaji kutengenezwa kuwa tope. Hii kwa kawaida hufanywa kwa kuongeza maji kwenye tope na kuyachanganya vizuri kwenye chombo kinachofaa (kama vile tanki kubwa la kuchanganya). Uthabiti wa tope hurekebishwa ili kuhakikisha mguso mzuri kati ya peroksidi ya hidrojeni na chembe zenye sianidi.

Marekebisho ya pH : pH ya tope la sianidi hurekebishwa kwa kiwango kinachofaa cha alkali, kwa kawaida pH 10 - 11. Hatua hii ni muhimu kwa sababu mmenyuko wa oksidi wa peroksidi ya hidrojeni na sianidi hutegemea sana thamani ya pH. Chokaa (Ca(OH)₂) au hidroksidi ya sodiamu (NaOH) hutumiwa kwa kawaida kuongeza pH.

Nyongeza ya Kichocheo : Vichocheo vinavyotokana na shaba, kama vile salfeti ya shaba (CuSO₄), huongezwa kwenye tope. Ioni za shaba zinaweza kuchochea mmenyuko kati ya peroksidi ya hidrojeni na sianidi, na hivyo kuharakisha kwa kiasi kikubwa kiwango cha mmenyuko. Mkusanyiko wa ioni za shaba kwenye tope kwa kawaida hudhibitiwa kwa takriban 50 mg/L. Hata hivyo, ikiwa tailings tayari zina shaba ya kutosha au vitu vingine vya kichocheo, nyongeza ya ziada ya kichocheo inaweza isiwe muhimu.

Kuongeza Peroksidi ya Hidrojeni : Kisha, peroksidi ya hidrojeni huongezwa kwenye tope. Kiasi cha peroksidi ya hidrojeni inayoongezwa hutegemea mkusanyiko wa sianidi kwenye mikia. Uwiano wa molar wa peroksidi ya hidrojeni na sianidi kwa ujumla uko katika kiwango cha 3:1 - 8:1. Kwa mfano, ikiwa kiwango cha sianidi kwenye mikia ni cha juu, uwiano wa juu wa peroksidi ya hidrojeni unahitajika. Peroksidi ya hidrojeni inapaswa kuongezwa polepole kwa kukoroga mfululizo ili kuhakikisha usambazaji sawa na mmenyuko kamili.

Mmenyuko na Kuchochea : Tope huchanganywa kila mara wakati wa mmenyuko ili kuhakikisha mguso wa kutosha kati ya vitendanishi. Muda wa mmenyuko hutofautiana kulingana na mkusanyiko wa awali wa sianidi na malengo ya matibabu, kwa ujumla si chini ya saa 1 - 2. Katika kipindi hiki, peroksidi ya hidrojeni huoksidisha sianidi kuwa bidhaa zisizo na madhara mengi.

Utenganishaji wa Kioevu Kigumu : Baada ya mmenyuko kukamilika, utenganishaji wa kioevu kigumu hufanywa kwenye tope lililotibiwa. Hii inaweza kupatikana kupitia mbinu kama vile mchanga kwenye kinenezaji kinachofuatwa na kuchujwa kwa kutumia kichujio. Kioevu kilichotenganishwa (yaani, tailings zilizotibiwa) kinaweza kutupwa kwa usalama, kwa mfano, kuhifadhiwa kwenye bwawa la tailings lililofunikwa vizuri na kufuatiliwa. Kichujio, chenye viwango vilivyopunguzwa vya sianidi na vitu vingine, kinaweza kutibiwa zaidi au kutumika tena katika mchakato wa uzalishaji ikiwa hali inaruhusu.

Mambo Yanayoathiri Ufanisi wa Matibabu

Mkusanyiko wa Peroksidi ya Hidrojeni : Kadiri mkusanyiko wa peroksidi ya hidrojeni unavyoongezeka, ndivyo athari ya oksidi inavyoongezeka kwenye sianidi. Hata hivyo, matumizi mengi ya peroksidi ya hidrojeni sio tu kwamba huongeza gharama lakini pia yanaweza kusababisha athari mbaya na matatizo yanayoweza kutokea kimazingira.

Thamani ya pH : Kama ilivyoelezwa hapo juu, thamani ya pH ya mfumo wa mmenyuko ina athari kubwa kwa kiwango cha mmenyuko na ufanisi. Kupotoka kutoka kwa kiwango bora cha pH cha 10 - 11 kutapunguza kasi ya mmenyuko wa oksidi wa sianidi na peroksidi ya hidrojeni.

Mkusanyiko wa Kichocheo : Mkusanyiko wa kichocheo kinachotegemea shaba huathiri kiwango cha mmenyuko. Ikiwa mkusanyiko wa kichocheo ni mdogo sana, mmenyuko unaweza kuwa polepole sana; ikiwa ni mkubwa sana, unaweza kusababisha athari zingine ngumu za kemikali na pia kuongeza gharama.

Muda wa Mwitikio : Muda wa mwitikio wa kutosha unahitajika ili kuhakikisha oksidi kamili ya sianidi iwezekanavyo. Muda wa mwitikio usiotosha utasababisha sianidi iliyobaki kwenye tailings zilizotibiwa.

Mkusanyiko wa awali wa sianidi : Kadiri mkusanyiko wa awali wa sianidi unavyokuwa juu kwenye sehemu za nyuma, ndivyo inavyokuwa vigumu zaidi kufikia matibabu kamili, na peroksidi zaidi ya hidrojeni na muda mrefu wa athari unaweza kuhitajika.

Faida za Matibabu ya Peroksidi ya Hidrojeni

Ufanisi wa Juu wa Oksidasheni : Peroksidi ya hidrojeni inaweza kuongeza oksidi kwa ufanisi aina mbalimbali za sianidi, ikiwa ni pamoja na sianidi huru na baadhi ya michanganyiko ya sianidi ya metali, na hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa sumu ya mikia ya sianidi.

Mchakato Rahisi Kiasi : Ikilinganishwa na mbinu zingine za matibabu ya sianidi (kama vile njia changamano za kemikali au matibabu ya kibiolojia), mchakato wa matibabu ya peroksidi ya hidrojeni ni rahisi na rahisi kufanya kazi.

Hatari Ndogo ya Uchafuzi wa Pili : Bidhaa zinazotokana na mmenyuko wa oksidi ya peroksidi ya hidrojeni hazina madhara mengi. Sianati ya bidhaa ya kati inaweza kuoza zaidi na kuwa vitu visivyo na sumu, na peroksidi ya hidrojeni yenyewe huoza na kuwa maji na oksijeni, na hivyo kupunguza hatari ya uchafuzi wa pili.

Utumiaji Mkubwa : Njia hii inatumika kwa shughuli za uchimbaji mdogo na viwanda vikubwa, na kuifanya kuwa chaguo linalofaa kwa ajili ya kutibu magugu ya sianidi.

Michanganuo

Kampuni ya Uchimbaji Madini ya Dhahabu : Kampuni ya uchimbaji madini ya dhahabu iliyoko [mahali maalum] ilikuwa na kiasi kikubwa cha mikia ya sianidi yenye mkusanyiko mkubwa wa sianidi. Walipitisha mbinu ya matibabu ya peroksidi ya hidrojeni. Kwa kuboresha vigezo vya mchakato, ikiwa ni pamoja na kurekebisha pH hadi 10.5. kuongeza salfeti ya shaba katika mkusanyiko wa 50 mg/L kama kichocheo, kwa kutumia uwiano wa molar wa peroksidi ya hidrojeni - hadi sianidi wa 5:1. na kufanya mmenyuko wa saa 1.5, walifanikiwa kupunguza mkusanyiko wa sianidi kwenye mikia hadi viwango vilivyo chini sana ya viwango vya udhibiti. Mikia iliyotibiwa ilihifadhiwa salama kwenye bwawa la mikia, na kichujio kilitumika tena katika mchakato wa uchimbaji, na kupunguza matumizi ya maji.

Operesheni Ndogo ya Uchimbaji Madini : Operesheni ndogo ya uchimbaji dhahabu katika eneo la mbali pia ilikabiliwa na tatizo la mikia yenye sianidi. Kwa sababu ya rasilimali chache, kwa kuzingatia urahisi wake wa utendaji, walichagua njia ya matibabu ya peroksidi ya hidrojeni. Kwa kudhibiti kwa uangalifu kiasi cha peroksidi ya hidrojeni kilichoongezwa kulingana na kiwango cha sianidi kilichokadiriwa kwenye mikia, kurekebisha pH kwa kutumia chokaa kinachopatikana ndani, na kutumia kichocheo rahisi cha mitambo kwa kuchanganya, walifanikiwa kupunguza sumu ya sianidi kwenye mikia. Ingawa kiwango cha matibabu kilikuwa kidogo, kilitosha kukidhi mahitaji ya mazingira ya ndani kwa ajili ya utupaji wa mikia, kulinda mazingira yanayozunguka kutokana na uchafuzi unaoweza kutokea wa sianidi.

Tahadhari

Ushughulikiaji Salama wa Peroksidi ya Hidrojeni : Peroksidi ya hidrojeni ni wakala mwenye nguvu wa oksidi na inaweza kuwa hatari sana ikiwa haitashughulikiwa ipasavyo. Wafanyakazi wanaohusika katika mchakato wa matibabu wanapaswa kuvaa vifaa vya kinga binafsi vinavyofaa, kama vile glavu, miwani, na mavazi ya kinga. Uhifadhi wa peroksidi ya hidrojeni unapaswa pia kuzingatia kanuni za usalama ili kuzuia kuoza kwa bahati mbaya au kugusana na vitu vinavyoweza kuwaka.

Ufuatiliaji Sahihi : Ufuatiliaji endelevu wa mchakato wa mmenyuko ni muhimu. Hii inajumuisha ufuatiliaji wa thamani ya pH ya tope wakati wa mmenyuko, viwango vya peroksidi ya hidrojeni na sianidi, pamoja na halijoto ya mmenyuko. Sampuli na uchambuzi wa mara kwa mara unapaswa kufanywa ili kuhakikisha kwamba mchakato wa matibabu unaendelea kama inavyotarajiwa na kufanya marekebisho ya wakati unaofaa ikiwa ni lazima.

Utupaji wa Matawi Yaliyotibiwa : Hata baada ya matibabu, matawi magumu yanapaswa kuhifadhiwa kwenye bwawa la kawaida la matawi linalokidhi viwango vya mazingira. Bwawa la matawi linapaswa kuwa na muundo unaofaa wa bitana ili kuzuia kuvuja kwa vitu vyenye madhara kwenye udongo na maji ya ardhini.

Tathmini ya Athari kwa Mazingira : Kabla ya kutekeleza mbinu ya matibabu ya peroksidi ya hidrojeni, tathmini kamili ya athari kwa mazingira inapaswa kufanywa ili kutathmini athari zake zinazowezekana kwa hewa, maji, na ubora wa udongo, na pia kwa mfumo ikolojia unaozunguka. Tathmini hii husaidia kuboresha mchakato wa matibabu na kuhakikisha kufuata kanuni za mazingira.

Kwa kumalizia, njia ya matibabu ya peroxide ya hidrojeni hutoa suluhisho linalofaa na la ufanisi kwa ajili ya matibabu ya mikia ya cyanide. Kwa kuelewa kanuni yake, kufuata hatua sahihi za matibabu, kuzingatia mambo yanayoathiri, na kuchukua tahadhari muhimu, njia hii inaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa hatari za mazingira zinazoletwa na mikia ya sianidi, na kuchangia maendeleo endelevu ya sekta ya madini na ulinzi wa mazingira.