Altın atıklarından sodyum siyanürün uzaklaştırılması için hangi işlemler uygulanır?

Giriş

Altın madenciliği sektöründe, cevherlerden altını çözmedeki etkinliği nedeniyle siyanür, çıkarma işleminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, atık malzemelerde siyanürün bulunması önemli çevresel ve güvenlik riskleri oluşturmaktadır. Sonuç olarak, verimli siyanür giderme süreçlerinin geliştirilmesi ve uygulanması son derece önemlidir. Bu makale, altın atık malzemelerinin işlenmesinde kullanılan çeşitli siyanür giderme süreçlerini inceleyerek , mevcut teknikler hakkında kapsamlı bir anlayış sağlamayı amaçlamaktadır.

Alkali Klorlama Yöntemi

Ilke

Alkalin klorlama yöntemi, siyanürün giderilmesi için en yaygın kullanılan işlemlerden biridir. Bu yöntemde, klor bazlı oksitleyiciler alkalin koşullar altında atık çamuruna eklenir. Klor, siyanür iyonlarıyla (CN-) reaksiyona girerek daha az toksik ürünler oluşturur. Reaksiyon iki ana aşamada gerçekleşir. Birinci aşamada, siyanür siyanata (CNO-) oksitlenir ve ikinci aşamada, siyanat daha da parçalanarak azot gazı, karbondioksit ve diğer zararsız maddelere dönüşür.

Avantajlar

• Yüksek Verimlilik : Altın atıklarındaki yüksek siyanür konsantrasyonlarını etkili bir şekilde azaltarak yasal deşarj limitlerine uyulmasını sağlar.

• Geniş Uygulama Alanı : Farklı siyanür konsantrasyonlarına ve bileşimlerine sahip çok çeşitli atık malzemeler için uygundur.

• Yerleşik Teknoloji : Süreç iyi anlaşılmış olup, uygulamasına ilişkin geniş endüstriyel deneyim mevcuttur.

Dezavantajlar

• Aşındırıcı Reaktifler : Klor bazlı oksitleyiciler ekipmanlara zarar vererek daha yüksek bakım maliyetlerine ve ekipman ömrünün kısalmasına yol açabilir.

• Zehirli Yan Ürünler : Reaksiyon sırasında, işlem düzgün bir şekilde kontrol edilmezse klor gazı gibi zehirli yan ürünlerin oluşma riski vardır.

• Yüksek Kimyasal Tüketimi : Nispeten büyük miktarda klor bazlı oksitleyici gerektirir, bu da işletme maliyetlerini artırabilir.

Örnek Projelerimiz

Bir altın madeni, siyanür içeren atıklarını işlemek için alkali klorlama yöntemini kullandı. Atık bulamacının pH'ını 10 - 11 civarında dikkatlice kontrol ederek ve uygun miktarda ağartma tozu (yaygın bir klor bazlı oksidan) ekleyerek, atıklardaki toplam siyanür içeriği, başlangıçtaki 200 mg/L konsantrasyonundan işleme sonrasında 0.1 mg/L'nin altına düşürüldü. İşlenmiş atıklar, yerel çevresel deşarj standartlarını karşıladı.

INCO Prosesi (Kükürt Dioksit - Hava Prosesi)

Ilke

Kükürt dioksit - hava işlemi olarak da bilinen INCO işlemi, bir diğer önemli siyanür giderme teknolojisidir. Bu işlemde, kükürt dioksit ve hava, bakır katalizörü varlığında atık çamuruna sokulur. Kükürt dioksit sülfata oksitlenir ve havadaki oksijen siyanürün oksidasyonuna yardımcı olur. Bakır katalizörü, siyanürü karbondioksite, nitrojene ve diğer maddelere dönüştürerek reaksiyon hızını hızlandırır.

Avantajlar

• Daha Düşük Kimyasal Tüketimi : Diğer bazı yöntemlere kıyasla, oksitleyici kaynak olarak havayı kullandığı için daha az kimyasal girdi gerektirir.

• Azaltılmış Zehirli Yan Ürünler : Alkali klorlamaya kıyasla daha az zehirli yan ürün üretir, bu da onu çevre dostu bir seçenek haline getirir.

• Maliyet Etkinliği : Kükürt dioksit ve havanın nispeten düşük maliyeti nedeniyle büyük ölçekli operasyonlar için maliyet etkin olabilir.

Dezavantajlar

• Katalizör Gereksinimi : Bakır katalizör ihtiyacı, sürece karmaşıklık katmaktadır. Katalizörün dikkatlice bakımı ve izlenmesi gerekir ve kaybı veya devre dışı kalması, süreç verimliliğini etkileyebilir.

• pH Hassasiyeti : Proses, atık çamurunun pH değerine duyarlıdır. Etkin siyanür uzaklaştırma için genellikle 8-9 aralığında optimum pH koşullarının korunması gerekir.

• Daha Yavaş Reaksiyon Hızı : Reaksiyon hızı, diğer bazı oksidasyon süreçlerine kıyasla nispeten daha yavaştır; bu durum daha büyük reaksiyon kapları ve daha uzun bekleme süreleri gerektirebilir.

Örnek Projelerimiz

Büyük ölçekli bir altın madenciliği operasyonu INCO sürecini uyguladı. Kükürt dioksit ve havayı tanıtmak için özel bir reaksiyon sistemi kurarak ve bakır katalizör dozajını dikkatlice kontrol ederek, atıklarındaki siyanür konsantrasyonunu 150 mg/L'den 50 mg/L'nin altına düşürebildiler. Bu, atık bertarafı için endüstri tarafından kabul edilen zayıf asit ayrışabilir (WAD) siyanür seviyesi gereksinimlerini karşıladı.

Biyolojik Arıtma Yöntemleri

Ilke

Siyanür içeren altın atıklarının biyolojik arıtımı, bakteri ve mantar gibi mikroorganizmaların kullanımını içerir. Bu mikroorganizmalar, siyanürü bir azot veya karbon kaynağı olarak metabolize edebilir. Örneğin, bazı bakteriler enzimatik reaksiyonlar yoluyla siyanürü amonyağa dönüştürebilir. Genel süreç, mikroorganizmaların uygun sıcaklık, pH ve besin bulunabilirliği gibi belirli çevre koşulları altında siyanür molekülünü parçaladığı karmaşık bir biyokimyasal reaksiyonlar dizisidir.

Avantajlar

• Çevre Dostu : Biyolojik arıtma, çevreye ek zararlı kimyasallar salmadığı için daha sürdürülebilir bir seçenektir.

• Düşük Maliyet : Mikrobiyal kültür oluşturulduktan sonra, mikroorganizmalar kendi kendilerini çoğaltabildikleri ve doğal besinleri kullanabildikleri için işletme maliyetleri nispeten düşük olabilir.

• Seçici İşlem : Bazı mikroorganizmalar siyanürü seçici olarak hedef alarak, atık yığınlarındaki diğer değerli mineralleri etkilemeden bırakabilir.

Dezavantajlar

• Yavaş Süreç : Biyolojik süreçler genellikle kimyasal oksidasyon yöntemlerine kıyasla daha yavaş reaksiyon hızlarına sahiptir. Bu durum, büyük ölçekli biyoreaktörler ve uzun işlem süreleri gerektirebilir.

• Çevresel Koşullara Duyarlılık : Mikroorganizmalar, sıcaklık, pH ve atıklardaki diğer toksik maddelerin varlığına karşı son derece hassastır. Küçük değişiklikler bile mikrobiyal aktiviteyi bozabilir ve siyanür giderme etkinliğini azaltabilir.

• Başlangıç ​​Aşaması Karmaşıklığı : Siyanür bozunumu için istikrarlı ve verimli bir mikrobiyal kültür oluşturmak zorlu olabilir. Uygun mikroorganizmaların dikkatli seçimi ve adaptasyonu gerektirir.

Örnek Projelerimiz

Bir altın madeni biyolojik bir arıtma sistemiyle deneyler yaptı. Siyanür parçalayan bakterilerden oluşan bir konsorsiyumla doldurulmuş özel olarak tasarlanmış bir biyoreaktör kullandılar. Biyoreaktördeki uzun süreli bir operasyon ve çevre koşullarının sürekli iyileştirilmesinden sonra, atıklardaki siyanür konsantrasyonunu 80 mg/L'den yaklaşık 10 mg/L'ye düşürmeyi başardılar. Ancak bu süreç, istikrarlı bir performans elde etmek için birkaç aylık başlatma ve ayarlama gerektirdi.

Atık Yıkama ve Havuz Soyma (WPS) İşlemi

Ilke

WPS işlemi iki ana adımdan oluşur: atık çamuru yıkama ve siyanürün havuz veya tanktan sıyrılması. Yıkama adımında, atık çamurunu yıkamak için karşı akımlı yüksek hızlı koyulaştırıcılar kullanılır. Bu, atıklardan önemli miktarda siyanür içeren çözeltinin çıkarılmasına yardımcı olur. Siyanür içeren koyulaştırıcı taşması daha sonra havuz veya tanktan sıyrılmaya tabi tutulur. Sıyırma işleminde, siyanür açısından zengin çözelti havaya veya diğer sıyırma maddelerine maruz bırakılır. Hidrojen siyanür gazı formundaki siyanür çözeltiden sıyrılır ve geri kazanılabilir veya daha fazla arıtılabilir. Sıyrılan su, su dengesi yönetimine yardımcı olan yıkama aşamasına geri dönüştürülebilir.

Avantajlar

• Kaynak Geri Kazanımı : Bu süreç, siyanürün geri kazanılmasını sağlar ve geri kazanılan siyanür, liç işlemine geri dönüştürülerek madendeki toplam siyanür tüketimini azaltır.

• Su Yönetimi : Çıkarılan suyun geri dönüştürülmesi, madencilik operasyonundaki su dengesinin yönetilmesine, tatlı su alımına olan ihtiyacın azaltılmasına ve atık su deşarjının en aza indirilmesine yardımcı olur.

• Mevcut Altyapının Kullanımı : Atık su arıtma prosesi (WPS), yoğunlaştırıcılar ve proses suyu havuzları gibi mevcut tesis altyapısını sıklıkla kullanabilir ve bu da büyük sermaye yatırımlarına olan ihtiyacı azaltır.

Dezavantajlar

• Operasyonel Karmaşıklık : Süreç birden fazla adım içerir ve yıkama verimliliği, sıyırma hızı ve su geri dönüşüm oranları gibi parametrelerin dikkatli kontrolünü gerektirir.

• Siyanür Geri Kazanım Verimliliği : Siyanür geri kazanım verimliliği, atık malzemedeki başlangıç ​​siyanür konsantrasyonu, yıkama ve sıyırma işlemlerinin kalitesi ve diğer engelleyici maddelerin varlığı gibi faktörlerden etkilenebilir.

• Koku ve Güvenlik Endişeleri : Sıyırma işlemi sırasında güçlü bir kokuya sahip ve oldukça zehirli olan hidrojen siyanür gazı açığa çıkabilir. Gaz sızıntısını önlemek ve işçilerin güvenliğini sağlamak için uygun güvenlik önlemleri alınmalıdır.

Örnek Projelerimiz

Bir altın madenciliği şirketi WPS sürecini uyguladı. Mevcut yoğunlaştırıcılarını gelişmiş yıkama için yeniden donatarak ve siyanür sıyırma için kapalı bir havuz inşa ederek %70'e kadar siyanür geri kazanım oranına ulaşabildiler. Geri kazanılan siyanür, sızdırma devresine başarıyla geri dönüştürüldü ve siyanür satın alma maliyetlerini önemli miktarda azalttı.

Sonuç

Altın atıklarından siyanürün uzaklaştırılması çevre koruma ve sürdürülebilir madencilik uygulamaları için hayati önem taşır. Alkali klorlama, INCO işlemi, biyolojik arıtma ve WPS işlemi dahil olmak üzere ele alınan siyanür uzaklaştırma işlemlerinin her biri kendine özgü avantajlara ve dezavantajlara sahiptir. En uygun işlemin seçimi atıklardaki ilk siyanür konsantrasyonu, atıkların bileşimi, mevcut altyapı ve maliyet-fayda analizi gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Çoğu durumda, en verimli ve maliyet-etkin siyanür uzaklaştırmasını elde etmek için bu işlemlerin bir kombinasyonu gerekebilir. Madencilik endüstrisi artan çevresel incelemelerle karşı karşıya kalmaya devam ettikçe, daha temiz ve daha sürdürülebilir bir gelecek sağlamak için siyanür uzaklaştırma teknolojilerinde sürekli araştırma ve geliştirme yapılması elzem olacaktır.