Sulfid rudalari yuzasida siyanidni olib tashlash usullari va jarayonlari

1. kirish

Metallurgiya sohasida, ayniqsa, oltin qazib olish va sulfid rudalarini qayta ishlashda mavjudligi Cyanide yuzasida Sulfid rudalari muhim muammolarni keltirib chiqaradi. Sianid oltin bilan komplekslar hosil qilish qobiliyati tufayli oltinni olish uchun siyanidlangan yuvish jarayonida keng qo'llaniladi, bu uning erishini osonlashtiradi. Biroq, yuvish jarayonidan so'ng, qolgan siyanid qoldiqlardagi sulfid rudalari yuzasida nafaqat atrof-muhitning ifloslanishiga olib keladi, balki sulfidli minerallarning keyingi boyitilishiga to'sqinlik qiladi, qimmatbaho metallarning umumiy tiklanish tezligini pasaytiradi. Shu sababli, sulfidli rudalar yuzasida siyanidni olib tashlashning samarali usullarini ishlab chiqish mineralni barqaror qayta ishlash va atrof-muhitni muhofaza qilish uchun juda muhimdir.

2. Sulfid rudasi yuzasida siyanid bilan bog'liq mavjud muammolar

2.1 Atrof-muhitga ta'siri

Sianid juda zaharli moddadir. Yuzaki adsorbsiyalangan siyanidli sulfidli rudalar atrof-muhitga chiqarilganda, sianid asta-sekin yuvilib, tuproq, suv manbalari va havoni ifloslantirishi mumkin. Hatto past konsentratsiyalarda ham siyanid suvda yashovchi organizmlar, o'simliklar va inson salomatligi uchun juda zararli bo'lishi mumkin. Masalan, siyanidli qoldiqlarni noto'g'ri yo'q qilish sodir bo'lgan ba'zi tog'-kon sanoati hududlarida yaqin atrofdagi suv havzalarida erigan kislorod miqdori sezilarli darajada kamaygan, natijada baliq va boshqa suv hayvonlari nobud bo'lgan.

2.2 Sulfidli minerallarni boyitishning oldini olish

Pirit, xalkopirit va sfalerit kabi sulfidli rudalar yuzasida adsorbsiyalangan siyanid mineral yuzasida passivatsiya plyonkasi hosil qilishi mumkin. Ushbu plyonka keyingi flotatsiya yoki boshqa boyitish jarayonlarida sulfidli minerallarning reaktivligini pasaytiradi. Masalan, mis tarkibidagi sulfidli rudalarni flotatsiya qilishda xalkopirit yuzasida siyanidning mavjudligi uning kollektorlar bilan o'zaro ta'sirini susaytiradi, mis minerallarini gang minerallaridan samarali ajratishni qiyinlashtiradi va shu bilan mis kontsentratlarining navini va tiklanish tezligini pasaytiradi.

3. Sulfid rudalari yuzasida siyanidni olib tashlash usullari

3.1 Kislotalarni faollashtirish usuli

3.1.1 Printsip

Kislota faollashtirish usuli asosan sulfid rudalari yuzasida siyanid o'z ichiga olgan birikmalar bilan reaksiyaga kirishish uchun sulfat kislota yoki oksalat kislotasi kabi kislotalardan foydalanadi. Kislota qo'shilsa, u siyanid - metall komplekslarining parchalanishiga olib keladi. Natijada vodorod siyanid gazi hosil bo'ladi. Ammo yaxshi ishlab chiqilgan jarayonda bu uchuvchi vodorod siyanidi tegishli assimilyatsiya tizimlari orqali qayta tiklanishi va qayta ishlatilishi mumkin.

3.1.2 Jarayon bosqichlari

1. Ruda pulpasini tayyorlash: Birinchidan, bir xil ruda pulpasini hosil qilish uchun sulfidli ruda qoldiqlarini suv bilan adsorbsiyalangan siyanid bilan aralashtiring. Ruda pulpasining qattiq-suyuqlik nisbati odatda rudaning xususiyatlari va o'ziga xos texnologik talablar asosida, odatda 1:2 - 1:5 oralig'ida sozlanadi.

2. Kislota qo'shilishi: Doimiy aralashtirib, ruda pulpasiga sekin sulfat kislota yoki oksalat kislota qo'shing. Qo'shilgan kislota miqdori ruda pulpasidagi siyanid miqdoriga qarab ehtiyotkorlik bilan nazorat qilinishi kerak. Odatda, ruda pulpasining pH qiymati 2 - 4 ga o'rnatiladi va qo'shish jarayonida pH o'lchagich yordamida real vaqt rejimida pH nazorat qilinishi kerak.

3. Reaktsiya va gaz bilan ishlov berish: Kislota qo'shgandan so'ng, reaksiya taxminan 1 - 3 soat davom etsin. Bu vaqt ichida vodorod siyanid gazi ishlab chiqariladi. Bu gazning atrof-muhitni ifloslanishiga yo'l qo'ymaslik uchun gazni yig'ish va tozalash tizimi yo'lga qo'yilgan. Hosil bo'lgan vodorod siyanid gazi natriy gidroksid eritmasi kabi gidroksidi eritma bilan to'ldirilgan assimilyatsiya minorasiga yo'naltiriladi. Bu erda vodorod siyanidi natriy gidroksid bilan reaksiyaga kirishadi va olinadi Natriy siyanidi agar uning sifati talablarga javob bersa, eritma siyanidlash jarayoniga qayta ishlanishi mumkin.

3.1.3 Afzalliklar va kamchiliklar

• afzalliklari: Bu usul printsipial jihatdan ham, ishlash jihatidan ham nisbatan sodda. U sulfid rudalari yuzasida siyanidni o'z ichiga olgan birikmalarni samarali ravishda parchalashi mumkin va siyanidni qayta ishlash potentsialiga ega bo'lib, qazib olish jarayonida siyaniddan foydalanishning umumiy xarajatlarini kamaytiradi.

• Kamchiliklari: Muhim xavfsizlik xavflari mavjud. Vodorod siyanidi gazi juda zaharli hisoblanadi va reaksiya paytida har qanday oqish operatorlar va atrof-muhitga jiddiy zarar etkazishi mumkin. Bundan tashqari, ushbu usulda ishlatiladigan kislotalar korroziy bo'lib, ular uskuna va quvurlarga zarar etkazishi, texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini oshirishi va uskunaning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin.

3.2 Oksidlovchini faollashtirish usuli

3.2.1 Printsip

Vodorod peroksid, kaliy permanganat va ozon kabi oksidlovchi moddalar sulfid rudalari yuzasida siyanidni oksidlash uchun ishlatiladi. Bu oksidlovchi moddalar siyanid birikmalarining kimyoviy bog'lanishlarini buzadi, siyanidni azot gazi va boshqa nisbatan toksik bo'lmagan moddalarga aylantiradi. uglerodates.

3.2.2 Jarayon bosqichlari

1. Ruda pulpasini tayyorlash: Kislota faollashtirish usuliga o'xshab, sulfidli ruda qoldiqlarini tegishli qattiq-suyuq nisbati bo'lgan ruda pulpasiga tayyorlang.

2. Oksidlovchi qo'shimchasi: Tanlangan oksidlovchini ruda pulpasiga qo'shing. Qo'shilgan oksidlovchi miqdori ruda pulpasidagi siyanid miqdori va oksidlovchining oksidlanish potentsialiga bog'liq. Masalan, vodorod peroksiddan foydalanganda, dozasi odatda bir tonna ruda pulpasiga 1 - 5 kg ni tashkil qiladi, kaliy permanganat esa odatda bir tonna ruda pulpasiga 0.5 - 2 kg qo'shiladi. Qo'shish bir tekis aralashtirishni ta'minlash uchun doimiy aralashtirish bilan asta-sekin bajarilishi kerak.

3. Reaktsiya va monitoring: Oksidlovchini ruda pulpasidagi siyanid bilan 2 - 4 soat reaksiyaga kirishiga ruxsat bering. Reaktsiya jarayonida ruda pulpasidagi oksidlanish - qaytarilish potentsialini va siyanid miqdorini kuzatib boring. Oksidlanish - qaytarilish potentsial qiymati oksidlanish reaktsiyasining borishini aks ettirishi mumkin. Qiymat barqarorlashganda va ruda pulpasidagi siyanid miqdori talab qilinadigan standartga javob berganda (odatda 0.5 mg/L dan kam), reaksiya tugallangan hisoblanadi.

3.2.3 Afzalliklar va kamchiliklar

• afzalliklari: Bu usul kislota faollashtirish usuli kabi zaharli va uchuvchi gazlarni ishlab chiqarmaydi, bu uni ish muhiti uchun xavfsizroq qiladi. U siyanidni samarali oksidlaydi va parchalaydi, siyanidni sulfidli rudalar yuzasidan olib tashlash maqsadiga erishadi. Bundan tashqari, reaksiya mahsulotlari nisbatan ekologik toza.

• Kamchiliklari: Oksidlovchilarning narxi nisbatan yuqori, ayniqsa ozon kabi kuchli oksidlovchilar uchun, bu sulfidli rudalarni qayta ishlash narxini oshiradi. Bundan tashqari, oksidlanish reaktsiyasiga ruda pulpasining pH qiymati, harorati va boshqa aralashmalarning mavjudligi kabi omillar osongina ta'sir qiladi, bu reaktsiya sharoitlarini qattiq nazorat qilishni talab qiladi.

3.3 Mis tuzi usuli

3.3.1 Printsip

Mis tuzlari, masalan, mis sulfat, sulfidli ruda pulpasiga sirt - adsorbsiyalangan siyanid bilan qo'shiladi. Mis ionlari siyanid bilan reaksiyaga kirishib, erimaydigan mis-sianid komplekslarini hosil qiladi. Keyinchalik bu komplekslarni qattiq-suyuq ajratish usullari orqali ruda pulpasidan ajratish mumkin, shu bilan siyanidni olib tashlashga erishiladi.

3.3.2 Jarayon bosqichlari

1. Ruda pulpasini tayyorlash: Sulfidli ruda qoldiqlarini mos qattiq-suyuq nisbatga ega ruda pulpasiga tayyorlang.

2. Mis tuzi qo'shilishi: Ruda pulpasiga mos miqdorda mis sulfat qo'shing. Qo'shilgan mis sulfat miqdori ruda pulpasidagi siyanid miqdori bilan belgilanadi, odatda mis ionlarining siyanid ionlariga molyar nisbati 1 - 2: 1. Mis sulfat odatda suvli eritma sifatida qo'shiladi va qo'shish jarayoni ruda pulpasida mis ionlarining teng taqsimlanishini ta'minlash uchun doimiy aralashtirish bilan birga bo'lishi kerak.

3. Reaktsiya va qattiq - suyuqlikni ajratish: Mis tuzini qo'shgandan so'ng, reaktsiya 1 - 2 soat davom etsin. Keyin, filtrlash yoki cho'ktirish kabi usullardan foydalangan holda ruda pulpasida qattiq - suyuqlik ajratishni amalga oshiring. Ajratilgan qattiq tarkibida mis - siyanid cho'kmalari va sulfidli minerallar mavjud, ajratilgan suyuqlik esa tushirish standartiga javob berish uchun qayta ishlanishi yoki boshqa maqsadlarda qayta ishlanishi mumkin.

3.3.3 Afzalliklar va kamchiliklar

• afzalliklari: Bu usul erimaydigan cho'kmalarni hosil qilish orqali sulfidli rudalar yuzasidan siyanidni samarali ravishda olib tashlashi mumkin. Operatsion jarayoni nisbatan sodda va mis sulfat keng tarqalgan va arzon kimyoviy reagent bo'lib, ma'lum iqtisodiy foyda keltiradi.

• Kamchiliklari: Mis tuzlarini qo'shish ruda pulpasiga mis aralashmalarini kiritishi mumkin, bu esa sulfidli minerallarning keyingi boyitilishiga ta'sir qilishi mumkin. Misol uchun, qo'rg'oshin - rux sulfid rudalarini flotatsiyasida ortiqcha mis ionlari sfaleritni faollashtirishi, qo'rg'oshin va rux minerallarining ajralishiga xalaqit berishi mumkin. Bundan tashqari, ikkilamchi ifloslanishning oldini olish uchun ajratilgan mis-sianid cho'kmalarini to'g'ri yo'q qilish kerak.

3.4 Yangi kompozitsion reagent usuli

3.4.1 Printsip

Ba'zi yangi ishlab chiqilgan kompozit reagentlar, masalan, polisulfidlar va natriy metabisulfit kombinatsiyasi qo'llaniladi. Polisulfidlar sulfid rudalari yuzasida siyanid tarkibidagi oltingugurtni o'z ichiga olgan komponentlar bilan reaksiyaga kirishadi, natriy metabisulfit esa tizimning oksidlanish-qaytarilish potentsialini moslashtiradi va siyanidning parchalanishiga yordam beradi, shu bilan uni olib tashlashni osonlashtiradi.

3.4.2 Jarayon bosqichlari

1. Ruda pulpasini tayyorlash: Sulfidli ruda qoldiqlarini ruda pulpasiga tayyorlang.

2. Kompozit reagent qo'shilishi: Ruda pulpasiga polisulfidlar va natriy metabisulfitdan iborat kompozit reagent qo'shing. Polisulfidlarning natriy metabisulfitga og'irlik nisbati odatda 1: 1 ni tashkil qiladi. va qo'shilgan kompozit reagent miqdori ruda pulpasidagi siyanid miqdori va sulfidli rudaning tabiatiga qarab aniqlanadi, odatda har tonna ruda pulpasiga 0.5 - 2 kg gacha.

3. Reaktsiya va monitoring: Kompozit reagent qo'shilgandan so'ng, reaksiya 1-3 soat davom etsin. Reaksiya vaqtida ruda pulpasida siyanid tarkibini va tegishli kimyoviy parametrlarni, masalan, oksidlanish-qaytarilish potentsiali va pH qiymatini kuzatib boring. Sianidni to'liq olib tashlashni ta'minlash uchun reaktsiya sharoitlarini monitoring natijalariga ko'ra darhol sozlang.

3.4.3 Afzalliklar va kamchiliklar

• afzalliklari: Bu usul har xil turdagi sulfidli rudalarga yaxshi moslashishni ko'rsatadi. Kompozit reagent sulfidli rudalar yuzasidan siyanidni samarali olib tashlash uchun sinergik ishlaydi. Yagona reagentli usullar bilan solishtirganda, u yaxshiroq olib tashlash samaradorligini taklif qilishi va sulfidli minerallarning keyingi boyilishiga kamroq ta'sir qilishi mumkin.

• Kamchiliklari: Kompozit reagentlarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish nisbatan murakkab va narxi ba'zi an'anaviy yagona reagentli usullardan yuqori bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, kompozit reagentlarning o'ziga xos reaktsiya mexanizmi hali to'liq tushunilmagan, bu esa haqiqiy sanoat ilovalarida noaniqliklarni keltirib chiqarishi mumkin.

4. Jarayonni optimallashtirish va mulohazalar

4.1 Rudalarni oldindan tozalash

Sulfidli rudalar yuzasida siyanidni olib tashlash uchun yuqoridagi usullardan birini qo'llashdan oldin, ko'pincha tegishli rudani oldindan tozalash kerak. Misol uchun, agar sulfidli ruda qoldiqlarida ko'p miqdorda nozik taneli gang minerallari bo'lsa, ishlov berish qiyin bo'lgan nozik fraksiyalarni olib tashlash uchun oldindan saralash yoki tasniflash operatsiyalari o'tkazilishi mumkin. Bu reagent va sulfidli minerallarning sirt adsorbsiyalangan siyanid bilan aloqa samaradorligini oshirishi va ganga minerallarining reaksiya jarayoniga aralashuvini kamaytirishi mumkin.

4.2 Reaktsiya sharoitlarini nazorat qilish

• pH qiymati: Ruda pulpasining pH qiymati reaktsiya jarayoniga sezilarli ta'sir qiladi. Kislota faollashtirish usuli siyanid o'z ichiga olgan birikmalarning parchalanishini rag'batlantirish uchun past pH ni talab qiladi, oksidlovchi faollashtirish usuli va mis tuzi usuli esa tegishli pH oralig'ini saqlab turishi kerak. Masalan, oksidlovchi sifatida vodorod peroksiddan foydalanganda ruda pulpasining optimal pH qiymati odatda 8 - 10, mis sulfatdan foydalanganda esa ruda pulpasining pH qiymati odatda 6 - 8 da nazorat qilinadi.

• harorat: Reaksiya harorati reaktsiya tezligi va samaradorligiga ham ta'sir qiladi. Odatda, haroratni oshirish reaktsiya tezligini tezlashtirishi mumkin. Biroq, ba'zi reaktsiyalar uchun, masalan, siyanidning vodorod peroksid bilan oksidlanishi, haddan tashqari yuqori harorat oksidlovchining parchalanishiga olib kelishi mumkin, bu esa oksidlanish samaradorligini pasaytiradi. Shuning uchun reaksiya haroratini, odatda, 20 - 40 °C oralig'ida, o'ziga xos reaktsiya tizimiga muvofiq optimallashtirish kerak.

• Aralashtirish intensivligi: Ruda pulpasida reagentlarning bir tekis taqsimlanishini ta'minlash va sulfidli rudalar yuzasida reagent va siyanid o'z ichiga olgan moddalar o'rtasidagi aloqa ehtimolini oshirish uchun etarli darajada aralashtirish zarur. Biroq, haddan tashqari aralashtirish keraksiz energiya sarfiga va uskunaning mexanik aşınmasına olib kelishi mumkin. Tegishli aralashtirish intensivligi eksperimental tadqiqotlar va amaliy ishlab chiqarish tajribasi orqali aniqlanishi kerak.

4.3 Qattiq - suyuqliklarni ajratish va oqava suvlarni tozalash

Sulfidli rudalar yuzasida siyanidni olib tashlash reaktsiyasidan so'ng, ishlov berilgan sulfidli minerallarni reaksiya eritmasidan ajratish uchun samarali qattiq - suyuqlik ajratish kerak. Odatda ishlatiladigan qattiq suyuqliklarni ajratish usullari filtrlash, cho'ktirish va sentrifugalashni o'z ichiga oladi. Ajratilgan oqava suv odatda hali ham ba'zi qoldiq siyanid va boshqa aralashmalarni o'z ichiga oladi, ularni tushirish standartiga javob berish uchun qo'shimcha tozalash kerak. Chiqindilarni tozalash jarayonlari keyingi oksidlanish, adsorbsiya va biologik tozalash kabi usullarni o'z ichiga olishi mumkin.

5. Keys tadqiqotlari

5.1 Oltin konida kislotani faollashtirish usulini qo'llash

Ma'lum bir oltin konida, siyanid bilan yuvish jarayonidan so'ng, sulfidli ruda qoldiqlari ma'lum miqdorda sirt - adsorbsiyalangan siyanidga ega edi. Shaxta tozalash uchun kislota faollashtirish usulidan foydalangan. Birinchidan, qoldiqlar qattiq - suyuqlik nisbati 1: 3 bo'lgan ruda pulpasiga aylantirildi. Keyin ruda pulpasining pH qiymatini 3 ga moslashtirish uchun sulfat kislota qo'shildi. 2 soat reaksiyaga kirishgandan so'ng hosil bo'lgan vodorod siyanid gazi yig'ilib, natriy gidroksid eritmasi bilan so'riladi. Davolanishdan so'ng, ruda pulpasidagi siyanid miqdori 5 mg / l dan 0.5 mg / l dan kam tushdi va sulfidli minerallarning keyingi flotatsiyadan tiklanish darajasi taxminan 10% ga oshdi. Biroq, operatsiya vaqtida vodorod siyanid gazining sizib chiqishi operatsiya joyida xavfsizlik uchun xavf tug'dirdi va uskunalar quvurlari nisbatan kuchli korroziyaga uchradi.

5.2 Polimetall sulfidli ruda konida oksidlovchini faollashtirish usuli

Polimetalik sulfidli ruda konida sulfidli rudalar yuzasida siyanidni olib tashlash uchun oksidlovchi sifatida vodorod peroksid ishlatilgan. Ruda pulpasining pH qiymati dastlab 9 ga o'rnatildi va keyin vodorod peroksid har tonna ruda pulpasiga 3 kg dozada qo'shildi. 3 soat davomida reaksiyaga kirishgandan so'ng, ruda pulpasidagi siyanid miqdori juda past darajaga tushirildi. Mis, qo'rg'oshin va rux sulfid minerallarini keyingi boyitish qolgan siyaniddan ta'sirlanmadi va umumiy metallni olish darajasi yaxshilandi. Biroq, vodorod periksning yuqori narxi bir tonna uchun rudani qayta ishlash narxining taxminan 5 dollarga oshishiga olib keldi.

6. Xulosa

Sulfid rudalari yuzasida siyanidni olib tashlash minerallarni qayta ishlash sohasida hal qiluvchi vazifadir. Kislota faollashtirish usuli, oksidlovchi faollashtirish usuli, mis tuzi usuli va yangi kompozit reagent usulining har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Haqiqiy sanoat ilovalarida eng mos usulni tanlash uchun sulfidli rudalarning tabiati, atrof-muhitni muhofaza qilish talablari va iqtisodiy xarajatlar kabi omillarni har tomonlama hisobga olish kerak. Shu bilan birga, jarayon sharoitlarini optimallashtirish, rudalarni oldindan tozalash va qattiq suyuqliklarni ajratish va oqava suvlarni tozalash bilan to'g'ri ishlash orqali sulfidli rudalar yuzasida siyanidni yo'qotish samaradorligini yanada oshirish, resurslarni qayta tiklash va atrof-muhitni muhofaza qilish maqsadlariga erishish mumkin.