Giriş: Madenciliği Üzerine Cyanide Tedavisinin Necessity of Cyanide Treatment in Mining

Altın ve gümüşlerin düşük derece veya yarıklardan çıkarılması, Avustralya'daki pek çok metalden oluşan zararlı maddelere karşı etkili bir şekilde tedavi edilmesi gerektiği konusunda oldukça hassas bir şekilde çözüm oluşturabilir.

Kimyasal tedavi yöntemleri, ya oksite cyande'yi daha az toksik bileşiklere hedefliyor, önceden çözülmemiş tuzlar olarak kabul edilir veya onu madencilik atıksularından uzaklaştırmak için daha çok sayıda temel kimyasal tekniklere dönüştürür, yöntemin seçimi, diğer metallerin varlığına, istenen son kullanımlara bağlıdır.

Madencilik Atıksu'nda Cyanide Speiasyon Anlamak

Tedavi yöntemlerini tartışmadan önce, madencilik effluent'te var olan siyande biçimlerini anlamak önemlidir. Cyanide şu anda bulunabilir:

  • [Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.) ve HCN (hidrojen cyande) ve CN- (cyanide ion) Free cyande en toksik form ve reaksiyon için kullanılabilir.
  • [0]Sürekli asit dissociable (WAD) siyande[Düz: 1 ) – çinko, bakır, kamyum ve nikel gibi metallerle kompleksler, ve yaniler hafif derecede asitli koşullarda serbest bırakabilirler.
  • [FONT=0)Strong asit dissociable (SAD) cyande[DÜT:1) – demir, kobalt ve altın ile sabit kompleksler, güçlü asit veya oksidatif koşullara sahip, özellikle de ferrocyanide, daha az toksik ama yine de düzenlenir.

Çoğu tedavi süreçleri ücretsiz ve WAD siyande hedef alır. SAD siyande daha fazla rerakterdir ve genellikle ters osmosis veya diğer membran süreçleri ile belirli oksidatif yöntemler veya fiziksel geri yükleme gerektirir. Proper speciasyon analizi, her form konsantrasyonun azaltılması, gerekli kimyasal doz ve reaksiyon koşullarını belirler.

Cyanide Removal için Yaygın Kimyasal Yöntemler

Aşağıdaki yöntemler madencilik endüstrisinde en yaygın uygulanan kimyasal teknikleri temsil eder. Her biri on yıldan fazla bir süredir uzay-proven olmuştur.

Kimyasal Oxidasyon Hidrojen Peroksit Kullanımı

Hidrojen peroksit (H2O2), siyande'yi tek bir adımda dirilten güçlü bir oksiterdir:

CN – + H2O2 → OCN - + H2O

Cyafur, siyanürden yaklaşık 1000 kat daha az toksiktir ve bazı koşullarda amonyak ve karbonat için daha fazla hidroliziğe ve karbonatlara daha fazla hidroksit verebilir. reaksiyon genellikle 9-10.5 pH'da yapılır, bu da siyanüre ion (CN-) ve HCN gaz evrimini destekler ve HCN gaz evrimini azaltır ve diğer tehlikeli kimyasalları tanıtabilir, ancak aşırı dozlama işlemi genellikle toksik olmayan bir şekilde kullanılabilir.

alkalin klorinasyon

alkalik klorinasyon klor gazı (Cl2) veya sodyum hipoklorite (NaOCl) 10'un üzerinde kontrollü bir pH'da atık suları atık sulara dahil etmek için içerir: reaksiyon iki aşamada devam eder:

  1. [FONT:0)Stage 1:[DÜDÜT 1: 1 ), kloroit (CNCl) oluşturmak için siyanyum ile tepki verir (CNCl), yüksek pH (>10), CNC hidrolyzes hızla cyanate (OCN-)
  2. [FONT:0]Stage 2:[[DÜT 1: 1) Ek klorolar karbondioksit ve azot gazına aşırı klor varsa, kloro gazına ek olarak.

Genel stoichiometri: CN- + 2OH - + Cl2 → OCN - + 2Cl - + H2O ( aşama 1).Köpücük gazın kullanımı önemli ölçüde, klorun başına maliyetle ilgili olarak 2,5 parça klor gerektirir; klorun asit ve egzersizi gerektiren işlem, organik ürünler için yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) yüksek çözünürlükte kullanılabilir.

Caro'nun asitini kullanarak kimyasal Oxidasyon (Peroxymonosulfuric Acid)

Caro'nun asiti (H2SO5), onları cyanate. Caro'nun asitine tepki vererek oluşturan bir oksiterdir (-5), doğal olarak sulfidasyondan asitli olarak kullanan çok güçlü bir oksitleyicidir.

Sulfur Dioksi / Air (INCO Process)

Uluslararası Nickel Company tarafından geliştirilen INCO süreci, sulfur dioksit (SO2) ve OCN- + H2O → Üretilen sulu asit tüketimine sahip olmak için bakır katalizörün varlığında kullanılır.

Cyanide Metal ve Salts ile Precipitation

Precipitation yöntemleri, cyande ile çözülemeyen bir bileşik oluşturan bir eğitim eklemeyi içerir. En yaygın seçenek demirli sulfate (FeSO4) demirli süzyanisin (Prussian mavi): 3FeSO4 + 6NaCN → Fe4[Fe(CN)6]3 + 3Na2SO4. Bu önsözlüm, demirden veya filtrasyondan kaldırılabilir mavi bir katıdır.

Diğer yağış ajanları şunları içerir:

  • [FONT:0]Copper tuzlar: [DÜDÜT:1] Bakır siyanür (CuCN) yoğun çözümlerden faydalanıyor, ancak aşırı sinyanlarda kırmızılar seçici ve sık sık bakırı siyanür çözümlerinden kurtarmak için kullanılır.
  • [FONT:0)Zinc tuzları: [Döntgen: 1] çinko cyande yağışı bazen demir yöntemlerinden daha az verimli kullanılır.
  • [FONT:0)Calcium hipoklorite:) İlk olarak bir o oksiter iken, yüksek hacimli ortamlarda da kalsiyum cyande kompleksleri de önceden seçebilir.
  • [FONT:0)Sulfidegrad:[Dönem:[Dönem:[Dönem: 1) NaHS veya Na2S, thiocyanate (SCN-) olarak siyanürler (SCN-) belirli koşullar altında, bu da oksitlenebilir.

Precipitation düşük hacimli, yüksek hacimli akışların uygulanabilir olduğu yüksek hacimli akışlar için en uygun olanıdır. Büyük akışlar için, ceza ve tasarruf maliyetleri nedeniyle pratik hale gelir.

Gelişmiş ve Alternatif Kimyasal Oxidasyon Süreçleri

Klasik tekniklerin ötesinde, birkaç gelişmiş oxidasyon süreçleri (AOPs) incelendi ve siyanür kaldırılması için uygulandı. Bu tipik olarak, enerji girişleri ile son derece reaktif radikal türler oluşturmak için proteinler bir araya getiriyor.

Ozon Oxidation

Ozon (O3), doğrudan serbest siyanürler ile tepki veren güçlü bir oksiterdir ve toksik olmayan rezasyonlar oluşturmak için daha yüksek sermaye ve hidroksit sıvısı ile biyokarbonatları geliştirmektir.

Fenton ve Electro-Fenton Süreçleri

Fenton reaksiyonu, demir demir demir (Fe2+) ve hidrojen peroksiti asitli koşullarda (pH 2–4) kullanılmaktadır ve tedavi öncesi ve demir-sömertçesiz bir cyande, metal-cyande kompleksleri üreterek, bu konudaki karbondioksit ve hatta azotun azaltılması ve yaygın kimyasal maddeler için gerekli olan kimyasal maddelere ihtiyaç duyar.

Fotokimya ve UV-Based Processes

UV ışığı sadece yanide kompleksleri fotolyze edebilir, ancak fiyatlar yavaştır. UV peroksit veya titanyum dioksit ile UV'yi birleştirmek (TiO2) fotokatalize, oxidasyon için tedavi edilebilir. UV/H2O2 sistemleri hem ücretsiz hem de karmaşık bir cyanüre ile birlikte çalışır. Ancak, yüksek akış veya konyansiyonel akışlara bağlı olarak gerekli olan UV yoğunluk ve iletişim süresine bağlıdır.

Kimyasal Tekniklerin Etkisi

Doğru siyant kaldırma yöntemini seçmek birkaç değişkenin ayrıntılı bir analiz gerektirir:

  • Cyanide konsantrasyon ve spiasyon: Yüksek ücretsiz siyanür konsantrasyonları (>100 mg/L) Kimyasal oxidasyon (H2O2, SO2/air, alkalin klorinasyon) Low konsantrasyonları (<10 mg/L) biyolojik veya adoksiksiyon yöntemleri tarafından daha etkili bir şekilde tedavi edilebilir, ancak asitle kimyasal oksidasyon hala yaygındır.
  • [FONT:0) thiocyanate (SCN-):) Thiocyanate, altın veya işlemede yaygın bir üründür ve oxidasyona daha dirençlidir. Bazı yöntemler (örneğin, Caro'nun asit, ozon) kısmen tedavi eder, diğerleri genişletilmiş temas veya birden fazla aşama gerektirir.
  • [FONT=0]Görüngenin kaynağı: [Dönetici sular Caro'nun asitini destekliyor; alkali sular hidrojen peroksit veya alkali klorinasyon için uygundur.
  • [FONT:0)Diğer metaller ve kirleticiler: Bakır, demir ve nikel form, ayrı yıkım adımları veya katalizör ek gerektirebilir.
  • [FONT=0)Yönergesel deşarj sınırları:[Dönergeler:[Dönergeler:0) Bazı ABD eyaletlerinde (örneğin, 0.022 mg/L free cyanide) birincil tedaviden sonra bir parlat aşaması gerekebilir.
  • [FONT:0)Water recirculation vs. deşarj: Eğer su süreçte yeniden kullanılabilirse, bazı kimyasallar (örneğin, klor, sulfates) bir araya gelebilir ve leaching Hidrojen peroksit ve ozonlar ile müdahale edebilir.
  • [FONT:0)Küresel ve işletme maliyetleri: [Dönetici:0)Küresel ve verimsizlik daha düşük sermayeye sahiptir, ancak daha yüksek kimyasal ve güvenlik maliyetleri sunar. Ozon ve UV, yüksek sermayeye sahiptir, ancak düşük işletme maliyetleri bir kez kuruldu.
  • [FONT:0]Operator uzmanlığı ve güvenliği: [Dönetici:0]Temple gaz kullanımı uzman eğitim gerektirir; Caro'nun asiti oldukça koratifdir; SO2 inhalasyon yoluyla toksiktir. Hidrojen peroksit ve sodyum hipoklorite daha güvenli alternatiflerdir.

Anahtar Kimyasal Yöntemlerinin Karşılaştırması

Yöntem seçimine yardımcı olmak için, aşağıdaki tablo her tekniğin ana özelliklerini özetliyor:

[FONT:0]Hydrogen Peroksi: [DD cyande için etkili olan [DD cyanide. bazı kompleksler için katalizör gerekir. Hızlı reaksiyon. Ürünler tarafından tehlikeli değildir. Residual peroksit 9-10.5.

[FONT:0)Alkaline Chlorination:[DD Cyande. cyanogen klorür (toksi) Formlar, organik varsa kloralize organiklar. yüksek pH (~11).

[FONT=0)Caro'nun asiti: [DDÜT:1] Özgür, WAD ve bazı SAD siyande. asitli pH'da Operates.Ürünler tarafından klorlanma.Yerel üretime ihtiyaç duyar. Moderate maliyet.

[FONT=0)SO2/Air (INCO): [D=D cyande. Neutral pH. Düşük kimyasal yüksek akışlar için maliyeti. SO2 depolama tehlikesi.Profesyonel olarak bakır katalizör (~5-50 mg/L) gerekir.

[FONT:0]Ferrous Sulfate Precipitation:[DÜT:1] Basit; özgür ve bazı WAD siyande, yüksek konsantrasyonlar veya tamamen ortadan kaldırma için etkili değil.

[FONT=0)Ozone/UV: [Dönetici: [Dönetici: 0,3], özellikle de birleştirilmiş olarak, tuz yüklemesi ile ilgili olarak, yüksek sermaye ve enerji maliyeti uygun değildir.

Çevre ve Güvenlik Tahminleri

Tüm kimyasal tedavi yöntemleri ikincil atıkların bir kısmını üretir. Oxidasyon yöntemleri cyanate yaratır, bu daha az toksiktir, ancak belirli koşullar altında amonyakayak olabilir. Ammonistan su hayatına toksiktir ve yönetilmelidir. klorlama işlemi mevcutsa trihalometanlar üretmelidir, bu da otomobilleri organize edilmelidir. Precipitation yöntemleri demir cyanitler ve diğer metaller içeren çamurlar ve diğer metaller içerir; eğer ağırlamalar mekaniği ile ilgili olarak eğitilmiş olmalıdır.

Çevre perspektifinden, hedef, siyanürleri tamamen azot ve karbondioksiti yok etmek, sadece daha az toksik formlara dönüştürmek yerine, tam mineralizasyon pratikte nadiren elde edilir; çoğu işlem cyanate'da durmaktadır.[Dönemli cyanate, biyolojik oxidasyona ek olarak aşırı tepki verebilir veya aşırı derecede fazla 3] [Düzereneği geri çeviren kapalı-loop sistemleri).

Siyant tedavisine yapılan araştırmalar, kimyasal tüketimi azaltmaya, tehlikeli reaktifleri ortadan kaldırmaya ve daha küçük bir hacimde geri dönüşüm veya yıkım için diferansiyel iyonasyon için değerli metalleri geri almaya devam etmektedir. Bioteknolojik yaklaşımlar hem ücretsiz hem de karmaşıklaştırılan siyanürtler için yüksek hasara neden olur.

Başka bir umut verici avenue, mazlum kurtarmayı sağlayan sülfürler kullanıyor (örneğin, SART (sulfidizasyon-acidification-recycling-cling-cling-cATION) işlemi, cyande çözümlerinden kaynaklanan altın ve gümüşleri, lyantize devreleri kullanarak, linçli devreleri yeniden üreterek devre dışı bırakmak için serbest kyanları geri yükleme yöntemiyle azaltıyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Madencilik atıksularından gelen siyanür kaldırılması kritik bir çevresel ve düzenleyici ihtiyaçtır. Bir dizi kimyasal teknik mevcut, her biri farklı avantajları ve sınırlamaları ilerleyici, alkalin klorinasyon, INCO süreci, Caro'nun asiti ve yağış yöntemleri doğru şekilde tasarlandığında uygun şekilde optimize edilmiş ve işletilebilecek teknolojilerdir.En uygun yöntemden bağımsız olarak, atık su kimyası, akış özellikleri, düzenleyici hedefler ve operasyonel tercihler.