Экспериментальный анализ по удалению цианидов из золотосодержащих хвостов в среде

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 3831 (2023) Цитировать эту статью

596 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Содержание цианидов в золотосодержащих хвостах серьезно превышает стандарт из-за процесса извлечения цианидов. Чтобы повысить эффективность использования ресурсов золотых хвостов, был проведен эксперимент по среднетемпературному обжигу хвостов золотого рудника Пайшаньлоу после промывки и фильтрационной обработки. Проведен анализ закономерностей термического разложения цианида в золоторудных хвостах и ​​сравнено влияние различных температур и длительности обжига на эффективность удаления цианида. Результаты показывают, что когда температура обжига достигает 150 °C, слабые цианидные соединения и свободный цианид в хвостах начинают разлагаться. Когда температура прокаливания достигла 300°С, комплексное цианидное соединение начало разлагаться. Когда температура обжига достигает начальной температуры разложения цианида, эффективность удаления цианида можно повысить за счет увеличения времени обжига. После обжига при 250–300 °С в течение 30–40 мин общее содержание цианидов в токсичном фильтрате снизилось с 3,27 до 0,01 мг/л, что соответствует стандарту качества воды III класса в Китае. Результаты исследований обеспечивают недорогой и эффективный способ очистки от цианидов, что имеет большое значение для стимулирования использования ресурсов золотосодержащих хвостов и других цианидсодержащих отходов.

Как типичный представитель твердых отходов, золоторудные хвосты все еще имеют менее 40% общего коэффициента использования из-за чрезмерного содержания цианидов. Чтобы снизить затраты на добычу полезных ископаемых на горнодобывающих предприятиях и избежать загрязнения окружающей среды горных работ, вызванного большим количеством цианидсодержащих хвостов, разработан высокоэффективный, недорогой и не требующий вторичного загрязнения процесс удаления цианидов, позволяющий реализовать безвредное обращение с цианидсодержащими хвостами. Основное условие использования ресурсов хвостохранилищ.

В настоящее время методы удаления цианидов из хвостов в основном включают физические методы, химические методы, методы гидролиза и методы сжигания1,2,3,4,5. Физический метод в основном использует метод разделения твердой и жидкой фаз и промывки, который может снизить содержание цианида в токсичном растворе выщелачивания хвостов до уровня ниже 5 мг/л6,7,8. Метод отличается простотой процесса, отсутствием вторичного загрязнения, высокой эффективностью очистки, относительно низкой стоимостью очистки и широким спектром применения. Метод разделения твердой и жидкой фаз и промывки определен «Техническими условиями по контролю загрязнения цианидными остатками в золотодобывающей промышленности» как предпочтительный процесс удаления цианида из цианидсодержащих хвостов, используемых для закладочных материалов. Однако в процессе промывки не происходит никакой химической реакции, часть нерастворимых в воде комплексных цианидных соединений в хвостах не может быть удалена методом промывки. В то же время из-за технологических ограничений метода промывки неизбежно, что некоторое количество цианидов останется в шлаке хвостохранилища. Этот метод приводит к низкой эффективности удаления цианидов и подходит только для основного процесса удаления цианидов из хвостов.

Химический метод использует химические реагенты для окисления цианида в хвостах до относительно слабой и легко гидролизуемой циановой кислоты (HCNO), которую затем удаляют путем дальнейшего окисления и гидролиза. В зависимости от выбора окислителя его можно разделить на: метод окисления хлором, метод INCO, метод окисления озоном и метод окисления перекисью водорода. Метод окисления хлора имеет преимущества низкой стоимости, простоты процедуры и высокой степени автоматизации, а также обеспечивает хороший эффект удаления слабых цианидных соединений в хвостах, но эффект удаления сложных цианидных соединений, особенно феррицианидных соединений, не очевиден, и это легко вызвать Очищенные хвосты содержат некоторое количество остаточного хлора и не полностью прореагировавшего хлористого циана, которые вызывают коррозию оборудования для удаления цианидов и вызывают вторичное загрязнение9,10,11. Метод INCO позволяет не только эффективно удалять слабые цианидные соединения, но также хорошо удалять сложные цианидные соединения и феррицианидные соединения. Однако некоторые роданидные соединения невозможно удалить, а ионы металлов в комплексных цианидных соединениях склонны образовывать осадки карбонатов, гидроксидов и феррицианидов, которые прикрепляются к поверхности частиц хвостов. Метод INCO больше подходит для очистки цианидсодержащих сточных вод с низким содержанием тиоцианата, когда он используется для очистки от шлака из цианидсодержащих хвостов, феррицианид и тиоцианат не могут быть полностью удалены, поэтому цианид в хвостах не может быть полностью удален, и это трудно продолжать снижать содержание цианида12,13. Метод озонового окисления может окислительно разлагать другие цианиды, за исключением соединений феррициана (включая, помимо прочего, роданидные соединения и комплексы тяжелых металлов) на радикалы азота и бикарбоната, и имеет более высокую скорость реакции. Во всем процессе удаления цианида озоном не вводятся вторичные загрязнители, а процесс очистки прост, но стоимость удаления цианида значительно увеличивается из-за дорогого оборудования для генерации озона, высокого энергопотребления, легкого выхода из строя и сложного обслуживания14 , 15. Озоновое окисление обычно используется в качестве вспомогательного процесса для глубокой переработки хвостов, содержащих низкие концентрации цианидов. Скорость реакции удаления цианидов методом перекиси водорода чрезвычайно высока, а содержание цианидов можно снизить до требований по выбросам за короткое время. Однако этот процесс не оказывает очевидного влияния на очистку феррицианидных и родоцианатных соединений и склонен к образованию осадка цианата, который прилипает к поверхности хвостов и снижает эффективность удаления цианида16,17. В то же время процесс получения перекиси водорода сложен, дорог и имеет большие потенциальные угрозы безопасности, что приводит к относительно узкой сфере применения метода окисления перекисью циана. В результате он пригоден только для глубокого цианирования. очистка от цианидсодержащих сточных вод с низким содержанием роданида и феррицианида.