Обезвреживание цианистых стоков золотоизвлекательных фабрик методом хлорирования

Характеристика сточных  вод золотоизвлекательных фабрик
Показатели	Схема переработки руд
	флотационная	цианидная	комбинированная
рН Сухой остаток, мг/дм3 Окисляемость, мг О2/дм3 Содержание, мг/дм3: Магний Кальций Хлор – ион Сульфат – ион  Циан – ионы Роданиды  Железо общее  Медь Свинец Цинк Мышьяк Ксантогенат бутиловый Вспениватели	7,0-8,6 400-500 12-18   30-100 50-150 40-50 200-600 0 0 0-0,3 0-0,3 0-0,2 0,1-1,0 0,1-0,4 0,1-2,0 5-20	10-12 2000-2500 20-25   10-20 600-800 30-50 400-600 20-200 10-50 0,3-0,5 1-40 0,7-1,0 1-15 0,8-1,0 0 0	8-10 600-2000 20-22   30-35 100-400 40-50 300-600 10-30 10-20 0,3-0,5 1-20 0,2-0,6 0,5-10,0 0,4-0,5 0,1-1,0 1-10

 

Указанное в таблице минимальное  содержание циан – иона (20 мг/дм³) относится к стокам, образующимся при цианировании руд с фильтрацией пульп или противоточной декантацией. В этих случаях концентрация цианида снижается в результате промывки хвостов.

Наиболее токсичными компонентами стоков золотоизвлекательных фабрик являются цианиды, роданиды и соединения мышьяка.

В цианистых и смешанных  стоках при избытке простых водорастворимых  цианидов медь и цинк входят в состав комплексных растворимых цианидов.

Роданиды образуются в  стоках в результате взаимодействия простых цианидов с сульфидами щелочных металлов и элементной серой.

Мышьяковые соединения появляются в жидкой фазе в результате растворения  минералов мышьяка в цианистых  растворах.

Попадание токсичных цианидов в хвостохранилище неизбежно  приводит к заражению подземных  и поверхностных вод из – за просачивания растворов через ложе и дамбу. Поэтому в настоящее  время все сбрасываемые в хвостохранилища  цианистые стоки подлежат обезвреживанию.  Специальную проблему представляет обезвреживание стоков, образующихся в процессе кучного выщелачивания  золота.

3.2. Методы обработки цианистых  стоков золотоизвлекательных фабрик.

На выбор технологии обработки  цианистых стоков влияют их объем  и состав, вид комплексных цианистых  соединений и относительная стоимость  обработки.

 В свою очередь,  стоимость определяется рядом  факторов:

- выбором между регенерацией  или деструкцией цианида;

- возможностью доизвлечения  металла (металлов)

- необходимостью нейтрализации  роданид – ионов;

- возможностью воздействия  метода обработки на окружающую  среду и др.

4. ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ  ЦИАНИСТЫХ СТОКОВ ЗОЛОТОИЗВЛЕКАТЕЛЬНЫХ  ФАБРИК МЕТОДОМ ХЛОРИРОВАНИЯ

Этот метод используется для разрушения цианид – ионов, за исключением комплексных цианидов железа. Количество хлор – газа, необходимо для окисления цианидов, определяется изменением редокс – потенциала системы  до постоянного значения – 600 мВ при  рН 11-12. Для поддержания рН на нужном уровне добавляют известь, которая  нейтрализует кислоту, выделяющуюся в  результате различных окислительных  реакций (табл. 14. 2)

Таблица 14. 2 Реакции, протекающие при  хлорировании цианистых растворов
Процесс	Реакция
Гидролиз и растворение  газообразного хлора Образование гидрохлорида натрия Первая стадия окисления  цианидов   Вторая стадия окисления  цианидов   Окисление цианида гипохлоритами	Cl2+H2O→H++Cl-+HOCl 2NaOH+Cl2→NaOCl+NaCl+H2O NaCN+Cl2→CNCl+NaCl CNCl+Cl2→NaCNO+NaCl+H2O 2NaCNO+3Cl2+4H2O→3Cl2+(NH4)2CO3+Na2CO3→ →NaHCO3+N2↑+6NaCl+6H2O NaCN+NaOCl+H2O→CNCl+2NaOH 2NaCN+Ca(OCl)2+H2O→2CNCl+Ca(OH)2 CNCl+2NaOH→NaCNO+2NaCl+ H2O

 

Время, за которое протекает 1-я стадия окисления цианидов газообразным хлором, зависит от щелочности: при  рН 10-11 оно составляет 5-7 мин, а при  рН 8,5-9,0 – от 10 до 30 мин. На 2-й стадии окисления цианидов процесс идет медленнее: 1-1,5 ч.

Установка хлорирования содержит 3 реактора.

Обработку слива 5%-ной известковой  пульпой и раствором, насыщенным хлором, проводят в 1-м реакторе при  постоянном перемешивании. Расход извести  регулируется автоматически в зависимости  от рН в реакторе (оптимальная величина 10,5-11,5).

Узел приготовления пульпы извести состоит из 60-т бункера, питателя, агитатора для приготовления  пульпы и шламового насоса, производительность которого находится в зависимости  от величины рН. Хлорсодержащий раствор  получают в хлораторе. Дозировки  меняются автоматически в зависимости  от величины окислительно-восстановительного  потенциала. Хлор доставляют в жидком виде в резервуарах емкостью 1 т.

Во 2-м реакторе при добавлении 20%-ного раствора сульфата железа происходит осаждение мышьяка. Регулировка  рН на уровне 8,5 достигается добавлением 98%-ной Н₂SO₄, подаваемой насосом из стального резервуара емкостью 13 м³. Раствор сульфата железа готовят 1-2 раза в сутки.

В 3-м реакторе, в который  вводят 0,1%-ный раствор анионного  полиэлектролита, при перемешивании  происходит отстаивание тонких взвесей, образующихся во 2-м реакторе. Для  приготовления пульпы извести и  растворов сульфата железа и анионного  полиэлектролита используют часть  слива после 3-го реактора.

Достоинства метода:

- широко используется  на многих предприятиях;

- реакции быстро и полностью  снижают концентрацию цианид  – ионов до величины 0,1 г/м³;

- удаляются токсичные  металлы;

- хлор как реагент легко  доступен, технологичен, процесс легко  контролировать;

- метод применим как  к непрерывным, так и периодическим  процессам; 

- капитальные затраты  низки;

-метод относительно безопасный;

- разлагаются роданид  – ионы, тиосоли окисляются.

Недостатки процесса хлорирования:

- стоимость реагентов  высока в случае, если необходимо  полностью окислить цианистые  соединения;

- необходимо очень точно  осуществлять контроль за уровнем  рН для предотвращения образования  хлорциана;

- необходим контроль за  остаточным содержанием газообразного  хлора в водной среде, которое  не должно превышать 1 см³/м³;

В сточных водах, содержащих аммиак, расход хлора резко увеличивается  из-за образования хлорамина. Также  повышенный расход хлора вызывают медь и никель;

- в случае, если перемешивание  стоков недостаточно, цианистые  соединения металлов могут осаждаться. Анализ на свободный хлор будет  показывать, что процесс окисления  завершен, тогда как в действительности  этого нет;

- цианид в этом процессе  не регенерируется;

- комплексные цианиды  железа обычно не разлагаются;

- содержащиеся в стоках  металлы не извлекаются, что  в принципе, должно предполагать  направление стоков после хлорирования  в отстойник.

 

 

 

5. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ  ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ.

Стратегия внедрения экологически чистых технологий при освоении месторождений  полезных ископаемых подразумевает  системное сокращение производственных отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды. А по мере увеличения масштабов  промышленного производства становится больше отходов и загрязнений, поэтому  некоторые из них исключить полностью, в настоящее время имеются  предпосылки для создания таких  технологических схем, при которых  загрязнение биосферы можно значительно уменьшить.

Экологические вопросы при  добыче и переработке золотосодержащего  сырья являются одними из приоритетными  в цепочке производственно-технологического цинка. Реализуемые в горном производстве и в цехах перерабатывающих заводов  технико-технологические решения  снижают воздействие загрязняющих веществ на воздух, воду и почву. Однако проблема промышленного загрязнения в действительности существует. В первую очередь это конечно ядовитые и токсичные отходы золотоизвлекательной промышленности, как цианиды.

По классу опасности цианиды  относятся к первой группе: их предельно  допустимые концентрации (ПДК) в воде водоемов хозяйственно-питьевого назначения составляют 0,05 мг/л, в то же время  концентрация цианистых растворов  золотоизвлекательных предприятий  и гальванических производств достигает 200 мг/л и более.

В настоящее время для  обезвреживания цианидосодержащих  стоков, образующихся при переработке  золотосодержащих руд, применяют озонирование водой или отработанными растворами, подкисление, щелочное хлорирование, сорбции  на ионообменных смолах и активированных углях, электрохимическую обработку, обработку смесью «воздух сернистый  ангидрит» в присутствии катализаторов  из них обладают своими достоинствами и недостатками и выбор конкретного способа нейтрализации цианидов зависит от ряда факторов: экономических, территориальных и климатических условий района расположения предприятия и его типа.

Так для нейтрализации  цианидных комплексов на гидрометаллургических заводах применяются растворы сернокислого железа. При окислении цианидов в хвостовых прудах или сбрасываемых потоках вод кислородом воздуха происходит их вытеснение до углекислого газа и азота. Однако этот метод малоэффективен. Практика добычи золота показала, что для повышения эффективности охраны окружающей среды, сбрасываемые воды целесообразно пропускать через многолетние отвалы торфов, которые осуществляют химическую коагуляцию взвесей и другие водоочистительные мероприятия.

При концентрации цианидов в сбрасываемых водах 2-20 г/л целесообразно  применять электролизные установки, содержащие графитовые аноды и металлические (в виде сеток) катоды. В них цианиды  окисляются до цианидов. На разрушение 1 кг цианидов затрачивается 10 кВт.ч.

Для очистки сточных вод  с более высоким содержанием  цианидов применяют способ их специального озонирования. Озон получают электроионизацией  кислорода при исходной концентрации 10-100 мг/л в течении 3 минут разрушается 91-97 % цианидов. Словом, основные резервы  рентабельности горно-металлургической промышленности в части стратегий  внедрение более чистых производств  связываются с максимально полной утилизацией отходов.

Экологические проблемы являются одним из наиболее актуальных проблем  современности. Правильное и масштабное решение которых в значительной ступени определяет улучшение условий  жизни постоянного и будущего поколения людей экологические  безвредное развитие всех отраслей экономики.

РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Металлургия благородных  металлов  Ю.А.Котляр, М.А. Меретуков  Л.С. Стрижко.

2. Металлургия благородных  металлов И.Н. Масленицкий, Л.Е.  Чугаев.

3. Методы обезвреживания стоков и водооборот при переработке золотосодержащих руд Л.А. Филимонова, В.И. Зеленов

4. Сайт www.Coolreferat.com

5. Сайт  www. Allbest.ru