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May 21, 2023

Analisi sperimentale sulla rimozione del cianuro dei residui d'oro in ambiente medio

Scientific Reports volume 13,

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 3831 (2023) Citare questo articolo

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Il contenuto di cianuro dei residui d'oro supera notevolmente lo standard a causa del processo di estrazione del cianuro. Al fine di migliorare l'efficienza nell'utilizzo delle risorse degli sterili d'oro, è stato effettuato un esperimento di tostatura a media temperatura sugli sterili della miniera d'oro di Paishanlou dopo il lavaggio e il trattamento di filtrazione pressata. È stata analizzata la regola della decomposizione termica del cianuro nei residui d'oro e sono stati confrontati gli effetti di diverse temperature e durate di tostatura sull'efficienza di rimozione del cianuro. I risultati mostrano che quando la temperatura di tostatura raggiunge i 150°C, il debole composto di cianuro e il cianuro libero presenti negli sterili iniziano a decomporsi. Quando la temperatura di calcinazione raggiunse i 300°C, il complesso composto di cianuro cominciò a decomporsi. Quando la temperatura di tostatura raggiunge la temperatura iniziale di decomposizione del cianuro, l'efficienza di rimozione del cianuro può essere migliorata prolungando il tempo di tostatura. Dopo la tostatura a 250–300°C per 30–40 minuti, il contenuto totale di cianuro nel percolato tossico è diminuito da 3,27 a 0,01 mg/L, soddisfacendo lo standard di qualità dell'acqua di classe III in Cina. I risultati della ricerca forniscono un metodo efficiente ed economico per il trattamento del cianuro, che è di grande importanza per promuovere l’utilizzo delle risorse degli sterili d’oro e di altri rifiuti contenenti cianuro.

Come tipico rappresentante dei rifiuti solidi, i residui d'oro rappresentano ancora meno del 40% del tasso di utilizzo complessivo a causa dell'eccessivo contenuto di cianuro. Al fine di ridurre i costi minerari delle imprese minerarie ed evitare l'inquinamento dell'ambiente minerario causato da un gran numero di sterili contenenti cianuro, è stato sviluppato un processo di rimozione del cianuro ad alta efficienza, basso costo e senza inquinamento secondario per realizzare il trattamento innocuo degli sterili contenenti cianuro. Il prerequisito principale per l'utilizzo delle risorse degli sterili.

Attualmente, i metodi di rimozione del cianuro dagli sterili comprendono principalmente metodi fisici, metodi chimici, metodi di idrolisi e metodi di incenerimento1,2,3,4,5. Il metodo fisico adotta principalmente il metodo di separazione solido-liquido e di lavaggio, che può ridurre il contenuto di cianuro nella soluzione di lisciviazione tossica degli sterili a meno di 5 mg/L6,7,8. Il metodo ha un processo semplice, nessun inquinamento secondario, elevata efficienza di trattamento, costi di trattamento relativamente bassi e un'ampia gamma di applicazioni. Il metodo di separazione e lavaggio solido-liquido è stabilito dalle "Specifiche tecniche per il controllo dell'inquinamento da residui di cianuro nell'industria dell'oro" come il processo di rimozione del cianuro preferito dagli sterili contenenti cianuro utilizzati per i materiali di riempimento. Tuttavia, durante il processo di lavaggio non si verifica alcuna reazione chimica e parte del composto complesso di cianuro insolubile in acqua presente negli sterili non può essere rimosso con il metodo di lavaggio. Allo stesso tempo, a causa dei limiti tecnologici del metodo di lavaggio, è inevitabile che una parte di cianuro rimanga nelle scorie di decantazione. Questo metodo porta a una bassa efficienza di rimozione del cianuro ed è adatto solo per il processo di base di rimozione del cianuro dagli sterili.

Il metodo chimico utilizza reagenti chimici per ossidare il cianuro presente negli sterili in acido cianico relativamente debole e facilmente idrolizzato (HCNO), che viene poi rimosso mediante ulteriore ossidazione e idrolisi. A seconda della scelta dell'ossidante, può essere suddiviso in: metodo di ossidazione del cloro, metodo INCO, metodo di ossidazione dell'ozono e metodo di ossidazione del perossido di idrogeno. Il metodo dell'ossidazione al cloro presenta i vantaggi del basso costo, della procedura semplice e dell'alto grado di automazione e ha un buon effetto di rimozione dei composti deboli di cianuro negli sterili, ma l'effetto di rimozione dei composti complessi di cianuro, in particolare dei composti di ferricianuro, non è ovvio, ed è è facile da causare. Gli sterili trattati contengono cloro residuo e cloruro di cianogeno non completamente reagito, che causeranno la corrosione dell'attrezzatura per la rimozione del cianuro e causeranno inquinamento secondario9,10,11. Il metodo INCO non solo può rimuovere efficacemente i composti deboli di cianuro, ma ha anche un buon effetto di rimozione sui composti complessi di cianuro e sui composti di ferricianuro. Tuttavia, alcuni composti di tiocianato non possono essere rimossi e gli ioni metallici nei composti di cianuro complessati tendono a formare precipitazioni di carbonato, idrossido e ferricianuro, che si attaccano alla superficie delle particelle di sterili. Il metodo INCO è più adatto per il trattamento delle acque reflue contenenti cianuro con basso contenuto di tiocianato, quando viene utilizzato per il trattamento di rimozione delle scorie degli sterili contenenti cianuro, il ferricianuro e il tiocianato non possono essere completamente rimossi, quindi il cianuro negli sterili non può essere completamente rimosso, ed è difficile continuare a ridurre il contenuto di cianuro12,13. Il metodo di ossidazione con ozono può decomporre ossidativamente altri cianuri eccetto i composti ferricianiani (inclusi ma non limitati a composti di tiocianato e complessi di metalli pesanti) in radicali di azoto e bicarbonato e ha una velocità di reazione più rapida. Nell'intero processo di rimozione dell'ozono dal cianuro, non vengono introdotti inquinanti secondari e il processo di trattamento è semplice, ma il costo della rimozione del cianuro aumenta notevolmente a causa delle costose apparecchiature per la generazione di ozono, dell'elevato consumo di energia, dei facili guasti e della difficile manutenzione14 ,15. L'ossidazione con ozono viene solitamente utilizzata come processo ausiliario per effettuare un trattamento avanzato di sterili contenenti cianuro a bassa concentrazione. La velocità di reazione della rimozione del cianuro con il metodo del perossido di idrogeno è estremamente elevata e il contenuto di cianuro può essere ridotto ai requisiti di emissione in breve tempo. Tuttavia, questo processo non ha effetti evidenti sul trattamento dei composti di ferricianuro e tiocianato ed è incline a produrre precipitazione di cianato, che aderisce alla superficie degli sterili e riduce l'efficienza di rimozione del cianuro16,17. Allo stesso tempo, il processo di preparazione del perossido di idrogeno è complesso, costoso e presenta grandi rischi potenziali per la sicurezza, con il risultato di un ambito di applicazione relativamente ristretto del metodo di ossidazione del perossido di cianogeno. Di conseguenza, è adatto solo per il cianuro profondo trattamento di rimozione dei liquidi di scarto contenenti cianuro a basso contenuto di tiocianato e ferricianuro.