содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

Утилизация и обезвреживание циансодержащих стоков

Сточные воды и хвосты цианистых золотоизвлекательных фабрик содержат значительное количество простых и комплексных цианидов с сильно выраженными токсичными свойствами. Очистка таких продуктов от цианистых солей до требуемых санитарных норм связана со значительными трудностями, которые с каждым годом все более возрастают по мере повышения требований, предъявляемых к полноте обезвреживания промышленных стоков.

Без преувеличения можно сказать, что проблема утилизации и обезвреживания сбросных цианистых растворов и пульп в настоящее время одна из наиболее острых проблем мировой золотодобывающей промышленности. К решению ее за рубежом подходят с самых различных позиций, исходя из конкретных условий, в которых

находится то или иное предприятие. Например, на фабрике Порто- нело все стоки сбрасывают без всякой очистки в реку Рио-Аморилло, проходящую через очень редко заселенные районы и впадающую н Тихий океан [27]. На некоторых небольших зарубежных фабри­ках, расположенных вдали от густонаселенных пунктов, цианистые стоки обезвреживают естественным путем в прудах-отстойниках под влиянием различных физико-химических факторов. Следует, однако, подчеркнуть, что такой способ очистки промышленных вод н хвостов весьма длителен (для удаления 80% цианида из нейтраль­ных растворов и пульп требуется более 10 суток), при этом загряз­няется атмосфера цианидом и не исключается возможность отравле­ния подземных вод [27].

Из химических методов очистки цианистых хвостов и сточных вод ма рубежом признается наиболее эффективным хлорирование с ис­пользованием гипохлорита кальция или натрия: Са(ОС1)₂, NaOCl. К сожалению, в литературе отсутствуют сведения, освещающие практику осуществления данной технологии и степень распростра­ненности ее на зарубежных золотоизвлекательных фабриках.

Значительное внимание в последние годы уделяется изучению иозможности обезвреживания цианидов газообразным хлором. Лабо­раторные опыты по двухступенчатой очистке сточных вод (17— 125 мг/л CN, 6—26 мг/л Сг⁶⁺, 76—2101 мг/л Fe²⁺) методом хлори­рования в щелочной среде с последующим введением FeS0₄ (до pH = 7 ± 0,3) для получения комплексных осадков, адсорбирую­щих CN^- и Сг, показали возможность полного обезвреживания сточ­ных вод с отделением цианистого осадка седиментацией или механи­ческой фильтрацией [112].

Обезвредить сточные воды можно перманганатом с небольшой добавкой сульфата меди в качестве катализатора. Исследования по­казали, что скорость реакции в щелочной среде не зависит от pH и достаточно велика, чтобы обеспечить обезвреживание в спускае­мом потоке. Однако стоимость обезвреживания с помощью перманга­ната в два раза больше стоимости обезвреживания NaOCl или Са (ОС1)₂.

Одной из кардинальных мер, облегчающих решение проблемы нейтрализации цианистых стоков, является снижение до минимума концентрации и общего количества цианидов в отвальных фабрич­ных хвостах.

Этого, в частности, можно достигнуть многократным использова­нием рабочих растворов в обороте, чему в немалой степени способ­ствует осуществление на многих зарубежных предприятиях про­цесса измельчения руды в цианистой среде. Такую технологию, на­пример, практикуют фабрики Керр-Эддисон, Лейк Шор, Тайоль- гита, Питчуей, Ла Луц Майнз и многие другие. На фабриках Сул- ливан, Делнайт измельчают в цианиде золотосодержащие флото- концентраты; на Кохеноур Виллане, Джайент Йеллоунайф, Ашанти Голдфилдз Корпорейшн — огарки окислительного обжига золото­мышьяковых концентратов и т. д. На перечисленных объектах в цикл измельчения, как правило, направляют обеззолоченные цианистые

растворы, получаемые на стадии осаждения золота, или бедные по содержанию металла промывные растворы из цикла фильтрации. Возвращение цианистых растворов в голову технологического про­цесса обеспечивает минимальный сброс цианидов в хвостохранилище и значительно облегчает упорядочение водно-растворного баланса на предприятиях.

На ряде фабрик США уменьшение концентрации цианидов в сточных водах достигается за счет подкисления растворов серной кислотой и последующей продувки растворов воздухом. Растворы подкисляют до pH = 3 в футерованных, резиной стальных чанах. Воздух подается от воздуходувки. Разбавленные воздухом пары HCN выбрасываются в атмосферу через вытяжные трубы большой высоты. Для снижения концентрации цианида этим способом до 1 мг/л требуется от 6 до 16 ч [17]. Недостатки данного метода: за­грязнение атмосферы, большой расход кислоты и неполная очистка растворов.

Тем не менее, опыт предприятий, осуществляющих кислотное разложение цианидов, заслуживает самого пристального внимания, особенно в связи с наметившейся в золотодобывающей промышлен­ности тенденцией перехода цианистых фабрик на полный внутри- фабричный оборот воды и растворов с регенерацией NaCN.

Наиболее интересна в данном отношении практика регенерации цианида на фабрике Флин-Флон, перерабатывающей комплексные руды (2,7% Си, 4,8% Zn, 2,1 г/т Аи и 37,3 г/т Ag) [3, 10]. Основ­ная масса благородных металлов на фабрике (до 80%) извлекается флотацией в медный и цинковый концентраты. Хвосты флотации (0,7—1,1 г/m Au; 10—15 г/т Ag) подвергают дополнительному ин­тенсивному цианированию в семи последовательно расположенных агитаторах типа Денвер при концентрации свободного NaCN в рас­творах 0,03—0,04%. Пульпу из последнего агитатора (60% твердого) обезвоживают на барабанных вакуум-фильтрах, кеки с влажностью 15—20% репульпируют водой до отношения ж : т = 1 : 1 и сбра­сывают в хвостохранилище. Золото из фильтратов и промывных рас­творов осаждают цинковой пылью в стандартных условиях, осадок (0,44% Au, 4,81% Ag, 45,8% Си, 13,8% Zn) сушат и передают на плавку в конвертерное отделение медеплавильного завода. Обез- золоченные растворы из сборного чана перекачивают в регенера­ционное отделение для извлечения цианида. Доизвлечение золота и серебра в цикле цианирования составляет 6—8% от руды.

Регенерационное отделение на фабрике Флин-Флон состоит из

4                 секций, каждая из которых включает (рис. 62): диспергирующую башню, абсорбирующий туннель, воздуходувку производительностью 1019 м³/мин, центробежный насос для диспергированного раствора н центробежный насос для абсорбирующего раствора. Четыре диспергирующие башни работают последовательно. Бедные (отработан­ные) растворы подкисляют в освинцованном ящике, расположенном над башней 1. Кислотность контролируют здесь же с таким же рас­четом, чтобы остаточная кислотность в последней башне составляла 875—1000 г/т раствора. Процесс идет хорошо, когда минимальная остаточная кислотность составляет 625 г/т. Подкисленный бедный раствор распределяется при помощи трех желобов по поперечному сечению башни. Раствор спускается вниз через вмонтированную в башне градирню в противотоке с воздухом, который подается в башню при помощи воздуходувки; спускаясь вниз, раствор поступает в закрытый зумпф, расположенный на дне башни. После башни раствор перекачивается в меднокупоросный цех для дальнейшей переработки с целью утилизации меди. Поток воздуха, проходя через диспергирующие башни, увлекает пары цианистого водорода, образующиеся при действии серной кислоты на раствор, и через соединяющиеся каналы поступает в четыре абсорбирующих туннеля, работающие параллельно. Туннель представляет собой коробку

сечением 1,22Х 1,83 м и длиной 12,19 м. Один конец туннеля соединен с диспергирующей башней, другой — с всасом воздуходувки.

Цианид адсорбируется известковым молоком, подаваемым в трубопровод 6 и движущимся по туннелю навстречу утилизируемому газу. Для обеспечения противотока пол туннеля имеет уклон 21 мм/м в сторону закрытого зумпфа. С целью диспергирования известкового молока в туннеле установлено 6 роторных установок 5, вращающихся со скоростью 900 об/мин, на высоте около 80 см от уровня пола. Каждый ротор имеет специальное приспособление, контролирующее глубину его опускания в раствор, а следовательно, и концентрацию извести в газовой атмосфере. Струя воздуха из дисперсера, несущая с собой пары цианистого водорода, входит в абсорбер и проходит через туман известкового молока. При этом цианистый водород реагирует с абсорбентом и остается в растворе в виде цианистого кальция; непрореагировавшая часть паров цианистого водорода вместе с воздухом подается воздуходувкой в дисперсирующую башню. Этим кончается цикл движения паров цианистого водорода.

Во избежание попадания извести в воздуходувку газ, выходящий из туннеля, подвергают дополнительной механической очистке. Обогащенный цианидом раствор направляют на повторное выщелачивание руды.

Ниже приводятся основные показатели процесса регенерации:


Суточная производительность отделения регенерации, т......... 2250

Содержание цианистых солей в растворе до регенерации (по NaCN), г/т . . 1010

То же, после регенерации, г/т.........................65

Степень регенерации NaCN, % . ...... 93,6

Расход кислоты (HjSO^), кг/т 1,69

Расход извести, кг/т .........1,03


Контроль технологического процесса обычно ведут по степени регенерации NaCN и осуществляют посменно. Обычной причиной недоизвлечения цианида является образование гипса и тиоцианата меди, затрудняющих движение воздуха через градирню диспергера. Это вызывает необходимость через каждые 3—4 месяца заменять отдельные секции градирни новыми.

На крупнейшем цианистом заводе Мексики-Лорето (производительность 4000 т руды в сутки) для извлечения золота и серебра из аргентитовых руд применяют весьма концентрированные по NaCN растворы, что вызывает необходимость их максимальной утилизации. В соответствии с принятой на заводе технологической схемой (рис. 63), дробленную до крупности —25 мм руду измельчают в цианистом растворе до 55—57% класса —0,074 мм в шаровых мельницах в две стадии. Перед агитацией пульпу сгущают в 9 сгустителях Дорра диам. 15 м до плотности 45% твердого. Слив сгустителей разделяют на две части: одну направляют в осадительное отделение, другую на регенерацию цианида. Сгущенный продукт в течение 72 ч перемешивают с цианистыми растворами в механических и пневмомеханических агитаторах. Концентрация цианистого раствора 0,4% по KCN. После перемешивания пульпу фильтруют с двумя промывками на фильтрах Буттерса. Маточный раствор направляют на осаждение, промывные воды — на регенерацию.

Общее извлечение из руды составляет 90% золота и 93% серебра.

Регенерация цианистых растворов на заводе Лорето осуществляется сернистым газом в трех последовательно расположенных регенерационных башнях. Выделяющийся свободный циан адсорбируется частью слива сгустителей, и обогащенные цианидом растворы направляют в цикл измельчения. Содержащееся в отработанных растворах золото осаждают цинковой пылью, осадок извлекают на фильтрах Буттерса и направляют на металлургический завод. Серебро и медь в этом случае осаждаются в виде тиоцианатов.