تحقیق مقاله برداشتن یون های Hg ، As و Se از محلول های صافی سیانور طلایی توسط شناور سازی هوای حل شده

چکیده :

برداشتن یون های Hg  ، As و Se  از جریان های عمل آوری گردش سیانوری توسط شناور سازی هوای حل شده (DAF)  در مقیاس آزمایشگاهی مطالعه شد. دو متد مختلف بکار گرفته شد. اولی بر مبنای جداسازی بوسیله شناورسازی توده های (AF) شکل گرفته میان یونها و NaDTC   (ته نشست) ، LaCL3  یا FeCL3 (منعقد کننده ها) و BuFloc  (قلنبه شده) استوار بود. دومی شناورسازی جذب سطحی ذره. (APF) استوار بود، که از مواد مدار جامد برای یونها (Chabazite  و La2O3 ) و میکروحباب ها در مرحله جداسازی جامد / مایع استفاده می کرد. نتایج نشان داد که برداشتن در هر دو مورد کارآمد و مؤثر بود و از ترتیب (AF) >APF – Chabazite > APF – La2O3   تبعیت کرد. برداشتن تقریباً کامل (%98<) یونهای فلزی از محلول بدست آمد. بازده پروسه به محلول سیستم و مواد شیمیایی واقع در میان دورو، پدیده متراکم و توده شدن و پارامترهای اجرایی DAF بستگی داشت.

واژه های راهنما – زیست محیطی، کافی های طلایی، شناور سازی سرجوش

مقدمه

حجم های زیادی از سیال های خروجی آبی (آب های پروسه) از عملیات های هیدرومتالوژیکی طلا معمولاً با یون های فلزی سنگینی مثل جیوه، آرسنیک و سلینوم آلوده می شوند. بازیافت این جریان های مسیر سخت گردانی سطح طلا معمولاٌ به نیازی تبدیل می شود و همیشه این کار مستلزم برداشتن یون های فلزی است. این یون ها در پروسه صافی طلا سطح مشترک دارند که مشکلات اقتصادی (اغلب وجود آب یک مسأله محسوب می شود) و زیست محیطی را بوجود می آورند.

متدهای بسیاری برای احیا یا جدا کردن این عناصر پیشنهاد شده است، به عبارتی ته نشست – قلنبه شده [3-1] ، عصاره گیری از محلول [4] ، فیلتراسیون با استفاده از غشاهای میکروامولسیون مایع [6] یا زرین های تبادل یون.

شناورسازی با استفاده از میکروحباب ها برای ته نشست های Hg و As به کار رفته است، در حالی که از Na2S ، سدیم الئات یا KI  برای Hg و با جذب سطحی شناورسازی کلوئیدی با استفاده از هیدروکسید دارای ترکیبات آهن به عنوان جامد جذب کننده استفاده می کند.

برداشتن جیوه از جریان های مسیر سیانوردادن طلا ، این موضوع تحقیقات اخیر بوده است چون جیوه کمپلکس های بسیار پایداری را با یون های سیانور تشکیل می دهد و رایج ترین پروسه ها کاربرد پذیری ندارند. در برخی موارد ، کمپلکس های سیانور جیوه با استفاده از Na2S ،  Gas و دیگر سولفیدهای غیر آلی و پلی سولفیدها ته نشست می شوند. اخیراً ، با سدیم دی اتیل دی تیو کاربامات پیشنهاد شده است. به دنبال ته نشست ،‌ دی تیوکاربامات های جیوه بعلاوه منعقد کننده ها و قلنبه شدگی ها انباشته شدند. برداشتن ته نشست ها با ته نشین شدن [1،10،11] یا قلنبه شدن [12،3] امکان پذیر بود.

راجع به As و Se ، شرایط نسبتاً مشابه است و جداسازی های شان عمدتاً با ته نشست با هیروکسیدهای دارای ترکیبات آهنی یا آلومینیوم و یونهای سولفید تحقق می یابد. هرچند ،‌در هم رسوبی تریلوژی Hg ،  As ، Ae هیچ کاری انجام نشده باشد. این یکی از اهداف کار فعلی را تشکیل می دهد.

تکنولوژی های مختلفی با هدف اصلاح مشکلات وابسته با مقدار قابل توجه آرسنیک آزاد شده به محیط در نتیجه فعالیت های استخراج معدن گسترش یافته است. ته نشست آرسنات های فلزی به طور گسترده بررسی شده است، و جذب سطحی گونه های As بوسیله مواد جامد مختلف به عبارت دیگر ، پیریت، اکسیدهای منگنز، کربن فعال شده و آلومین، زرین های متعدد تبادل یون و خاک رس هم بررسی شده است.

متدهای عمل آوری آرسنیک شامل ته نشست سولفید (سولفید یا سولفید دارای ترکیبات آهنی یا همان فری سولفید) یا تشکیل کمپلکس با فلزات سنگین چند ظرفیتی نظیر یون ترکیبات فلزی  و هم رسوبی با هیدروکسید فلز می باشد. این پروسه دوم نمونه ای از پروسه انعقاد یا دلمه شدگی سنتی و متعارف است که در صنعت عمل آوری آب کاربرد دارد. برای کارخانه استخراج کانی طلا ته نشست سولفید برای آرسنات تا حدودی مؤثر یافته شده است ولی برای آرسنیت غیرمؤثر است، و هیچ رسوب شیمیایی ای از عمل آوری سولفید آب اضافی آرسنیت بدست نیامد. از این رو، آرسنیک یکی از دشوارترین عناصر برای برداشتن از محلولهای آبی به شمار می آید، بخصوص برای سطوح پایین مورد نیاز در استانداردهای آب آشامیدنی.

راجع به یون های سلنیوم، سطحی از 0.7mgll در فاضلابهای ذوب مس و عملیات های تصفیه الکترولیت گزارش شده است. Selenite به نظر می رسد متداولترین فرم سلنیوم در فاضلابها غیر از زباله های رنگینه و رنگدانه ای باشد، که حاوی سلنید(مثلا" سلنید کاومیوم زرد) هستند. عمل آوری سوم گزارش شده در این مقاله شامل عمل آوری آهک تاph 11 ، ته نشینی، فیلتراسیون محیط مخلوط ، جذب سطحی کربن فعال شده و کلردار کردن است. برداشتن سلنیت هم با استفاده از سولفات دارای ترکیبات آهنی یا دلمه شدگی زاج سفید(سولفات مضاعف آلمنیوم و پتاسیوم) مطالعه شده است. این عمل آوریها کارایی زیادی نداشتند. عمل آوری برای هر دو منعقد کننده با افزایش دوز منعقد کننده و کاستن PH اصلاح شد. دیگر پروسه های عمل آوری صنعتی فلز با کاربرد رایج ( مثلا" انعقاد آهک، ته نشینی و فیلتراسیون ماسه) در برداشتن سلنیوم نا کارآمد بودند، حداقل به عنوان آنیون شارژ شده منفی. پس به نظر می رسد تبادل یون موثرترین تکنیکی باشد که برایش نتایج واقعی گزارش شده است .

برداشتن یون های فلزی، از سیستم های مایع (جدا سازی جامد/مایع) با شناور سازی از طریق متدها و تکنیک های مختلف غیر ممکن است. شناور سازی یون و جذب سطحی شناور سازی کلوئید اخیرا" برای برداشتن مولیبدنیوم(VI) و آرسننیک (V) از محلول های آبکی رقیق مطالعه شده است. پروسۀ شناورسازی یون از مواد فعال در سطح کاتیونی ( دودسیلامین) به عنوان ککتور استفاده کرد. در جذب سطحی شناور سازی کلوئید هیدروکسید دارای ترکیبات آهنی به عنوان هم رسوب ( ماده جذب کننده ) و سدیم دودسیل سولفات به عنوان ککتور استفاده شدند.

هدف دوم این مقاله گسترش دادن متد ته نشست انعقاد و قلنبه شدگی برای برداشتن hg ، as و se موجود در آب پروسه از مسیر سیانوردار کردن طلا و توصیف در مقیاس آزمایشگاهی برای جداسازی توده های حاصل فلز بوسیله شناورسازی هوای حل شده (DAF) است. دو متد متفاوت استفاده شد: جداسازی بوسیله شناورسازی توده های (AF) تشکیل شده میان یون ها و Nadtc ، Lacl3 ،  Buflac ( قلنبه شدۀ آنیونی) و با شناورسازی جذب سطحی ذره (APF) ، با استفاده از مواد خدمت کننده به جامد (La2O3, chabazite) برای یون ها و DAF برای حل کننده بارگیری شده . مبنای شناورسازی جذب سطحی ذره (یا حامل) بالاگیری آنیون یا کاتیون توسط ذرات به راحتی قابل شناورسازی است و شبیه به فعال سازی شناوری اکسید به وسیله یون های فلزی یا کم شدگی سولفید بوسیله آنیون ها می باشد.

آزمایش

مقتضیات و واکنش گرها

مواد جذب کننده: توده هایی از Chabazite طبیعی( نوادا- ایالات متحده) نمونه گیری شد ودر کارخانه نورد Tema برای 74 میکرون > %100 گروه بندی شد، و به عنوان جذب کننده و حامل یون فلزی استفاده شد. La2O3، واکنش گر بازرگانی پودری ، به عنوان جذب کننده دوم به کار رفت.

واکنش گرها: NaDTC ، سدیم دی تیوکاربامات، از لابراتوارهای Buck man برای ته نشست کمپلکس های سیانید فلزی استفاده شد؛ درجه تحلیلLaCL3  ازMolycorp Unocal 76 – و FeCL3 از Spectrum chem .MFG Corp به عنوان منعقد کننده و  Buflac 606 از Buckman به عنوان قلنبه شدگی استفاده شدند.

در آماده سازی کمپلکس های فلزی %98.7 NaCN (Spectromchem. MFG Corp.) و محلول های استاندارد این سه فلز در %1.8 HNO3 (Fisher Scien Tific) استفاده شد.