способ обезвреживания от остаточного цианида жидкой фазы хвостовых пульп после сорбции цветных металлов

Формула изобретения

Способ обезвреживания жидкой фазы хвостовых пульп после сорбции цветных металлов, включающий осаждение цианида в виде нерастворимого комплексного соединения реагентом, отличающийся тем, что осаждение ведут с использованием в качестве реагента фильтрата пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата, содержащего серную кислоту и сульфат трехвалентного железа и взятого в отношении не менее 10 л фильтрата пульпы на 1 м³ жидкой фазы хвостовых пульп, при конечном рН осаждения 6,5-7,5 и времени не менее 1 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам обезвреживания хвостовых пульп предприятий цветной металлургии, а именно к способам очистки хвостовой пульпы золотоизвлекательной фабрики от остаточного цианида.

Известен способ разрушения остаточного цианида в жидкой фазе пульпы с применением сернистого ангидрида и воздуха [Ю.А.Котляр, М.А.Меретуков, Л.С.Стрижко. Металлургия благородных металлов, М.: МИСИС, 2005, стр.19-22]. Недостатком способа является производство и использование токсичных реагентов и необходимость поддержания рН пульпы на заданном уровне.

Известен способ очистки растворов от цианидов с применением процесса окисления с помощью окислителя в виде гипохлорита кальция [Кучное выщелачивание благородных металлов под ред. М.И.Фазлуллина, М.: изд. Академии горных наук, 2001, стр.296-297]. Недостатком способа является использование привозного токсичного и пожароопасного реагента, а также необходимость строгого контроля рН и его корректировки во избежание выделения токсичного газа - хлористого циана.

Известен способ очистки растворов, содержащих остаточный цианид с применением солей трехвалентного железа для осаждения цианида в виде нерастворимого соединения «берлинской лазури» [Ю.А.Котляр, М.А.Меретуков, Л.С.Стрижко. Металлургия благородных металлов, М.: МИСИС, 2005, Т.2, стр.17. Кучное выщелачивание благородных металлов под ред. М.И.Фазлуллина, М.: изд. Академии горных наук, 2001, стр.297]. Недостатком способа является применение чистого реагента, использование технологического оборудования для приготовления рабочего раствора, а также низкая эффективность осаждения цианида в присутствии роданидов, если их содержание превышает 100 мг/л.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и назначению является способ обезвреживания от остаточного цианида жидкой фазы хвостовых пульп производства цветных металлов, включающий осаждение цианида в виде нерастворимого комплексного соединения реагентом, например метабисульфитом (RU №2245850 С2, МПК C02F 1/58, опубл 10.02.2005, реферат).

Недостатком способа является двухстадийная обработка жидкой фазы хвостовых пульп от остаточного цианида, вначале осуществляют химическую обработку цианистых пульп метабисульфитом, а далее доводят концентрацию цианидов до ПДК применением микробиологической деструкции остаточных цианидов.

Задачей изобретения является повышение эффективности осаждения цианида из жидкой фазы.

Предлагаемый способ позволяет устранить все имеющиеся недостатки следующим образом.

Поставленная задача решается тем, что в способе обезвреживания жидкой фазы хвостовых пульп после сорбции цветных металлов, включающем осаждение цианида в виде нерастворимого комплексного соединения реагентом, согласно изобретению осаждение ведут с использованием в качестве реагента фильтрата пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата, содержащего серную кислоту и сульфат трехвалентного железа и взятого в отношении не менее 10 л фильтрата пульпы на 1 м³ жидкой фазы хвостовых пульп при конечном рН осаждения 6.5-7.5 и времени не менее 1 часа.

Осаждение остаточного цианида жидкой фазы хвостовых пульп ведут с помощью фильтрата пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата. Последний образуется в процессе биоокисления флотоконцентрата. Процесс биоокисления проводят в среде серной кислоты. Начальный рН процесса около 2,0-2,2. Поскольку продуктами окисления сульфидов железа являются сульфат железа (III) и серная кислота, этот сернокислый раствор имеет рН 1,8-2,0 и содержит до 20 г/л растворенного трехвалентного железа. Фильтрат пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата имеет очень сложный состав: основная составляющая - серная кислота и сульфат железа (III). При обработке этим реагентом раствора жидкой фазы хвостов сорбции, содержащего остаточный цианид и роданид (содержание последнего более 100 мг/л) происходит образование нерастворимого комплексного соединения цианида с трехвалентным железом - гексацианоферрата железа. Образование этого соединения говорит о связывании свободного цианида и комплексных цианистых солей в прочные нерастворимые комплексные соли железа.

Применение данного раствора в качестве реагента для обезвреживания свободного цианида позволяет устранить необходимость привозки реагента либо его приготовления. Используемый раствор малотоксичен.

Для определения необходимого количества фильтрата пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата была проведена серия опытов по определению оптимального рН и объема раствора для обезвреживания жидкой фазы хвостов сорбции от цианида. Время осаждения остаточного цианида проводили не менее 1 часа. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Результаты обезвреживания жидкой фазы хвостовых пульп фильтратом пульпы (ФП) процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата. Влияние расхода фильтрата пульпы на рН и остаточную концентрацию NaCN
№ опыта	Расход ФП, л/м3	Концентрация NaCN после обезвреживания, мг/л	рН после обезвреживания
1	1,00	81,90	8,70
2	5,00	2,50	7,68
3	10,00	0,23	6,50
4	50,00	н/о	2,78
5	500,00	н/о	2,16

На основе полученных данных можно сделать следующее заключение, что при конечном рН осаждения 6,5-7,5 остаточное содержание цианида в растворе менее 2 мг/л, при этом расход фильтрата пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата составляет не менее 10 л/м³ . При расходе более 10 л/м³ понижается кислотность раствора, которая приводит к необходимости дополнительной нейтрализации полученных стоков перед сбросом в хвостохранилище.

Вторую серию опытов проводили для определения оптимального времени обезвреживания, при условиях опыта №3 из предыдущей серии. Результаты опытов приведены в таблице №2.

Таблица 2
№ опыта	Время обезвреживания, мин	рН ж.ф.	Концентрация NaCN после обезвреживания
1	30	7,76	7,0
2	60	7,8	1,8
3	120	7,6	1,5
4	240	7,5	1,3

Из полученных данных следует, что оптимальными параметрами заявляемого способа являются: расход фильтрата пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата составляет не менее 10 л/м³ жидкой фазы пульпы хвостовых колонн, конечный рН осаждения 6,5-7,5, время осаждения не менее 1 часа. Обезвреживание более 1 часа нецелесообразно, т.к в течение этого времени достигнуто максимальное осаждение цианида.

Пример: жидкую фазу хвостовых пульп смешивали в реакторе с мешалкой объемом 1,5 м ³ с фильтратом пульпы процесса биоокисления сульфидного золотосодержащего концентрата в отношении 1 м ³ на 10 л соответственно. Время осаждения не менее 1 часа. В течение 1 часа перемешивали и в ходе процесса контролировали рН раствора, значение которого по окончании процесса находилось в пределах 6,5-7,5, при этом раствор после операции обезвреживания должен содержать менее 2,0 мг/л свободного цианида. При обезвреживании происходило образование нерастворимого комплексного соединения цианида с трехвалентным железом - гексацианоферрата железа. После обезвреживания полученную пульпу направляют в дальнейшую переработку.

Заявляемый способ позволяет эффективно осаждать цианид из жидкой фазы хвостовых пульп с использованием реагентов, содержащихся в продуктах производства, что является выгодным с точки зрения экономики и экологии.