媒体下での金尾鉱のシアン化物除去に関する実験的分析

Scientific Reports volume 13、記事番号: 3831 (2023) この記事を引用

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シアン化物抽出プロセスにより、金尾鉱のシアン化物含有量は基準を大幅に超えています。 金尾鉱の資源利用効率を向上させるために,Paishanlou金鉱山のストック尾鉱を洗浄,圧搾濾過処理した後,中温焙焼実験を行った。 金尾鉱中のシアン化物の熱分解則を分析し、異なる焙焼温度と焙焼時間のシアン化物除去効率に及ぼす影響を比較した。 結果は、焙煎温度が 150 °C に達すると、尾鉱中の弱いシアン化物化合物と遊離シアン化物が分解し始めることを示しています。 焼成温度が 300 °C に達すると、複合シアン化物化合物が分解し始めます。 焙煎温度がシアン分解の初期温度に達した場合、焙煎時間を長くすることでシアン除去効率を向上させることができる。 250 ～ 300 °C で 30 ～ 40 分間焙煎した後、有毒浸出水中の総シアン化物含有量は 3.27 mg/L から 0.01 mg/L に減少し、中国の水質基準 III クラスを満たしました。 この研究結果は、シアン化物処理の低コストかつ効率的な方法を提供するものであり、金尾鉱やその他のシアン化物を含む廃棄物の資源利用を促進する上で非常に重要です。

固形廃棄物の代表格である金尾鉱は、シアン含有量が多すぎるため、総合利用率はいまだ40%未満です。 鉱山企業の採掘コストを削減し、大量のシアン化物を含む尾鉱による採掘環境の汚染を回避するために、高効率、低コスト、二次汚染のないシアン化物除去プロセスを開発し、シアン化物を含む尾鉱の無害な処理。 尾鉱資源を利用するための第一の前提条件。

現在、尾鉱からシアン化物を除去する方法には、主に物理的方法、化学的方法、加水分解法、焼却法が含まれます1、2、3、4、5。 物理的方法では主に固液分離および洗浄方法が採用されており、尾鉱の有毒浸出液中のシアン化物含有量を 5 mg/L 以下に減らすことができます6,7,8。 この方法はプロセスが簡単で、二次汚染がなく、処理効率が高く、処理コストが比較的低く、応用範囲が広い。 固液分離および洗浄方法は、「金産業におけるシアン化物残留汚染の制御に関する技術仕様」によって、埋め戻し材に使用されるシアン化物含有尾鉱の好ましいシアン化物除去プロセスであると決定されています。 しかし、洗浄プロセス中に化学反応は起こらないため、尾鉱中の非水溶性複合シアン化物化合物の一部は洗浄方法では除去できません。 同時に、洗浄方法の技術的限界により、尾滓スラグ中にある程度のシアン化物が残ることは避けられません。 この方法はシアン化物の除去効率が低く、尾鉱からシアン化物を除去する基本的なプロセスにのみ適しています。

この化学的方法では、化学試薬を使用して尾鉱中のシアン化物を比較的弱く加水分解されやすいシアン酸 (HCNO) に酸化し、その後、さらなる酸化と加水分解によって除去します。 酸化剤の選択により、塩素酸化法、INCO法、オゾン酸化法、過酸化水素酸化法に分けられます。 塩素酸化法は、低コスト、簡単な手順、高度な自動化という利点があり、尾鉱中の弱いシアン化合物に対して優れた除去効果を示しますが、複雑なシアン化合物、特にフェリシアン化合物の除去効果は明ら​​かではなく、処理された尾鉱にはいくらかの残留塩素と不完全に反応した塩化シアンが含まれており、シアン化物除去装置の腐食を引き起こし、二次汚染を引き起こす9、10、11。 INCO法は弱いシアン化物を効果的に除去できるだけでなく、複合シアン化物やフェリシアン化物に対しても優れた除去効果を発揮します。 しかし、一部のチオシアン酸塩化合物は除去できず、錯体シアン化物化合物の金属イオンは炭酸塩、水酸化物、フェリシアン化物の沈殿を形成しやすく、これらが尾鉱粒子の表面に付着します。 INCO法は、チオシアン酸含有量の低いシアン含有廃水の処理に適していますが、シアン含有尾滓スラグ除去処理に使用した場合、フェリシアン化物とチオシアン酸塩を完全に除去することができないため、尾滓中のシアン化物を完全に除去することができず、シアン化物の含有量を削減し続けることは困難です12、13。 オゾン酸化法は、フェリシアン化合物を除く他のシアン化物（チオシアン酸塩化合物や重金属錯体を含むがこれらに限定されない）を窒素ラジカルと重炭酸ラジカルに酸化分解でき、反応速度が速い。 シアン化物のオゾン除去の全プロセスでは、二次汚染物質が導入されず、処理プロセスは単純ですが、高価なオゾン発生装置、高エネルギー消費、故障しやすく、メンテナンスが難しいため、シアン化物除去のコストは大幅に増加します14。 、15． オゾン酸化は通常、低濃度のシアン化物を含む尾鉱の高度な処理を行うための補助プロセスとして使用されます。 過酸化水素法によるシアン除去は反応速度が極めて速く、短時間でシアン含有量を排出基準値まで低減することができます。 しかし、このプロセスはフェリシアン化物およびチオシアン酸塩化合物の処理に明らかな影響を及ぼさず、尾鉱の表面に付着してシアン化物の除去効率を低下させるシアン酸塩の沈殿を生成する傾向があります 16,17。 同時に、過酸化水素の調製プロセスは複雑で高価であり、潜在的な安全上の危険が大きいため、過酸化シアン酸化法の適用範囲は比較的狭くなります。その結果、この方法は深シアン化物にのみ適しています。チオシアン酸塩、フェリシアン酸塩の含有量が少ないシアン含有廃液の除去処理。