СПОСОБ ОЧИСТКИ ТВЕРДЫХ ЦИАНИДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ Российский патент 2008 года по МПК B09B3/00 

Изобретение относится к способам очистки твердых цианидсодержащих отходов, более конкретно к очистке продуктов кучного выщелачивания золота и обезвоженных кеков цианирования, и может найти применение на предприятиях золотодобывающей промышленности, перерабатывающих рудное сырье.

Известен способ очистки твердых цианидсодержащих отходов посредством применения специальной технологии их укладки. Метод разработан для установок кучного выщелачивания золота и основан на ступенчатом формировании рудного штабеля с поэтапным достижением его максимальной высоты отдельными частями. Подобная ступенчатая система позволяет поэтапно завершать цикл выщелачивания и достигать максимального извлечения золота на определенной части штабеля. Та часть штабеля, где рентабельное извлечение благородных металлов завершено, подвергается орошению свежей водой, после дренирования эта вода направляется на цианирование его соседней части. В итоге к концу эксплуатации штабеля останется сравнительно небольшая часть руды, которая требует очистки с использованием известных способов [2].

Недостатком способа является невозможность осуществления одновременной очистки всей массы отходов, использование специальной технологии их укладки, необходимость очистки части загрязненных отходов с использованием реагентных методов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности (ближайший аналог) является способ очистки твердых цианидсодержащих отходов посредством их промывки оборотными дренажными водами, подвергнутых предварительному обезвреживанию от цианидов, тиоцианатов и тяжелых металлов - гипохлоритом кальция [1].

Недостатком способа является использование гипохлорита кальция, что приводит к вторичному загрязнению отходов продуктами распада реагента и удорожанию очистки за счет необходимости его закупки и транспортировки до промышленного объекта. Дополнительные затраты возникают при строительстве и эксплуатации очистных сооружений.

Задачей изобретения является обеспечение высокой степени очистки цианидсодержащих отходов без использования реагентов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки твердых цианидсодержащих отходов, включающем их орошение оборотными дренажными водами с многократным повторением этого процесса до получения заданной глубины очистки, согласно изобретению орошение проводят в импульсном режиме с использованием химически необезвреженных оборотных дренажных вод.

Поставленная задача достигается также тем, что пауза между циклами орошения рудного материала составляет 10-14 суток.

Высокая степень удаления вредных веществ достигается за счет протекания комплекса процессов, таких как гидролиз цианидов до муравьиной кислоты и полимеров, испарение синильной кислоты, бактериальное разложение и окисление кислородом воздуха цианидов и тиоцианатов, осаждение металлов в виде малорастворимых соединений и т.п. Применяемое импульсное орошение отработанного рудного штабеля с цианидсодержащими отходами позволяет: интенсифицировать процесс очистки за счет создания в нем благоприятного газового режима, равномерно распределить токсичные вещества по массе отходов. Отмывку отходов оборотными дренажными водами ведут до достижения требуемой степени обезвреживания, при этом какие-либо реагенты не используются.

Осуществляют импульсное орошение отработанных рудных штабелей в течение 2-5 лет оборотными дренажными водами. Для организации орошения используют существующую инфраструктуру установки кучного выщелачивания: дренажную систему, пруды-накопители, насосы, систему распределения вод по поверхности штабеля. Орошение на начальном этапе проводят отработанными обеззолоченными растворами, затем образующимися оборотными дренажными водами. В случае наличия отрицательного водного баланса убыль воды компенсируют свежей водой.

Предлагаемый способ очистки твердых цианидсодержащих отходов обладает рядом преимуществ: не требуется применения каких-либо реагентов для проведения очистки, простота технологической схемы, для проведения очистки используется существующая инфраструктура установки кучного выщелачивания золота, в качестве оборотной дренажной воды используются загрязненные цианидсодержащие воды, не требуется строительства специализированных узлов для обезвреживания оборотных дренажных вод, свежая вода используется только для подпитки при наличии отрицательного водного баланса, свежая вода для орошения части или всей массы отходов не используется, возможность проведения одновременной очистки всей массы отходов, отсутствие необходимости применения специальных методов формирования рудных штабелей. Комплекс указанных преимуществ позволяет достичь высокой степени очистки отходов при низких эксплуатационных и капитальных затратах, безреагентный режим очистки является благоприятным фактором с экологической точки зрения, так как отсутствует вторичное загрязнение отходов продуктами распада вносимых химических веществ.

Способ подтверждается следующим примером.

Опытная установка состояла из установленной вертикально пластиковой колонны, имеющей размеры: высота 3 м, диаметр 0,5 м и снабженной системой сбора дренажных вод. В нижней части колонны находилась приемная емкость, куда поступали дренажные воды из системы сбора дренажных вод. Из нижней емкости оборотные растворы (дренажные воды) перекачивали насосом в расходную емкость, расположенную несколько выше колонны. Орошение отходов проводили из расходной емкости.

В опытную установку поместили отходы кучного выщелачивания золота, дробленные до крупности - 15 мм. Высота слоя отходов составляла 2,8 м. Содержание вредных веществ в поровой влаге отходов составляло: цианидов - 304,7 мг/л; тиоцианатов - 27,2 мг/л; меди - 19,0 мг/л; цинка - 24,6 мг/л. Проводили импульсное орошение материала на начальном этапе отработанными обеззолоченными растворами, затем оборотными дренажными водами в замкнутом цикле. Плотность орошения составляла 140 л/м²·сут. Убыль испарившейся воды компенсировали дистиллированной водой. Пауза между циклами орошения-дренирования рудного материала составляла 10-14 суток. Какого-либо специального обезвреживания оборотных дренажных вод не проводили. По прошествии 970 суток содержание вредных веществ во влаге отходов составило: цианидов - 0,05 мг/л; тиоцианатов - 0,06 мг/л; меди менее 0,05 мг/л, цинка - 0,3 мг/л. Степень очистки от цианидов составила - 99,9%; тиоцианатов - 99,8%; меди более 99%; цинка - 98,8%.

Предлагаемый способ очистки цианидсодержащих отходов по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет:

- полностью исключить использование реагентов при обезвреживании отходов;

- использовать для орошения отходов на начальном и последующих этапах очистки оборотные дренажные воды, содержащие токсичные вещества (цианиды, тиоцианаты, тяжелые металлы);

- исключить узел обезвреживания оборотных дренажных вод из технологической схемы;

- использовать свежую воду, а также талые и дождевые воды только для подпитки при наличии отрицательного водного баланса.

Источники информации

1. Одинцова Е.С. Обезвреживание штабелей кучного выщелачивания на Воронцовском месторождении. Материалы 2 международной конференции "Ресурсо-воспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр", Москва, 15-18 сент., 2003. М.: Изд-во РУДН, 2003, с.89.

2. Толстов Д.Е. Концепция формирования, эксплуатации и рекультивации крупномасштабных многоярусных штабелей при кучном выщелачивании золота в аридном климате. Горн. ж. 2003, № 8, с.97-99, 104.

Изобретение относится к способам очистки твердых цианидсодержащих отходов, более конкретно к очистке продуктов кучного выщелачивания золота и обезвоженных кеков планирования, и может найти применение на предприятиях золотодобывающей промышленности, перерабатывающих рудное сырье. Сущность способа заключается в организации импульсного орошения отработанных рудных штабелей оборотными дренажными водами без добавления каких-либо реагентов. Пауза между циклами орошения рудного материала составляет 10-14 суток. Продолжительность проведения очистки составляет 2-5 лет. При этом удаление токсичных веществ происходит за счет протекания комплекса процессов, таких как гидролиз цианидов до муравьиной кислоты и полимеров, испарение синильной кислоты, бактериальное разложение и окисление кислородом воздуха цианидов и тиоцианатов, осаждение металлов в виде малорастворимых соединений и т.п., интенсифицируемых применяемым импульсным орошением рудного материала. Технический эффект - достижение высокой степени очистки отходов при низких эксплуатационных и капитальных затратах. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ очистки твердых цианидсодержащих отходов, включающий их орошение оборотными дренажными водами с многократным повторением этого процесса до получения заданной глубины очистки, отличающийся тем, что орошение проводят в импульсном режиме с использованием химически необезвреженных оборотных дренажных вод.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пауза между циклами орошения рудного материала составляет 10-14 суток.