برداشتن يون هاي Hg ، As و Se از محلولهاي صافي سيانور طلايي توسط شناور سازي هواي حل شده

چكيده :
برداشتن يون هاي Hg ، As و Se از جريان هاي عمل آوري گردش سيانوري توسط شناور سازي هواي حل شده (DAF) در مقياس آزمايشگاهي مطالعه شد. دو متد مختلف بكار گرفته شد. اولي بر مبناي جداسازي بوسيله شناورسازي توده هاي (AF) شكل گرفته ميان يونها و NaDTC (ته نشست) ، LaCL3 يا FeCL3 (منعقد كننده ها) و BuFloc (قلنبه شده) استوار بود. دومي شناورسازي جذب سطحي ذره. (APF) استوار بود، كه از مواد مدار جامد براي يونها (Chabazite و La2O3 ) و ميكروحباب ها در مرحله جداسازي جامد / مايع استفاده مي

كرد. نتايج نشان داد كه برداشتن در هر دو مورد كارآمد و مؤثر بود و از ترتيب (AF) >APF – Chabazite > APF – La2O3 تبعيت كرد. برداشتن تقريباً كامل (%۹۸<) يونهاي فلزي از محلول بدست آمد. بازده پروسه به محلول سيستم و مواد شيميايي واقع در ميان دورو، پديده متراكم و توده شدن و پارامترهاي اجرايي DAF بستگي داشت.
واژه هاي راهنما – زيست محيطي، كافي هاي طلايي، شناورسازي سرجوش

مقدمه
حجم هاي زيادي از سيال هاي خروجي آبي (آب هاي پروسه) از عمليات هاي هيدرومتالوژيكي طلا معمولاً با يون هاي فلزي سنگيني مثل جيوه، آرسنيك و سلينوم آلوده مي شوند. بازيافت اين جريان هاي مسير سخت گرداني سطح طلا معمولاٌ به نيازي تبديل مي شود و هميشه اين كار مستلزم برداشتن يون هاي فلزي است. اين يون ها در پروسه صافي طلا سطح مشترك دارند كه مشكلات اقتصادي (اغلب وجود آب يك مسأله محسوب مي شود) و زيست محيطي را بوجود مي آورند.

متدهاي بسياري براي احيا يا جدا كردن اين عناصر پيشنهاد شده است، به عبارتي ته نشست – قلنبه شده [۳-۱] ، عصاره گيري از محلول [۴] ، فيلتراسيون با استفاده از غشاهاي ميكروامولسيون مايع [۶] يا زرين هاي تبادل يون.

شناورسازي با استفاده از ميكروحباب ها براي ته نشست هاي Hg و As به كار رفته است، در حالي كه از Na2S ، سديم الئات يا KI براي Hg و با جذب سطحي شناورسازي كلوئيدي با استفاده از هيدروكسيد داراي تركيبات آهن به عنوان جامد جذب كننده استفاده مي كند.

برداشتن جيوه از جريان هاي مسير سيانوردادن طلا ، اين موضوع تحقيقات اخير بوده است چون جيوه كمپلكس هاي بسيار پايداري را با يون هاي سيانور تشكيل مي دهد و رايج ترين پروسه ها كاربرد پذيري ندارند. در برخي موارد ، كمپلكس هاي سيانور جيوه با استفاده از Na2S ، Gas و ديگر سولفيدهاي غير آلي و پلي سولفيدها ته نشست مي شوند. اخيراً ، با سديم دي اتيل دي تيو كاربامات پيشنهاد شده است. به دنبال ته نشست ،‌ دي تيوكاربامات هاي جيوه بعلاوه منعقد كننده ها و قلنبه شدگي ها انباشته شدند. برداشتن ته نشست ها با ته نشين شدن [۱،۱۰،۱۱] يا قلنبه شدن [۱۲،۳] امكان پذير بود.

راجع به As و Se ، شرايط نسبتاً مشابه است و جداسازي هاي شان عمدتاً با ته نشست با هيروكسيدهاي داراي تركيبات آهني يا آلومينيوم و يونهاي سولفيد تحقق مي يابد. هرچند ،‌در هم رسوبي تريلوژي Hg ، As ، Ae هيچ كاري انجام نشده باشد. اين يكي از اهداف كار فعلي را تشكيل مي دهد.
تكنولوژي هاي مختلفي با هدف اصلاح مشكلات وابسته با مقدار قابل توجه آرسنيك آزاد شده به محيط در نتيجه فعاليت هاي استخراج معدن گسترش يافته است. ته نشست آرسنات هاي فلزي به طور گسترده بررسي شده است، و جذب سطحي گونه هاي As بوسيله مواد جامد مختلف به عبارت ديگر ، پيريت، اكسيدهاي منگنز، كربن فعال شده و آلومين، زرين هاي متعدد تبادل يون و خاك رس هم بررسي شده است.

متدهاي عمل آوري آرسنيك شامل ته نشست سولفيد (سولفيد يا سولفيد داراي تركيبات آهني يا همان فري سولفيد) يا تشكيل كمپلكس با فلزات سنگين چند ظرفيتي نظير يون تركيبات فلزي و هم رسوبي با هيدروكسيد فلز مي باشد. اين پروسه دوم نمونه اي از پروسه انعقاد يا دلمه شدگي سنتي و متعارف است كه در صنعت عمل آوري آب كاربرد دارد. براي كارخانه استخراج كاني طلا ته نشست سولفيد براي آرسنات تا حدودي مؤثر يافته شده است ولي براي آرسنيت غيرمؤثر است، و هيچ رسوب شيميايي اي از عمل آوري سولفيد آب اضافي آرسنيت بدست نيامد. از اين رو، آرسنيك يكي از دشوارترين عناصر براي برداشتن از محلولهاي آبي به شمار مي آيد، بخصوص براي سطوح پايين مورد نياز در استانداردهاي آب آشاميدني.

راجع به يون هاي سلنيوم، سطحي از ۰٫۷mgll در فاضلابهاي ذوب مس و عمليات هاي تصفيه الكتروليت گزارش شده است. Selenite به نظر مي رسد متداولترين فرم سلنيوم در فاضلابها غير از زباله هاي رنگينه و رنگدانه اي باشد، كه حاوي سلنيد(مثلا” سلنيد كاوميوم زرد) هستند. عمل آوري سوم گزارش شده در اين مقاله شامل عمل آوري آهك تاph 11 ، ته نشيني، فيلتراسيون محيط مخلوط ، جذب سطحي كربن فعال شده و كلردار كردن است. برداشتن سلنيت هم با استفاده از سولفات داراي تركيبات آهني يا دلمه شدگي زاج

سفيد(سولفات مضاعف آلمنيوم و پتاسيوم) مطالعه شده است. اين عمل آوريها كارايي زيادي نداشتند. عمل آوري براي هر دو منعقد كننده با افزايش دوز منعقد كننده و كاستن PH اصلاح شد. ديگر پروسه هاي عمل آوري صنعتي فلز با كاربرد رايج ( مثلا” انعقاد آهك، ته نشيني و فيلتراسيون ماسه) در برداشتن سلنيوم نا كارآمد بودند، حداقل به عنوان آنيون شارژ شده منفي. پس به نظر مي رسد تبادل يون موثرترين تكنيكي باشد كه برايش نتايج واقعي گزارش شده است .

برداشتن يون هاي فلزي، از سيستم هاي مايع (جدا سازي جامد/مايع) با شناور سازي از طريق متدها و تكنيك هاي مختلف غير ممكن است. شناور سازي يون و جذب سطحي شناور سازي كلوئيد اخيرا” براي برداشتن موليبدنيوم(VI) و آرسننيك (V) از محلول هاي آبكي رقيق مطالعه شده است. پروسۀ شناورسازي يون از مواد فعال در سطح كاتيوني ( دودسيلامين) به عنوان ككتور استفاده كرد. در جذب سطحي شناور سازي كلوئيد هيدروكسيد داراي تركيبات آهني به عنوان هم رسوب ( ماده جذب كننده ) و سديم دودسيل سولفات به عنوان ككتور استفاده شدند.

هدف دوم اين مقاله گسترش دادن متد ته نشست انعقاد و قلنبه شدگي براي برداشتن hg ، as و se موجود در آب پروسه از مسير سيانوردار كردن طلا و توصيف در مقياس آزمايشگاهي براي جداسازي توده هاي حاصل فلز بوسيله شناورسازي هواي حل شده (DAF) است. دو متد متفاوت استفاده شد: جداسازي بوسيله شناورسازي توده هاي (AF) تشكيل شده ميان يون ها و Nadtc ، Lacl3 ، Buflac ( قلنبه شدۀ آنيوني) و با شناورسازي جذب سطحي ذره (APF) ، با استفاده از مواد خدمت كننده به جامد (La2O3, chabazite) براي يون ها و DAF براي حل كننده بارگيري شده . مبناي شناورسازي جذب سطحي ذره (يا حامل) بالاگيري آنيون يا كاتيون توسط ذرات به راحتي قابل شناورسازي است و شبيه به فعال سازي شناوري اكسيد به وسيله يون هاي فلزي يا كم شدگي سولفيد بوسيله آنيون ها مي باشد.

آزمايش
مقتضيات و واكنش گرها
مواد جذب كننده: توده هايي از Chabazite طبيعي( نوادا- ايالات متحده) نمونه گيري شد ودر كارخانه نورد Tema براي ۷۴ ميكرون > %100 گروه بندي شد، و به عنوان جذب كننده و حامل يون فلزي استفاده شد. La2O3، واكنش گر بازرگاني پودري ، به عنوان جذب كننده دوم به كار رفت.

واكنش گرها: NaDTC ، سديم دي تيوكاربامات، از لابراتوارهاي Buck man براي ته نشست كمپلكس هاي سيانيد فلزي استفاده شد؛ درجه تحليلLaCL3 ازMolycorp Unocal 76 – و FeCL3 از Spectrum chem .MFG Corp به عنوان منعقد كننده و Buflac 606 از Buckman به عنوان قلنبه شدگي استفاده شدند.
در آماده سازي كمپلكس هاي فلزي %۹۸٫۷ NaCN (Spectromchem. MFG Corp.) و محلول هاي استاندارد اين سه فلز در %۱٫۸ HNO3 (Fisher Scien Tific) استفاده شد.

متدها
شناورسازي هوايي حل شده، DAF
در پروسه DAF ، حباب هاي ريز ( حدود O.o1 تا o.1 mm ) با كاهش فشار جريان آبي تشكيل مي شود كه با هوا در فشار زياد اشباع شده است (اشباع كننده با ظرفيت ۴ ليتر ). Batch ، مقياس كارگاهي، تستهاي DAF با استفاده از سلول شناورسازي ۱٫۵L انجام شد
( شكل ۱)
محلول هاي سنتزي حاوي فلز با استفاده از آب از شركت Newmont Mining عمليات Hollister ، به عنوان ماتريكس، و محلول هاي استاندارد As و Se (فيشر) آماده شدند.
Hg در آب Hollister قبلا” (حدود ۱۲۰ppb .) وجود داشت.

كارايي پروسه با اندازه گيري محتواي باقي مانده فلزات وكدري (واحدهاي NTU) در شناورها و با درصدي از جابجايي حدواسط جامد / محلول ارزيابي شد. محلول هاي شناور پس از شناورسازي توقف ۵ دقيقه اي براي Hg و As و Se با استفاده از جذب اتمي (طيف سنج از (Spectraa 200 Varian تحليل شد .
براي سنجش هاي ميزان كدري، ابرسنج از ابزارالات HF (DRT- 100B) استفاده شد.
زمان شناورسازي، مگر اين كه غير از اين بيان شود، ۱ دقيقه بود. پس از شناورسازي، كسري از شناور از طريق درجه جانبي نمونه گيري شد .