Altın madenciliği atık sularının peroksit ve bakır kaplanmış pomza taşı ile siyanür giderimi

birinci aşamasının ana amacı, düşük sülfür ve ağır metal içeriğine sahip olan bir altın madenciliği atık çamurundan hidrojen peroksit ile oksidatif siyanür giderim etkinliğinin tespit edilmesidir. Bu özellikteki cevherleri işleyen işletmelerin siyanürlü atıksu veya atık çamurlarındahidrojen peroksitin etkinliği hakkında laboratuar veya gerçek tesis ölçeklerinde literatüre geçen çalışma mevcut değildir. Bu aşamada, CNWAD giderim kinetiği ve nihai giderim miktarına, katalizör ve hidrojen peroksit dozları, sıcaklık ve pH etkileri araştırılmıştır. Deneyler, şişe-nokta metodu ile kesikli tam karışımlı reaktörlerde farklı dozlar uygulanarak yapılmıştır. Cu katalizörü eklenmesi veya eklenmemesi gibi her iki durumda da genel olarak artan peroksit dozuyla CNWAD giderim hızı ve nihai miktarının da arttığı görülmüştür. Test edilen sıcaklıklardan (10, 20 ve 30 C) bağımsız olarak, katalizör eklenmesi sadece siyanür giderim hızını arttırmakla kalmamış, aynı zamanda CNWAD konsantrasyonunu 1 mg/L'ye düşürmek için gereken peroksit dozunun önemli ölçüde azalmasında da etkili olmuştur. 30 mg/L Cu katalizörüeklenmesiyle, başlangıç siyanür giderim hızı 1.2 ile 3 kat arasında artmıştır. Kinetik deneyler, çoğudurumlarda 2-4 saat reaksiyon süresinden sonra CNWAD gideriminin az olduğunu göstermiştir. Siyanürgiderimine çamur pH değerinin etkisi Cu katalizörünün dozajlarına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Cevherin düşük sülfür ve metal içeriğine sahip olması dolayısıyla metal bağlısiyanürler için muhtemelen daha düşük peroksit dozu gerekmesi sonucu, CNWAD konsantrasyonunu 1 mg/L'den daha az değerlere düşürmek için tipik cevherlere göre daha düşük peroksit dozu/CNWADoranı gerekmektedir. Bu bulguya göre mühendislik uygulamaları bağlamında, düşük sülfür ve metal içeriğine sahip cevherlerin atık çamurlarında siyanür giderimi için hidrojen peroksitle oksidasyon prosesi avantajlı olabilir. Siyanür giderimi boyunca, kütle dengesi hesaplamalarıyla desteklendiğiüzere, nitrat ilk olarak yan ürün olarak oluşmuş ve sonra muhtemelen diğer bazı uçucu azot içerentürlere dönüşmüştür. Tezin ikinci aşamasının ana amacı, heterojen katalizör olarak bakır kaplanmış pomza ve hidrojen peroksit kullanarak serbest siyanürün oksidatif gideriminin araştırılmasıdır. Bu amaç için pomza taşının test edilip kullanılmasına literatürde rastlanmamıştır. Bu açıdan yapılan tez literatürde bir ilki teşkil etmektedir. Pomza türü ve partikül fraksiyon büyüklüğü, peroksit ve/veya pomza dozları, pH ve sıcaklığın siyanür giderim hızı ve nihai giderim miktarına olan etkileri de incelenmiştir. Ayrıca, deneymatriksine, heterojen katalitik yüzey oksidasyonu yerine, doğal ya da bakır kaplanmış pomzalarla saltadsorbsiyonun ne derece siyanür giderdiğinin tespiti için de deneyler eklenmiştir. Sadece orjinal veyabakır kaplanmış pomzalar, uyumsuz yüzey etkileşimleri sebebiyle, negatif yüklü siyanür iyonları için etkili adsorbent olarak tespit edilmemişlerdir. Peroksit ve orjinal pomzanın birlikte eklenmesinin de siyanür giderimine olumlu bir etkisi olmamıştır. Bununla birlikte, test edilen her üç doğal pomza ve tüm partikül fraksiyonları için, bakır kaplanmış pomzaların ve peroksitin birlikte dozlanmasıyla, siyanür giderim hızı ve nihai giderim miktarı önemli ölçüde artmıştır. Benzer yüzey kimyalarına sahip tek bir pomza türünün farklı partikül fraksiyonlarında, bakır kaplanmış spesifik yüzey alanı siyanür giderim hızı ve nihai miktarını etkileyen ana faktör olsa da, farklı pomza türleri için yüzey kimyasınında çok önemli bir faktör olduğu bulunmuştur. Alkali durumlarda daha fazla peroksit tüketimi ve daha negatif yüklü pomza yüzeylerinin oluşması sebebiyle pH 8 ile karşılaştırıldığında, pH 11'de daha düşük hızda ve miktarda siyanür giderimi gözlenmiştir. Genel olarak, başlangıç siyanür giderim hızı ve nihai giderim miktarının 20 C sıcaklıkta, 10 C'ye göre daha fazla olduğu bulunmuştur. Hafif, ucuz, kolaylıkla bulunabilen, doğal ve gözenekli destekmalzemelerin bakırla kaplanarak tam karışımlı/askıda veya sabit-yatak reaktörkonfigürasyonlarında uygulanması, solüsyonlardan siyanür uzaklaştırma için etkili bir arıtma teknolojisi olabilir. Bu yeni yaklaşımla, uygulanmakta olan konvansiyonel siyanür oksidasyonuteknolojilerindeki metal uzaklaştırma ile ilgili problemler en aza indirilebilir.