بررسی فرایند حذف سیانید از آب سد باطله کارخانه فرآوری طلای زرشوران با استفاده از ذغال سنگ (بررسی موردی)

آلودگی ناشی از سدهای باطله کارخانه های فرآوری مواد معدنی از جمله کارخانه های فرآوری طلا، از مهمترین معضلات صنایع معدنی بوده و مشکلات محیط زیستی فراوانی را به دنبال دارد. پساب کارخانه های فرآوری طلا، حاوی مقادیر قابل توجهی از سیانید و ترکیبات آن است. تاکنون روش های بیولوژیکی و شیمیایی مختلفی برای حذف سیانید موجود در پساب حاصل از فرآوری طلا مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از روش های مورد توجه پژوهشگران، استفاده از جاذب های طبیعی مانند ذغال سنگ فعال، برای جذب سیانید موجود در پساب است. در این تحقیق به بررسی جذب سیانید موجود در پساب سد باطله کارخانه فرآوری طلای زرشوران (واقع در 35 کیلومتری شهر تکاب استان آذربایجان غربی) با استفاده از ذغال سنگ معدن قوزلوی شاهین دژ (در حدود 100 کیلومتری کارخانه) پرداخته شده است. آزمایش های جذب سیانید در مقیاس پایلوت آزمایشگاهی در دو حالت استفاده از ذغال سنگ خام و ذغال فرآوری شده انجام شده است. بدین ترتیب که ابتدا نمونه ذغال سنگ در داخل استوانه مدرج تا ارتفاع 75 میلی متری ریخته شد. در مرحله بعد به استوانه (تا ارتفاع 100 میلی متری) ، پساب حاوی سیانید اضافه و دبی خروجی سیانید اندازه گیری شد. پس از انجام آزمایش ها (در هر دو حالت استفاده از نمونه ذغال سنگ خام و فرآوری شده) ، نمونه های ذغال سنگ در هوای آزاد خشک شدند و آنالیز درصد خاکستر روی هر یک انجام شد. محلول حاصل از هر آزمایش با استفاده از کاغذ صافی واتمن شماره 75 صاف و محتوی سیانید انداز گیری شد (میزان سیانید باقی مانده یا جذب نشده توسط ذغال سنگ). نتایج و بحث: مطابق نتایج آزمایش ها، فراکسیون دانه بندی 2-1 میلی متر دارای بیشترین مقدار دبی خروجی به میزان 16/8 میلی لیتر در دقیقه و کمترین دبی نیز مربوط به ذرات با اندازه کمتر از یک میلی متر بوده است. بیشترین مقدار دبی خروجی در فراکسیون دانه بندی 2-1 میلی متر برای ذغال سنگ فرآوری شده برابر 61/10 میلی لیتر بر دقیقه به دست آمد. بر اساس نتایج آنالیز مقدار خاکستر، پس از انجام عملیات جذب سیانید مقدار خاکستر در فراکسیون های 2 تا 75/4 و بزرگتر از 75/4 میلی متر به ترتیب 7/3 و 7/0 درصد کاهش داشته است، اما مقدار خاکستر فراکسیون دانه بندی ذرات با اندازه بزرگتر از 1 میلی متر پس از انجام سیانوراسیون به مقدار 8/11درصد افزایش یافته است. در تمامی آزمایش های انجام شده جذب سیانید با استفاده از ذغال سنگ، بیشترین مقدار جذب مربوط به محدوده دانه بندی 2-1 میلی متر است. مقدار سیانید جذب شده در این فراکسیون برای ذغال سنگ خام، فرآوری شده و ذغال مخلوط شده به وسیله همزن مکانیکی با سیانید به ترتیب برابر 3/42، 78/31 و 88/21 درصد است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که فرآوری ذغال سنگ تاثیری در میزان جذب سیانید نداشته و خواص فیزیکی مانند اندازه ذرات و سطح ویژه ذغال مهمترین عوامل در جذب سیانید هستند. در این تحقیق همچنین همدماهای جذب سیانید با ذغال سنگ براساس مدل های لانگمویر و فروندلیچ بررسی شد. فرایند جذب در تمامی فراکسیون های دانه بندی از مدل فروندلیچ تبعیت بیشتری داشته که نشان دهنده غیریکنواخت بودن ذغال سنگ مورد استفاده و قدرت جذب متفاوت آن است. پدیده جذب سطحی در نقاط مختلف جاذب تحت تاثیر نیروهای مختلف، اعم از فیزیکی و شیمیایی اتفاق می افتد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که استفاده از ذغال سنگ قوزلوی شاهین دژ (واقع در چند کیلومتری سد باطله) با دانه بندی 2-1 میلی متر به صورت خام در بستر وکف سد باطله می تواند از آلودگی منابع آب زیرزمینی به سیانور به مقدار قابل توجهی بکاهد.