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

سابقه و هدف: آلودگی ناشی از سدهای باطله کارخانه‌های فرآوری مواد معدنی از جمله کارخانه‌های فرآوری طلا، از مهمترین معضلات صنایع معدنی بوده و مشکلات محیط زیستی فراوانی را به دنبال دارد. پساب کارخانه‌های فرآوری طلا، حاوی مقادیر قابل‌توجهی از سیانید و ترکیبات آن است. تاکنون روش‌های بیولوژیکی و شیمیایی مختلفی برای حذف سیانید موجود در پساب حاصل از فرآوری طلا مورد بررسی قرار گرفته است. یکی از روش‌های مورد توجه پژوهشگران، استفاده از جاذب‌های طبیعی مانند ذغال‌سنگ فعال، برای جذب سیانید موجود در پساب است.مواد و روش‌ها: 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 ذغال‌سنگ معدن قوزلوی شاهین‌دژ (در حدود 100 کیلومتری کارخانه) پرداخته شده است. آزمایش‌های جذب سیانید در مقیاس پایلوت آزمایشگاهی در دو حالت استفاده از ذغال‌سنگ خام و ذغال فرآوری‌شده انجام شده است. بدین ترتیب که ابتدا نمونه ذغال‌سنگ در داخل استوانه مدرج تا ارتفاع 75 میلی‌متری ریخته شد. در مرحله بعد به استوانه (تا ارتفاع 100 میلی‌متری)، پساب حاوی سیانید اضافه و دبی خروجی سیانید اندازه‌گیری شد. پس از انجام آزمایش‌ها (در هر دو حالت استفاده از نمونه ذغال‌سنگ خام و فرآوری‌شده)، نمونه‌های ذغال‌سنگ 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 انداز‌گیری شد (میزان سیانید باقی‌مانده یا جذب‌نشده توسط ذغال‌سنگ).نتایج و بحث: مطابق نتایج آزمایش‌ها، فراکسیون دانه‌بندی 21 میلی‌متر دارای بیشترین مقدار دبی خروجی به میزان 8/16 میلی‌لیتر در دقیقه و کمترین دبی نیز مربوط به ذرات با اندازه کمتر از یک میلی‌متر بوده است. بیشترین مقدار دبی خروجی در فراکسیون دانه‌بندی 21 میلی‌متر برای ذغال‌سنگ فرآوری‌شده برابر 10/61 میلی‌لیتر بر دقیقه به دست آمد. بر اساس نتایج آنالیز مقدار خاکستر، پس از انجام عملیات جذب سیانید مقدار خاکستر در فراکسیون‌های 2 تا 4/75 و بزرگتر از 4/75 میلی‌متر به‌ترتیب 73/7 و 0/7 درصد کاهش داشته است، اما مقدار خاکستر فراکسیون دانه‌بندی ذرات با اندازه بزرگتر از 1 میلی‌متر پس از انجام سیانوراسیون به مقدار 11/8درصد افزایش یافته است. در تمامی آزمایش‌های انجام‌شده جذب سیانید با استفاده از ذغال‌سنگ، بیشترین مقدار جذب مربوط به محدوده دانه‌بندی 21 میلی‌متر است. مقدار سیانید جذب‌شده در این فراکسیون برای ذغال‌سنگ خام، فرآوری‌شده و ذغال مخلوط‌شده به وسیله همزن مکانیکی با سیانید به ترتیب برابر 42/3، 31/78 و 21/88 درصد است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که فرآوری ذغال‌سنگ 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 ذغال‌سنگ براساس مدل‌های لانگمویر و فروندلیچ بررسی شد. فرایند جذب در تمامی فراکسیون‌های دانه‌بندی از مدل فروندلیچ تبعیت بیشتری داشته که نشان‌دهنده غیریکنواخت بودن ذغال‌سنگ 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 می‌افتد.نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که استفاده از ذغال‌‌سنگ قوزلوی شاهین‌دژ (واقع در چند کیلومتری سد باطله) با دانه‌بندی 21 میلی‌متر به‌صورت خام در بستر وکف سد باطله می‌تواند از آلودگی منابع آب زیرزمینی به سیانور به مقدار قابل‌توجهی بکاهد.