Destruccion De Cianuro En Efluentes Mineros

DESTRUCCIÓN DE CIANURO EN EFLUENTES MINEROS Arturo Berastain Consorcio Minero Horizonte S.A. UNI

Importancia del Problema: Los compuestos cianurados son sub -productos de la minería y operaciones de recuperación que tiene el potencial de influir negativamente en los suelos y aguas superficiales y subterráneas, ya que cianuro es un compuesto tóxico inhibidor del metabolismo, por lo tanto los efluentes que contienen cianuro no pueden ser liberados al ambiente sin antes pasar por un tratamiento que reduzca su contenido de cianuro a niveles permisibles

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA: Existe un proceso de degradación natural de cianuro que reduce la toxicidad del cianuro en un periodo de tiempo más o menos largo; realizándose dentro de esta degradación una variedad de mecanismos como volatilización, oxidación, adsorción dentro de otros minerales, hidrólisis, biodegradación y precipitación. De estos se tienen dos métodos generales: a.- Métodos Químicos : Peróxido de Hidrógeno, clorinación alcalina, INCO-SO2, AVR(acidificaciónvolatilización-regeneración), otros b.- Biodegradación

Comparación de Métodos y Costos de destrucción de cianuro

Método

Costo químico US$/Kg CN-

Ca(OCL)2

15.78

H2O2

6.51+Cu++

SO2/air

1.20+CU++

Biodergradación

0.60

Clasificación Común de Cianuros

Cianuro Libre (CNf): HCN, NaCN, KCN, Ca(CN)2 Cianuro fácilmente disociable (CNwad): HCN NaCN, KCN, Ca(CN)2 Ag(CN)2-1. Cu(CN)3 -2 Ni(CN)4 -2 Zn(CN)4 -2

Clasificación Común de Cianuros Cianuro Total (CNt): HCN CNAg(CN)2 -1 Cu(CN)3 -2 Ni(CN)4 -2 Zn(CN)4 -2 Au(CN)2 Fe(CN)6 -4

Especies Relacionadas al Cianuro

Anión Cianuro Ácido cianídrico Complejo metal-cianuro Cyanato Thiocyanato Thiosulfato Catión amonio Nitrato

CNHCN Metal-CN CNOSCNS2O3 -2 NH4 + NO3 -

Reacciones Comunes con Cianuro: Disociación Complejos Volatilización Oxidación Fotólisis Tiocinatos

NaCN <=> Na+ + CNHCN <=> H+ + CNZn+2 + 4CN- <=> Zn(CN)4-2 HCN(aq) <=> HCN(g) 2CN- + O2 <=> 2CNOFe(CN)6-4<=>Fe+2 + 6(CN)S0 + CN- <=> SCN-

Métodos de Análisis de Cianuros: CNf

CNwad

CNt

Electrodo ión selectivo Titulación Colorimétrico Destilación a pH 4.5, después por titulación o colorimetría. Destilación a pH 2.0, seguido por titulación o colorimetría.

Control de efluentes: .- Drenaje de mina .- Rebose de depósitos de relaves .- Efluentes de planta Estándares de Emisión: Parámetros pH Sólidos en suspen. Plomo Cobre Zinc

Concentración(ppm) Puntual Prom.Año 5.5<x<10.5 100 50 1 0.5 2 1 6 3

Estándares de Emisión: Fierro

5

2

Arsénico

1

0.5

Cianuro Total

2

1

Toxicidad De Cianuros: Humanos LD50 LC50 LC50 Patos LD50 LC50 LC1 Truchas LC50

1 a 3 mg/kg. (oral) 100 a 300 pmm(inhalación) 100 mg/kg. (absorción) 2 a 4 mg/kg. (oral) 150 a 200 mg/L (oral) -+ 50 mg/L 0.05 mg/L (cianuro libre)

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO BATCH PERÓXIDO DE HIDRÓGENO: Etapa # 1: Destrucción de cianuros libres y disociables en ácido débil por acción oxidante del H2O2, utilizando como catalizador CuSO4.5H2O. Etapa # 2: Precipitación de los ferrocianuros como ferrocianuros de cobre usando sulfato de cobre y precipitación de Arsénico con FeSO4.

Etapa # 3 Removidos los precipitados de la solución se pasa por columnas de carbón activado para absorber los iones metálicos y cianuros residuales después de la precipitación de arsénico.

Fundamentos del Proceso: Etapa #1: Destrucción de los cianuros CN- + H2O2 <=> OCN- + H2O A.- Relación Estequeométrica: 1.308X H2O2(100%)/Xde Cnwad .-Relación óptima: 4X H2O2(100%)/Xde Cnwad Por lo tanto: 9.33 Kg. de H2O2(56%)/kg. CNwad

B.-Tiempo de reacción: .- 23 min. a 21 0C Primer ppdo de Zn (como Zn(OH)2). .-39 min.Segundo ppdo de Cu (como Cu(OH)2). Total = 62 mint. C.- pH de reacción: 11.1 - 11.4 D.- Concentración del catalizador: +/- 20 mg Cu+2/lt.

Etapa # 2: Eliminación de Ferrocianuros y arsénico. A.- Precipitación de ferrocianuros: Con CuSO4.5H2O y arreglo de la siguiente reacción: 4Na+2 +Fe(CN) 6 - 4 + 2CuSO4.5H2O=>Cu2Fe(CN)6+2Na2SO4 + 5H2O Rel. Esteq: Fe/2.278 Cu Tiempo de reac. =Instantáneo pH de reacción = 9.4

B.-Precipitación del arsénico con sulfato ferroso 2AsO4-3 + Fe2(SO4)3.XH2O<=>2FeAsO4 + 3SO4-2 + H2O Rel. Fe/As = 3Fe/1 As = 4 mol/1 mol (después de la precipitación de ferrocianuros). Tiempo de reacción=60 min. Aprox. pH = 9.3

Etapa # 3: Adsorción en Carbón Activado: .- Carbón granulado de 6 - 20 M .- Tiempo de residencia hidráulica 10 - 30 min. .- % de esponjamiento = 25% .- Densidad de carbón = 25 - 35 lb/pie3.

CONCLUSIONES: .-

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