Озон — эффективный окислитель для обезвреживания цианидов на золотодобывающих предприятиях. Процесс окисляет свободный цианид до цианата, затем при дальнейшем окислении и гидролизе — до бикарбоната и азота. Типичное время реакции 10–30 минут.
Промышленные испытания в ЮАР и Юго-Восточной Азии показали снижение свободного и WAD-цианида более чем на 99% при дозе 2–3 г O₃ на грамм CN. Обработанная озоном вода может возвращаться в процесс, снижая потребление свежей воды до 85%.
Механизм озонового окисления цианидов
Озон окисляет свободный цианид (CN⁻) в двухстадийном процессе. На первой стадии CN⁻ превращается в цианат (CNO⁻). При дальнейшем окислении и гидролизе цианат переходит в бикарбонат и азот — нетоксичные продукты.
Реакция следует кинетике первого порядка по концентрации озона и нулевого порядка по концентрации цианида. Стехиометрия: один моль цианида реагирует с одним молем озона на стадии CN⁻ → CNO⁻. Тиоцианатные комплексы (SCN⁻) требуют более высоких доз — 3–4 г O₃ на грамм SCN⁻.
Дозировки и результаты
Средняя доза озона для обезвреживания свободного и WAD-цианида составляет 2–3 г O₃ на грамм CN. Полное окисление обычно достигается за 10–30 минут при правильном подборе концентрации озона и времени контакта.
Промышленные испытания на золотодобывающих предприятиях продемонстрировали снижение свободного цианида и слабокислотных диссоциированных (WAD) цианидных комплексов на 99% и более. Обработанная озоном вода может возвращаться в процесс, снижая потребление свежей воды до 85%.
Сравнение с гипохлоритом и пероксидом
По сравнению с химическими окислителями (гипохлорит натрия, пероксид водорода) озон не оставляет опасных остатков (хлора, хлоратов), производится на месте из воздуха и часто имеет более низкие эксплуатационные затраты при сопоставимой эффективности. Технология соответствует Международному кодексу управления цианидом (ICMC) и позволяет направлять хвосты на подземную закладку без дополнительной обработки.
Промышленное внедрение
Системы озонового обезвреживания цианидов установлены на золотых рудниках в Юго-Восточной Азии и Южной Африке. Достигается снижение свободного цианида более чем на 85–99% при соответствии ICMC. Интегрированные системы, сочетающие озон с пероксидом или персульфатом, повышают эффективность очистки сложных стоков.
Преимущества озонового обезвреживания цианидов
Эффективность
99% снижение свободного и WAD-цианида при 2–3 г O₃/г CN, соответствие ICMC.
Безопасность
Нет опасных остатков, производство на месте, повторное использование воды.
Экономика
Часто более низкие эксплуатационные затраты по сравнению с гипохлоритом.
Внедрение
Расширение применения по мере ужесточения экологических норм.