فاضلاب حاوی سیانید چگونه مدیریت میشود؟
Thread Content
فاضلاب حاوی سیانید چگونه مدیریت میشود؟
فاضلاب حاوی سیانید، به فاضلاب صنعتی که حاوی گروه CN است، اطلاق میشود. در فرآیندهای تولید صنایعی مانند استخراج طلا، نقره و مس از کانیهای فلزات غیرفلزی، روکشکاری با سیانید، صنایع شیمیایی، تولید کک و فرآوری حرارتی، مقادیر زیادی آب فاضلاب حاوی سیانید تولید میشود. بهویژه در فرآیندهای فرآوری کانیها، میزان استفاده از سیانید بسیار زیاد است؛ غلظت یون CNˉ در این آبهای فاضلاب بالا بوده و همچنین این آبها حاوی مقادیر زیادی فلزات سنگین و ترکیباتی مانند سولفوسیانات نیز هستند که باعث آلودگی شدید محیط آبی میشوند. روشهای زیادی برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید در کشور وجود ندارد؛ روشهای قدیمی شامل روش باز-کلر، روش اسید-کلر، روش اینکو، روش جذب اسیدی-خنثیسازی، روش ازن، روش الکترولیز، روش تبادل یونی، روش اکسیداسیون کاتالیزی توسط کربن فعال، روش زیستی و روش هیدرولیز تحت فشار میباشد. اما در برابر شرایط واقعی متفاوت، باید روشهای متفاوتی برای مقابله با آنها انتخاب کنیم. (۱) روشهای مقابله اضطراری با حوادث آلودگی ناگهانی: سادهترین روش، استفاده از محلول آبی سولفات آهن(II) برای تبدیل سریع **موجود در فاضلاب به کمپلکسهای کمسمیت است؛ برخی نیز این روش را روش کمپلکسسازی شیمیایی مینامند. واکنشهای شیمیایی اصلی عبارتند از:
Feso4·7H2O → Fe2+ + SO4^2- + 7H2O
Fe2+ + 6CN^- → Fe(CN)4^2-
2Fe2+ + Fe(CN)4^2- → Fe2[Fe(CN)6]
در نهایت، ترکیب غیرقابل حلی مشابه رنگ پروسیان بدست میآید. ویژگی این روش، سادگی عملیات و هزینه پایین آن است، اما پس از تصفیه فاضلاب، استانداردهای مربوط به تخلیه آن برآورده نمیشود. در دهه ۱۹۷۰، برخی از شرکتهای داخلی از این روش استفاده میکردند، اما اکنون هیچکدام از آنها از آن استفاده نمیکنند. از دیدگاه پیشگیری از خطرات زیستمحیطی، این روش میتواند یکی از روشهای سریع برای مقابله با حوادث آلودگی ناگهانی باشد. تزریق محلول سولفات آهن در آب، میتواند به سرعت میزان خطرات ناشی از مواد آلاینده سیانوری در آب را کاهش داده و آسیبهای وارد شده به محیط زیست، بهویژه به موجودات آبزی، را کم کند. هنگامی که غلظت جرمی CNˉ در فاضلاب بسیار پایین باشد، این روش کارایی خوبی ندارد. انتخاب روش تصفیه فاضلاب حاوی سیانید باید بر اساس شرایط خاص انجام شود. (۲) روشهای اکسیداسیون فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت متوسط و پایین (۱) روش کلریداسیون قلیایی: روش کلریداسیون قلیایی، روشی است که به طور گسترده در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در فاضلاب قلیایی حاوی سیانید، اکسیدکنندههای کلری با ولتاژ الکتروشیمیایی بالا افزوده میشوند؛ اکسیدکنندههای رایج عبارتند از: ClO2، CI2 (در حالت گازی و مایع)، جوهر سفیدکننده، سدیم هیپوکلریت، کلسیم هیپوکلریت، کلریتها و غیره. در محلولهای قلیایی، معمولاً OClˉ یا ترکیبات کلر در حالت اکسیداسیون بالاتر تشکیل میشوند؛ این ترکیبات ابتدا به سیاناتها اکسید شده و سپس به دیاکسید کربن و نیتروژن تبدیل میگردند. واکنشهای شیمیایی اصلی عبارتند از:
OCl⁻ + CN⁻ + H₂O → CNCI + 2OH⁻
CNCI + 2H⁺ → CNO⁻ + Cl⁻ + H₂O
2CNO⁻ + 3OCI⁻ → CO₂↑ + N₂↑ + 3Cl⁻ + CO₃²⁻
در واکنشهای اکسیداسیون، pH باید حدود ۱ باقی بماند؛ این فرآیند ساده است و پس از افزودن عامل اکسیدکننده کلر، تنها کافی است مخلوط را هم بزنیم. اگر ترکیبات آب فاضلاب پیچیده باشد، میزان مصرف اکسیدکنندههای کلری بالا میرود؛ این میزان معمولاً ۴ تا ۹ برابر مقدار تئوری است. همچنین، در صورتی که خلوص مواد شیمیایی مورد استفاده پایین باشد یا میزان سولفوسیانات زیاد باشد، میزان مصرف اکسیدکنندههای کلری حتی بیشتر خواهد بود. وقتی که کمپلکسهای سیانید آهن وجود داشته باشد، این کمپلکسها به کمپلکسهای سیانید آهن اکسید شده و به گروههای محلول تبدیل میشوند؛ در نتیجه، آب فاضلاب پس از تصفیه، نمیتواند استانداردهای لازم برای تخلیه را برآورده کند. ویژگیهای این روش عبارتند از: منابع گستردهای برای مواد شیمیایی، قیمت پایین، سرمایهگذاری کم برای تجهیزات؛ اما آلودگی شدید محیط کار، تولید آلایندههای فرعی مانند سیانور کلرید، خطرات زیاد برای کارگران، همچنین مصرف زیاد مواد شیمیایی و خوردگی شدید تجهیزات در استفاده طولانیمدت. (۲) روش کوفا SO2-هوا که به نام روش اینکو نیز شناخته میشود، توسط شرکت اینکو در سال ۱۹۸۲ توسعه یافت. در این روش، مخلوط SO2 و هوا به محلول زبالهای که قرار است پردازش شود، اضافه میشود؛ سپس مقدار pH در محدوده ۸ تا ۱۰ کنترل میگردد. با کمک یونهای مس دوظرفیتی به عنوان کاتالیزور، از اثر همکاری SO2 و هوا برای اکسیداسیون مواد موجود در محلول زباله استفاده میشود. از نظر فرآیند واکنش، حذف ** از طریق سه روش اصلی انجام میشود: تبخیر، اکسیداسیون و جذب توسط رسوبات. رسوبات در اثر خنثیسازی با لاکآهک تولید میشوند؛ مقدار رسوبات نسبتاً زیاد است و همچنین مقداری از یون CN˻ را نیز جذب میکنند. این روش نه تنها بخش عمدهای از ** را به طور کامل از محلول فقیر حذف میکند و کمپلکسهای آهن-سیانید را نیز از بین میبرد، بلکه قادر به بازیابی اجزای ارزشمند نیست؛ همچنین یک فرآیند اکسیداسیون مصرفکننده است و دیاکسید گوگرد نیز یک آلاینده جوی محسوب میشود که در طول فرآیندهای تشکیل و واکنش، اجتنابناپذیر است که آزاد شده و نشت کند؛ پس از تصفیه آب، مقدار زیادی پسماند جامد حاوی سیانید نیز تولید میشود و مشکلاتی مانند انسداد لولهها نیز وجود دارد. روش اکسیداسیون با دیاکسید گوگرد در هوا، فرآیند سادهای دارد و تجهیزات مورد نیاز آن پیچیده نیستند. کارایی این روش معمولاً بهتر از روش اکسیداسیون با کلر است (بدون در نظر گرفتن سمیت گوگرد)؛ منابع مواد مورد نیاز برای این روش نیز گستردهاند، هزینههای پردازش کم است و سرمایهگذاری لازم نیز کمتر میباشد. در سال ۱۹۸۴، موسسه تحقیقات طلا چانگچون شروع به پژوهش در زمینه روش اکسیداسیون دیاکسید گوگرد در هوا کرد و در سال ۱۹۸۸ آزمایشهای صنعتی آن را به پایان رساند؛ در سال ۱۹۹۱، این روش در کارخانه سیانیدسازی زائویوان در استان شاندونگ مورد استفاده قرار گرفت. غلظت اولیه فاضلاب حاوی سیانید در این کارخانه بین ۳۸۰ تا ۴۰۰ میلیگرم بر لیتر بود؛ نرخ حذف سیانید بیش از ۹٪ و نرخ حذف یون SCNˉ بین ۴۶٪ تا ۸۶٪ بود که نتایج قابل توجهی به دست آمد. در کشورهای خارجی، نمونههای زیادی از استفاده از این روش توسط کارخانههای استخراج طلا با استفاده از سیانید برای پردازش فاضلاب حاوی سیانید وجود دارد؛ به عنوان مثال، در کانادا، ایالات متحده، استرالیا و سایر کشورها از این روش استفاده میشود. این روش کاربردهای فنی دیگری نیز دارد، مانند روش سولفیت سدیم و روش پیرسولفیت سدیم. (۳) روش اکسیداسیون با H2O2: H2O2 در شرایط pH بین ۹.۵ تا ۱۱، دمای معمولی و در حضور یونهای مس (Cu2+) به عنوان کاتالیزور، اکسید شده و CNOˉ تولید میکند؛ سپس CNOˉ تجزیه آبی میشود و سرعت این تجزیه به pH بستگی دارد. واکنش شیمیایی اصلی آن به این صورت است: CNˉ + H2O2 → CNOˉ + H2O؛ CNOˉ + 2H2O → NH4+ + CO32-. یونهای فلزات سنگین، رسوبات هیدروکسید تولید میکنند؛ یونهای فریسیانید نیز با سایر یونهای فلزات سنگین، نمکهای فریسیانیدی تشکیل میدهند و از بین میروند. فلزاتی مانند مس و روی که در قالب ترکیبات فلزی-فریسیانیدی وجود دارند، پس از اکسید شدن و حذف شدن، رسوبات هیدروکسید تولید میکنند؛ همچنین، پراکسید هیدروژن اضافی نیز به سرعت به آب و اکسیژن تجزیه میشود. این روش برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت پایین مناسب است. در روش اکسیداسیون با H2O2 نیز میتوان کاتالیستهای خارجی را به صورت مستقیم برای این منظور خریداری کرد، اما قیمت کاتالیستها بالاست، منابع آنها کافی نیست و هزینههای پردازش نیز زیاد است؛ همچنین، HZQ در حین حمل و نقل و استفاده، خطراتی دارد. این روش برای اکسیداسیون SCNˉ موجود در فاضلاب دشوار است و فاضلاب پس از تصفیه همچنان دارای سمیت مشخصی است. این فناوری ابتدا در سال ۱۹۷۴ توسط شرکت دوپونت در آمریکا برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید مورد استفاده قرار گرفت و سپس در سال ۱۹۸۴ در یک کارخانه سیانیدسازی طلا در آفریقا توسط آلمان به کار گرفته شد. در سال ۱۹۹۷، این روش با موفقیت برای پردازش مایعات باقیمانده از روش اسیدیسازی در معدن طلای سانشاندائو در استان شاندونگ به کار رفت. (۴) روش اکسیداسیون با ازون: توانایی اکسیداسیون ازون بسیار بالا است؛ پتانسیل الکترودی آن ۲.۰۷ میلیولت است که فقط کمتر از فلوئورین است. ازون میتواند ترکیباتی را که سایر عوامل اکسیدکننده نمیتوانند آنها را تجزیه کنند، به راحتی تجزیه کند. مکانیسم واکنش شیمیایی در فرآیند اکسیداسیون با ازون به این صورت است: 2CNˉ + 2H+ + H2O + O3 → 2H2CO3 + 2O2 + N2. ابتدا ازون با ** واکنش داده و سیانات تولید میشود؛ سپس سیانات پس از هیدرولیز، نیتروژن و یون کربنات را به وجود میآورد. برای تصفیه ** در فاضلاب با روش اکسیداسیون با ازون، تنها نیاز به دستگاه تولید ازون وجود دارد؛ لازم نیست مواد شیمیایی خریداری یا حمل شوند. به این ترتیب میتوان استانداردهای کلی تخلیه فاضلاب را رعایت کرد؛ همچنین این روش باعث افزایش مواد مضر دیگری در فاضلاب نمیشود، آلودگی ثانویهای ایجاد نمیگردد و نیازی به تصفیه بیشتری نیست. اما، به دلیل هزینه بالای تولید ازن توسط ژنراتورهای ازن و مشکلات مربوط به تعمیر تجهیزات، کاربردهای صنعتی آن تا حدی محدود شده است. تا زمانی که دستگاههای تولید ازون بتوانند موانع تولید ازون را پشت سر بگذارند، پتانسیلهای کاربرد صنعتی آنها بسیار گسترده خواهد بود. روش اکسیداسیون با ازون نیازمند مقدار زیادی انرژی الکتریکی است و در مناطقی که برق کافی وجود ندارد، به سختی قابل استفاده است. (۳) روشهای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت بالا و متوسط (۱) روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب با قلیا: روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب با قلیا، روش سنتی برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت بالا و متوسط است؛ کارخانههای فرآوری مواد معدنی در سراسر جهان در گذشته از این روش استفاده میکردند. مکانیسم واکنش این روش به شرح زیر است: Me + 2CN⁻ + H₂SO₄ → MeSO₄ + 2HCN↑ (که در آن Me عبارت است از Na⁺، K⁺، Ca²⁺ و غیره). HCN + NaOH → NaCN + H₂O. فرآیند تولید و پارامترهای فنی این روش به شرح زیر است: pH باید بین ۲ تا ۳ کنترل شود؛ نقطه جوش HCN ۲۵.۶ درجه سانتیگراد است. اسید قوی غیرفرار، یعنی H₂SO₄، با آبهای آلوده مخلوط شده و سپس گرم میشود؛ در دمای ۳۰ تا ۴۰ درجه سانتیگراد، CN به راحتی تبخیر میشود. HCN تبخیرشده توسط محلول NaOH جذب میشود؛ پس از جذب، محلول سدیم سیانید میتواند دوباره مورد استفاده قرار گیرد. **نرخ جذب آن معمولاً بین ۸۵٪ تا ۹۵٪ است. هنگام کنترل مناسب شرایط فرآیند، غلظت جرمی سیانید در محلول باقیمانده میتواند تا ۳ تا ۵ میلیگرم بر لیتر کاهش یابد؛ به طور معمول این غلظت بین ۱۰ تا ۲۰ میلیگرم بر لیتر است. در صورت عدم کنترل مناسب شرایط فرآیند، غلظت جرمی سیانید در محلول باقیمانده بین ۳۰ تا ۵۰ میلیگرم بر لیتر خواهد بود. تأثیرات آبهای فاضلاب حاوی سیانید، عمدتاً ناشی از چند نوع یون فلز سنگین است؛ اما در مورد آبهای فاضلاب معادن طلا، عوامل مؤثر پیچیدهتر هستند. علاوه بر فلزات سنگین مانند Fe، Cu، Zn، Ag و Au، برخی یونهای اسیدی نیز در این واکنشها نقش دارند. به عنوان مثال: فاضلابهای حاوی سیانید که از کارخانههای تولید سیانید به دست میآیند، حاوی مقدار زیادی SCNˉ هستند؛ در نتیجه واکنش رسوبزایی رخ داده و CuSCN سفید تشکیل میشود. همچنین، در صورت وجود مقدار زیادی آهن، رسوبات نمکهای آهنی نیز تشکیل میگردند. ویژگی این روش، توانایی بازیابی حداکثری ** است که منجر به استفاده مجدد از منابع و رسیدن به بالاترین نرخ بهرهوری میشود و در نتیجه، فواید اقتصادی قابل توجهی دارد؛ اما معایب آن شامل سرمایهگذاری اولیه بالاست که برای برخی از شرکتهای کوچک و متوسط قابل تحمل نیست، عملیات آن پیچیده است و همچنین محلول باقیمانده حاوی سیانید پس از پردازش، به استانداردهای تخلیه و دفع ** نمیرسد. به عنوان مثال، برخی از کارخانههای فرآوری طلای بزرگ در منطقه شاندونگ، با استفاده از دو مرحله اسیدیسازی و دو مرحله جذب با محلول قلیایی، همچنان نمیتوانند به استانداردهای تخلیه دست یابند و نیاز به پردازش بیشتر مایعات باقیمانده دارند. بنابراین، روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب باز برای فاضلابهایی با غلظت بالای سیانید مناسب است و همچنین در ترکیب با سایر روشها، عملکرد بهتری دارد. روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب با قلیا، کارایی خوبی دارد، نرخ استفاده از منابع در آن بالاست و مزایای اقتصادی قابل توجهی به همراه دارد؛ اما سرمایهگذاری زیادی لازم است، هزینههای عملیاتی بالاست و نگهداری فنی آن پیچیده است. (۲) فرآیند چرخهبسته کامل برای حذف ناخالصیها از طریق رسوبگیری در دو مرحله (روش رسوبگیری در دو مرحله): روش رسوبگیری در دو مرحله، توسط موسسه تحقیقات طلا چانگچون در حین پردازش فاضلاب یک کارخانه سیانیدسازی در استان شاندونگ، توسعه یافته است. این روش، در واقع یک روش چرخهبسته و کارآمد برای مقابله با فاضلابهای دارای غلظت بالای یون SCN˻ در کارخانههای کوچک و متوسط فرآوری طلا در کشور است؛ این روش منجر به «صفر تخلیه فاضلاب» میشود. اصل واکنش بنیادین آن به شرح زیر است:
2Cu²⁺ + 2SCN⁻ → Cu₂(SCN)₂↓ (سفید)
Ca²⁺ + SO₄²⁻ → CaSO₄↓ (سفید)
Pb²⁺ + SO₄²⁻ → PbSO₄↓ (سفید)
H⁺ + CN⁻ → HCN
رسوبات در حالت ساکن باقی میمانند؛ بخش عمدهای از HCN در محلول باقی میماند و تنها مقدار کمی از گاز HCN تبخیر میشود، اما همچنان در یک محفظه بسته نگه داشته میشود. در محلول، نرخ حذف فلزات سنگین مضر بین ۸۰٪ تا ۹۵٪ است. محلول فقیر اسیدی پس از رسوبگذاری، حاوی مقدار زیادی یون سولفات است؛ برای خنثیسازی آن، کلسیم اکسید (در حالت خمیری) به طور مستقیم اضافه میشود تا مقدار pH بین ۱۰ تا ۱۲ نگه داشته شود و رسوب سفید فراوانی تولید شود. پس از خنثیسازی، مقدار زیادی از آن دوباره به CNˉ تبدیل شد و در عین حال مقدار زیادی از SO2-4 نیز حذف گردید. پس از جداسازی جامد از مایع، محلول با افزودن سدیم سیانید میتواند مستقیماً برای فرآیند تولید بازگردانده شده و در چرخه کاری استفاده شود. بر اساس قیمتهای اواخر دهه ۱۹۹۰، هزینه پردازش هر لیتر مکعب از محلول کمغلظت با کیفیت بالا (بالاتر از ۲۰۰۰ میلیگرم بر لیتر)، ۹.۲۶ یوان است؛ در حالی که ارزش منابع قابل بازیابی ۳۷ یوان میباشد. بنابراین، سود حاصل ۲۷.۷۴ یوان خواهد بود و فواید اقتصادی آن بسیار قابل توجه است. عیب این روش این است که در مرحله اول باید رسوبگذاری کامل صورت گیرد و زمان تصفیه طولانی است؛ در غیر این صورت، هنگام افزودن باز، سولفید مس دوباره در آب حل شده و بر کارایی فرآیند تأثیر منفی میگذارد. مشکل فنی این است که CaS غیررسوبشده میتواند باعث انسداد شیرها شود. بنابراین، این فرآیند نیازمند افزایش زمان رسوبگیری در مرحله دوم است. اگر این فرآیند بتواند مشکل رسوب دوم CaSO4 را حل کند، پتانسیلهای گستردهای برای کاربرد خواهد داشت. (۳) روش استخراج با حلال: روش استخراج با حلال، فرآیندی است که در اواخر دهه ۱۹۹۰ توسط دانشگاه چینگهوا در یک کارخانه فرآوری طلا در شاندونگ، برای پردازش محلولهای سیانیدی با غلظت بالا توسعه یافت. اصل فرآیند استخراج، استفاده از آمینهای آلی برای استخراج است؛ محلول فقیر حاصل از استخراج همچنان حاوی مقدار زیادی CN˻ است و مستقیماً برای استفاده مجدد در فرآیند تولید بازگردانده میشود؛ در حالی که فاز آلی حاوی ماده مورد نظر، با استفاده از محلول NaOH تصفیه شده و دوباره آمینهای آلی لازم برای استخراج تولید میشوند که سپس مجدداً مورد استفاده قرار میگیرند. محلول آبی پس از عملیات بازی، تنها حاوی مقادیر کمی از عناصری مانند مس و روی است و بر فرآیند استخراج طلا و نقره تأثیری نمیگذارد؛ سپس دوباره در فرآیند تولید طلا استفاده میشود تا از اکستراکتورها **استفاده چرخشی شود و چرخهی محلول فقیر ایجاد گردد. در این فرآیند، مایعات ضایعاتی حاوی مقادیر بالای مس و روی پس از غلیظسازی، حجمشان به ۱/۶ حجم مایع اولیه کاهش مییابد؛ همچنین نیاز به استفاده از روش اسیدیسازی برای پردازش آنها وجود دارد. مقدار این مایعات نیز قابل توجه است و پردازش بعدی آنها پیچیده است. عوامل استخراجکننده در مقایسه با اسیدها، بازها، نمکها و سایر مواد غیرآلی مورد استفاده در فرآیندهای دیگر، قیمت بالاتری دارند و هزینههای آنها نیز بیشتر است. (۴) روش تصفیه طبیعی: در این روش، فاضلاب حاوی سیانید، در مخازن مربوطه یا استخرهای صنعتی یا مخازن زبالههای معدنی، تحت شرایط دما و فشار محیط طبیعی، غلظت جرمی سیانید به مرور زمان کاهش مییابد؛ این روش را روش تصفیه طبیعی مینامند. این فرآیند شامل تبخیر، تجزیه خودبهخودی، اکسیداسیون، تخریب فتوشیمیایی، تخریب بیولوژیکی، جذب در رسوبات و موارد دیگر است و نتیجه ترکیبی از پدیدههای پیچیده فیزیکوشیمیایی، فتوشیمیایی و بیوشیمیایی میباشد. بنابراین، روش تصفیه طبیعی برای دستیابی به هدف حذف **، نیازی به استفاده از تجهیزات مکانیکی یا افزودن هیچ ماده شیمیایی ندارد. روش تصفیه طبیعی دارای مزایایی مانند سرمایهگذاری کم و هزینه تولید پایین است؛ شرکتهای معدنی در کشورهای مختلف از این روش استفاده میکنند و عمدتاً به عنوان روشی برای تصفیه تکمیلی فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت پایین به کار میرود. روش تصفیه طبیعی نیازمند زمان کافی برای تصفیه، سطح کافی برای تبادل اکسیژن، شرایط مناسب برای انتشار گازها و لایههای مقاوم در برابر نفوذ آب در زیرزمین است؛ همچنین باید در محیطی دور از پرندگان و منابع آبی حیوانات قرار گیرد. شرایط لازم برای استفاده از این روش بسیار سختگیرانه است. این روش در صنعت تولید طلا برای پیشپردازش و پردازشهای بعدی به کار میرود، اما به دلیل عدم داشتن شرایط لازم برای استفاده، اغلب منجر به حوادث آلودگی آب و مسمومیت میشود. (۵) روشهای پردازش بیولوژیکی: روشهای پردازش بیولوژیکی عمدتاً شامل دو روش هستند: پردازش توسط میکروارگانیسمها و پردازش توسط گیاهان. فناوریهای زیستی که در منابع علمی گزارش شدهاند، عمدتاً فناوریهای پردازش توسط میکروارگانیسمها هستند. روشهای رایج پردازش با میکروارگانیسمها عمدتاً شامل روش لجن فعال و روش غشای زیستی هستند. در حال حاضر، فیلمهای زیستی عمدتاً به صورت لایههای زیستی یا در قالب مواد پرکننده برای ساخت فیلترهای زیستی استفاده میشوند؛ همچنین از فیلترهای زیستی توریشکل نیز برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید استفاده میگردد. استفاده از گیاهان آبزی برای تصفیه فاضلابهای حاوی غلظتهای پایین مواد زائد نیز وجود دارد؛ به عنوان مثال، یک معدن طلا در گوانگدونگ از گیاهان آبزی برای تجزیه مقادیر کمی از این مواد در فاضلابهای معدن استفاده کرده است؛ همچنین، یک معدن طلا در حوضه رودخانه هلونگجیانگ نیز از گیاهان برای تجزیه غلظتهای پایین این مواد در فاضلابهای تولید شده استفاده کرده است. در سالهای اخیر، روشهای زیستی برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید، به تدریج به یکی از جهتهای اصلی تحقیقات در داخل و خارج کشور تبدیل شدهاند. **اگرچه جزو **مواد شیمیایی** هستند، اما برخی میکروارگانیسمها میتوانند کربن و نیتروژن مورد نیاز خود را از ** دریافت کنند؛ حتی برخی میکروارگانیسمها از ** به عنوان منبع کربن و نیتروژن استفاده میکنند و در فرآیند متابولیسم خود، ** را به دیاکسید کربن، آمونیاک یا فرمیک اسید، فرمامید و موارد مشابه تبدیل میکنند؛ در نتیجه، فاضلاب حاوی ** قابلیت تجزیه زیستی پیدا میکند. روش زیستی میتواند از معایبی مانند حذف ناقص کمپلکسهای سیانید فلزات جلوگیری کند، اما این روش دارای مشکلاتی مانند غلظت پایین مواد قابل تصفیه و توانایی پایین در تحمل بار است. روش پردازش بیولوژیکی نیز یکی از روشهای با آیندهدار است؛ کلید فناوری آن، پرورش گونههای باکتریایی برتر یا روشهای فنی جدیدی است که بتوانند مستقیماً فاضلابهایی با غلظت متوسط را پردازش کنند. (۶) روش غشایی: روشهای غشایی عمدتاً شامل روش غشای مایع، روش غشای گازی و فناوری جداسازی با غشا میباشند. اصل روش جداسازی با فیلم مایع، عمدتاً بر پایه سیستم نوع روغن درون آب استوار است. حلال، زیرساخت فیلم را تشکیل میدهد؛ گروههای هیدروفیلی و هیدروفوبیک آنزیمهای سطحی، فیلم را به صورت منظم سازمان میدهند و امولسیون در فاز سوم پراکنده شده و به یک فیلم مایع تبدیل میشود. پس از اسیدیشدن فاضلاب حاوی سیانید، HCN میتواند از طریق لایه مایع روغنی (نفتالین یا فعالکنندههای سطحی) وارد فاز آبی داخلی حاوی NaOH شده و در آنجا واکنش داده تا NaCN تولید شود. با استفاده از جداسازی فاز روغنی و بازیابی HCN، پس از تخریب لموس، دوباره NaCN به دست میآید. روش فیلم مایع در سال ۱۹۹۴ توسط انستیتو شیمی دالیان، زیرمجموعه آکادمی علوم چین، در معدن طلا «سانگشانگ» در استان شاندونگ برای پردازش فاضلاب حاوی سیانید مورد استفاده قرار گرفت؛ سپس پژوهشگران دیگری نیز به ترتیب از این روش برای بازیابی ** استفاده کردند. روش فیلم گازی نسبتاً کمتر دیده میشود و این روش در مرحله آزمایشات آزمایشگاهی برای بازیابی آبهای آلوده حاوی سیانید در فرآیند رزینکاری قرار دارد. در حال حاضر، فناوریهایی مانند فیلتراسیون میکرو، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس، همگی بر پایه فناوری جداسازی با رزینهای غشایی هستند. اصل جداسازی با فیلترهای غشایی را میتوان با مثال بازیابی ** با استفاده از فیلترهای رشتهای توخالی نشان داد؛ در حین جداسازی، در یک سمت فیلتر، آب فاضلاب حاوی سیانید که اسیدی شده است جریان دارد و در سمت دیگر، محلول قلیایی بازیابیشده ** جریان دارد؛ تفاوت الکتروشیمیایی در انتشار HCN بین دو سمت فیلتر وجود دارد و HCN موجود در آب فاضلاب، تحت تأثیر این تفاوت الکتروشیمیایی، از طریق منافذ ریز فیلتر به داخل محلول قلیایی نفوذ میکند؛ سپس NaOH با HCN واکنش داده و NaCN تولید میشود. فناوری جداسازی با فیلترها در فرآوری آب صنعتی، تصفیه عمیق فاضلابهای شهری و تولیدات صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد؛ در زمینه تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید، استفاده ترکیبی این فناوری با سایر روشها پتانسیل بازاری دارد؛ معایب آن شامل هزینه سرمایهگذاری بالا، مصرف برق زیاد، هزینههای گزاف، کیفیت ناکافی تجهیزات و مشکلات مربوط به آلودگی فیلترها است. (۷) روش اکسیداسیون هوای مرطوب و روش اکسیداسیون آب فراحرارتی: اصل هر دو روش، استفاده از اکسیژن به عنوان عامل اکسیدکننده برای تصفیه آلایندههای حاوی سیانید در غلظتهای بالا، در دماها و فشارهای بالا، است. در کشورهای خارجی نیز کارخانههای تصفیه فاضلاب وجود دارد؛ تنها در ایالات متحده، ۵ کارخانه از روش اکسیداسیون هوای مرطوب برای تصفیه فاضلاب حاوی آکریلونیتریل استفاده میکنند. تحقیقات در این زمینه در کشور ما دیر آغاز شده است؛ برخی افراد به مطالعه روش اکسیداسیون هوای مرطوب پرداختهاند و ۵ عامل اصلی مانند دما و فشار را برای انجام آزمایشهای تقاطعی انتخاب کردهاند. نتایج نشان داد که دما مهمترین عامل تأثیرگذار است؛ پس از آن، زمان واکنش و مقدار pH قرار دارند. اکسیداسیون آب فراحرارتی، یک فناوری نوظهور برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید است. این فناوری ابتدا توسط مودول پیشنهاد شد و در حذف آلایندههایی که روشهای معمولی نمیتوانند به طور کامل آنها را از بین ببرند یا اکسیداسیون کامل آنها دشوار است، مزایای برجستهای دارد. این روش دارای نرخ حذف بالایی از مواد سمی (بیش از ۹.۹٪) است؛ ساختار راکتور آن ساده و حجم کمی دارد، کاربردهای گستردهای دارد، محصولات تولید شده نیازی به پردازش بیشتری ندارند، و میتواند به صورت خودگرمکننده عمل کند بدون نیاز به گرمایش از بیرون. اما، در شرایط دمای بالا و فشار بالا، الزامات مربوط به جنس مواد تجهیزات بسیار سختگیرانه است. در چین، تحقیقات بنیادی عمدتاً در اواخر دهه ۱۹۹۰ رونق گرفت و گزارشهای تحقیقاتی زیادی در این زمینه منتشر شده است. به دلیل معایب فناوری اکسیداسیون با آب فراحرارتی، مانند مشکلات مربوط به کاتالیستها، مقاومت در برابر دما و فشار بالا، و همچنین مشکل رسوب نمکهای غیرآلی، این روشها نیازمند تجهیزات پیچیدهای هستند؛ سرمایهگذاری اولیه آنها بالا بوده و مصرف انرژی نیز زیاد است. اما مزایای آنها عبارتند از اکسیداسیون کامل، عدم وجود آلودگی ثانویه، توانایی رعایت استانداردهای آلایندگی، و سازگاری با محیط زیست؛ لذا این روشها هدف ایدهآل برای فناوریهای پردازش آلایندهها محسوب میشوند. در حال حاضر این روش گسترش نیافته است، زیرا مشکلات فنی حل نشدهاند؛ پس از حل مشکلات کلیدی، پتانسیلهای بسیار خوبی برای کاربرد وجود خواهد داشت. (۸) روش تبادل یونی: روش تبادل یونی، روشی برای جداسازی است که از طریق تبادل یونها با عامل تبادل یونی در محلول انجام میشود. ترکیبات سیانیدی فلزی موجود در فاضلابهای سیانیدی، جذب قویای نسبت به رزینهای تبادل یونهای منفی دارند؛ بنابراین برای بازیابی فلزات ارزشمند موجود در فاضلاب، معمولاً از رزینهای تبادل یونهای منفی استفاده میشود. مزیت این روش این است که کیفیت آب تصفیهشده خوب و پایدار بوده و میتوان آن را دوباره مورد استفاده قرار داد. دانهبندی رزینهای تعویض یونی کوچک است و استحکام مکانیکی آنها محدود است؛ بنابراین لازم است رزینهایی با ظرفیت بالاتر و استحکام بیشتر، همچنین تجهیزاتی که بهطور ویژه برای این منظور طراحی شدهاند، مورد مطالعه و توسعه قرار گیرند. فرآیند تبادل یونی پیچیده است، کار با آن دشوار و هزینههای پردازش آن بالاست؛ در نتیجه، سود اقتصادی کمی دارد. از آنجایی که رزینهای تبادل یونی مختلف، انتخابپذیری متفاوتی نسبت به یونهای مختلف دارند، پردازش کامل سیستمهای چندیونی پیچیده دشوار است. پس از جذب محلولهای باقیمانده حاوی سیانید توسط رزینهای تبادل یونی موجود، غلظت ** باقیمانده بسیار بالاست و برای رسیدن به استانداردهای تخلیه، نیاز به فرآوری دوم با روشهای دیگر وجود دارد. بازسازی رزینهای تعویض یونی به طور مکرر انجام میشود، فرآیند کاری پیچیده است، نگهداری آن دشوار و حجم کار زیادی دارد. (۹) روش هیدرولیز تحت فشار بالا و روش الکتروشیمیایی: روش هیدرولیز تحت فشار بالا، در دما و فشار بالا، باعث واکنش CNˉ با آب میشود تا آمونیاک و کربناتهای بیخطر تولید شوند؛ نمکهای فلزات گذار نیز میتوانند نقش کاتالیزور در این واکنش را ایفا کنند. این روش ایمن و مؤثر است؛ دامنه گستردهای از غلظتهای کیفی را میتواند پردازش کند، عملکرد خوبی دارد، آلودگی ثانویه ایجاد نمیکند، استفاده از آن ساده بوده و عملکرد آن پایدار است. اما این روش نیازمند تجهیزات ویژه با دما و فشار بالا است و هزینههای عملیاتی آن نیز بالاست که مانع گسترش کاربرد آن شده است. کانادا در اوایل دهه ۱۹۵۰ تجهیزات صنعتی برای هیدرولیز با گرما و فشار را ایجاد کرد و اکنون در حال بهبود ساختار و عملکرد راکتورها است. در عمل، معمولاً دمای واکنش بین ۱۷۰ درجه سانتیگراد تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد کنترل میشود، فشار نیز حدود ۰ تا ۹ مگاپاسکال است و مقدار pH واکنش در حدود ۱۰.۵ نگه داشته میشود. تحقیقات زیادی در کشور درباره روش هیدرولیز تحت فشار برای آبهای آلوده حاوی سیانید انجام نشده و گزارشهای بسیار کمی در این زمینه وجود دارد. برخی افراد مکانیک **هیدرولیز** را در شرایط بازگشت جریان تحت فشار استاندارد مورد مطالعه قرار دادهاند ； همچنین، افرادی آزمایشهای شرایطی بر روی نرخ حذف سیانید از فاضلابهای حاوی سیانید و تأثیرات عواملی مانند فشار، دما و pH محلول انجام دادهاند. روشهای الکتروشیمیایی رایج شامل دیالیز الکتروترمیک و الکترولیز هستند. روش الکترولیز یک فناوری نسبتاً پیشرفته برای تصفیه آب است؛ در مراحل اولیه، به دلایلی مانند هزینههای بالای انرژی و سایر موارد، رشد آن نسبتاً کند بود و عمدتاً برای تصفیه فاضلابهای ناشی از فرآیندهای رنگآمیزی که حاوی سیانید و کروم هستند، مورد استفاده قرار میگرفت. در سالهای اخیر، با پیشرفت صنعت برق، روش الکترولیز به طور فزایندهای به یکی از روشهای محبوب در فناوری تصفیه آب تبدیل شده است. برخی مزایای فناوری تصفیه آب با روش الکترولیز را به شرح زیر خلاصه کردهاند: در فرآیند الکترولیز، مواد زائد موجود در آب میتوانند به دیاکسید کربن و ترکیبات غیرآلی ساده تبدیل شوند؛ همچنین آلودگی فرعی کم یا اصلاً وجود ندارد. بازده انرژی نیز بالاست، زیرا فرآیندهای الکتروشیمیایی معمولاً در دما و فشار معمولی انجام میشوند. این روش میتواند به تنهایی برای تصفیه آب استفاده شود یا با سایر روشهای تصفیه ترکیب گردد و به عنوان روش پیشتصفیه به کار رود. تجهیزات و روشهای عملیاتی الکترولیز نیز معمولاً ساده هستند. معایب روش الکترولیز عبارتند از مصرف بالای انرژی، زمان طولانی برای پردازش، نیاز به تجهیزات الکترولیز ویژه، هزینههای عملیاتی بالا، و عدم مناسب بودن برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت پایین؛ این روش معمولاً برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت بالا استفاده میشود. این روش در پردازش فاضلابهای حاوی سیانید معادن طلا، اغلب باعث تخریب مواد میشود و به همین دلیل قابل استفاده مجدد نیست و محدودیتهایی دارد. در حال حاضر، چین در زمینه فناوریها و روشهای پردازش آبهای آلوده حاوی سیانید، به سطح پیشرفتهای در جهان رسیده است؛ بهویژه، فناوریهای اکسیداسیون برای تخریب مواد موجود در آبهای آلوده حاوی سیانید و فناوریهای بازیافت کامل، در تولید صنعتی به مرحله بالغی رسیدهاند. با این حال، هنوز تمام این روشها کامل نیستند و نیاز به بهبود بیشتری دارند. فاضلابهای حاوی سیانید از صنایع مختلفی نشأت میگیرند؛ غلظت، ویژگیها و ترکیبات این فاضلابها متفاوت است و در انتخاب روشها و فرآیندهای مربوطه تفاوتهایی وجود دارد. بر اساس تحلیل روندهای توسعه روشهای فنی و کاربرد فرآیندها، ویژگیهای زیر وجود دارد: (۱) برای آبهای فاضلاب حاوی سیانید با غلظت متوسط تا بالا و آبهای فاضلاب ساده، فرآیندهای بازیابی مانند روش بازیابی از طریق اسیدیسازی، روش استخراج و روش رسوبداری در دو مرحله، اولویت خواهند داشت؛ سپس مایع باقیمانده نیز تحت عملیات اکسیداسیون قرار میگیرد تا استانداردهای تخلیه رعایت شود. هنگام استفاده از این روش ترکیبی، تمرکز باید بر پردازش پسماندهای جامد حاصل از فرآیند باشد یا آنها به عنوان محصولات فرعی فروخته شوند. (۲) برای آبهای فاضلاب حاوی سیانید با غلظت متوسط و پایین، گزینههای زیادی برای روشهای پردازش وجود دارد؛ روشهایی مانند اکسیداسیون مرطوب و اکسیداسیون با آب فراحرارتی میتوانند به عنوان روشهای پردازش مناسب در نظر گرفته شوند. روش ترکیبی رایج، استفاده از روش اکسیداسیون همراه با جذب توسط کربن فعال است؛ در مواردی که آب فاضلاب کمتر کدر باشد و مقدار رسوبات و نمکها کمتر باشد، میتوان از روشهایی مانند هیدرولیز تحت فشار، تبادل یونی و فناوری جداسازی با غشا استفاده کرد. آب پس از پردازش، تا حد امکان برای استفاده مجدد در فرآیندهای تولیدی بازگردانده میشود تا میزان آبهای فاضلاب تخلیهشده کاهش یابد. (۳) برای فاضلابهایی که غلظت کیانوژن در آنها کمتر از ۱۰ نانولیتر بر لیتر است، میتوان از روش ترکیبی فرآوری بیولوژیکی و تصفیه طبیعی استفاده کرد. فاضلابی که با این روش تصفیه شده، باید در ورودیهای کلی خروجی، به طور دقیق مورد نظارت قرار گیرد و پس از رسیدن به **استانداردهای تخلیه فاضلاب، در محیط آبی خارج از کارخانه تخلیه شود. با توجه به موارد فوق، پردازش فاضلابهای حاوی سیانید باید بر اساس اصول تولید پاک و توسعه پایدار صورت گیرد؛ به گونهای که امکان بازیابی فلزات گرانبها وجود داشته باشد و از چرخش مجدد آب استفاده شود. همچنین باید از تولید آلایندههای سمی کاسته شود یا اصلاً از تولید آنها جلوگیری گردد. بنابراین، نیاز مبرمی به بهبود و تکمیل فرآیندهای پردازش موجود وجود دارد؛ همچنین باید تحقیقات در زمینه فرآیندها و روشهای جدید تقویت شود تا بتوان چرخه کاملی برای آبهای آلوده حاوی سیانید ایجاد کرد و به «صفر تخلیه» فاضلاب دست یافت.
Feso4·7H2O → Fe2+ + SO4^2- + 7H2O
Fe2+ + 6CN^- → Fe(CN)4^2-
2Fe2+ + Fe(CN)4^2- → Fe2[Fe(CN)6]
در نهایت، ترکیب غیرقابل حلی مشابه رنگ پروسیان بدست میآید. ویژگی این روش، سادگی عملیات و هزینه پایین آن است، اما پس از تصفیه فاضلاب، استانداردهای مربوط به تخلیه آن برآورده نمیشود. در دهه ۱۹۷۰، برخی از شرکتهای داخلی از این روش استفاده میکردند، اما اکنون هیچکدام از آنها از آن استفاده نمیکنند. از دیدگاه پیشگیری از خطرات زیستمحیطی، این روش میتواند یکی از روشهای سریع برای مقابله با حوادث آلودگی ناگهانی باشد. تزریق محلول سولفات آهن در آب، میتواند به سرعت میزان خطرات ناشی از مواد آلاینده سیانوری در آب را کاهش داده و آسیبهای وارد شده به محیط زیست، بهویژه به موجودات آبزی، را کم کند. هنگامی که غلظت جرمی CNˉ در فاضلاب بسیار پایین باشد، این روش کارایی خوبی ندارد. انتخاب روش تصفیه فاضلاب حاوی سیانید باید بر اساس شرایط خاص انجام شود. (۲) روشهای اکسیداسیون فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت متوسط و پایین (۱) روش کلریداسیون قلیایی: روش کلریداسیون قلیایی، روشی است که به طور گسترده در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در فاضلاب قلیایی حاوی سیانید، اکسیدکنندههای کلری با ولتاژ الکتروشیمیایی بالا افزوده میشوند؛ اکسیدکنندههای رایج عبارتند از: ClO2، CI2 (در حالت گازی و مایع)، جوهر سفیدکننده، سدیم هیپوکلریت، کلسیم هیپوکلریت، کلریتها و غیره. در محلولهای قلیایی، معمولاً OClˉ یا ترکیبات کلر در حالت اکسیداسیون بالاتر تشکیل میشوند؛ این ترکیبات ابتدا به سیاناتها اکسید شده و سپس به دیاکسید کربن و نیتروژن تبدیل میگردند. واکنشهای شیمیایی اصلی عبارتند از:
OCl⁻ + CN⁻ + H₂O → CNCI + 2OH⁻
CNCI + 2H⁺ → CNO⁻ + Cl⁻ + H₂O
2CNO⁻ + 3OCI⁻ → CO₂↑ + N₂↑ + 3Cl⁻ + CO₃²⁻
در واکنشهای اکسیداسیون، pH باید حدود ۱ باقی بماند؛ این فرآیند ساده است و پس از افزودن عامل اکسیدکننده کلر، تنها کافی است مخلوط را هم بزنیم. اگر ترکیبات آب فاضلاب پیچیده باشد، میزان مصرف اکسیدکنندههای کلری بالا میرود؛ این میزان معمولاً ۴ تا ۹ برابر مقدار تئوری است. همچنین، در صورتی که خلوص مواد شیمیایی مورد استفاده پایین باشد یا میزان سولفوسیانات زیاد باشد، میزان مصرف اکسیدکنندههای کلری حتی بیشتر خواهد بود. وقتی که کمپلکسهای سیانید آهن وجود داشته باشد، این کمپلکسها به کمپلکسهای سیانید آهن اکسید شده و به گروههای محلول تبدیل میشوند؛ در نتیجه، آب فاضلاب پس از تصفیه، نمیتواند استانداردهای لازم برای تخلیه را برآورده کند. ویژگیهای این روش عبارتند از: منابع گستردهای برای مواد شیمیایی، قیمت پایین، سرمایهگذاری کم برای تجهیزات؛ اما آلودگی شدید محیط کار، تولید آلایندههای فرعی مانند سیانور کلرید، خطرات زیاد برای کارگران، همچنین مصرف زیاد مواد شیمیایی و خوردگی شدید تجهیزات در استفاده طولانیمدت. (۲) روش کوفا SO2-هوا که به نام روش اینکو نیز شناخته میشود، توسط شرکت اینکو در سال ۱۹۸۲ توسعه یافت. در این روش، مخلوط SO2 و هوا به محلول زبالهای که قرار است پردازش شود، اضافه میشود؛ سپس مقدار pH در محدوده ۸ تا ۱۰ کنترل میگردد. با کمک یونهای مس دوظرفیتی به عنوان کاتالیزور، از اثر همکاری SO2 و هوا برای اکسیداسیون مواد موجود در محلول زباله استفاده میشود. از نظر فرآیند واکنش، حذف ** از طریق سه روش اصلی انجام میشود: تبخیر، اکسیداسیون و جذب توسط رسوبات. رسوبات در اثر خنثیسازی با لاکآهک تولید میشوند؛ مقدار رسوبات نسبتاً زیاد است و همچنین مقداری از یون CN˻ را نیز جذب میکنند. این روش نه تنها بخش عمدهای از ** را به طور کامل از محلول فقیر حذف میکند و کمپلکسهای آهن-سیانید را نیز از بین میبرد، بلکه قادر به بازیابی اجزای ارزشمند نیست؛ همچنین یک فرآیند اکسیداسیون مصرفکننده است و دیاکسید گوگرد نیز یک آلاینده جوی محسوب میشود که در طول فرآیندهای تشکیل و واکنش، اجتنابناپذیر است که آزاد شده و نشت کند؛ پس از تصفیه آب، مقدار زیادی پسماند جامد حاوی سیانید نیز تولید میشود و مشکلاتی مانند انسداد لولهها نیز وجود دارد. روش اکسیداسیون با دیاکسید گوگرد در هوا، فرآیند سادهای دارد و تجهیزات مورد نیاز آن پیچیده نیستند. کارایی این روش معمولاً بهتر از روش اکسیداسیون با کلر است (بدون در نظر گرفتن سمیت گوگرد)؛ منابع مواد مورد نیاز برای این روش نیز گستردهاند، هزینههای پردازش کم است و سرمایهگذاری لازم نیز کمتر میباشد. در سال ۱۹۸۴، موسسه تحقیقات طلا چانگچون شروع به پژوهش در زمینه روش اکسیداسیون دیاکسید گوگرد در هوا کرد و در سال ۱۹۸۸ آزمایشهای صنعتی آن را به پایان رساند؛ در سال ۱۹۹۱، این روش در کارخانه سیانیدسازی زائویوان در استان شاندونگ مورد استفاده قرار گرفت. غلظت اولیه فاضلاب حاوی سیانید در این کارخانه بین ۳۸۰ تا ۴۰۰ میلیگرم بر لیتر بود؛ نرخ حذف سیانید بیش از ۹٪ و نرخ حذف یون SCNˉ بین ۴۶٪ تا ۸۶٪ بود که نتایج قابل توجهی به دست آمد. در کشورهای خارجی، نمونههای زیادی از استفاده از این روش توسط کارخانههای استخراج طلا با استفاده از سیانید برای پردازش فاضلاب حاوی سیانید وجود دارد؛ به عنوان مثال، در کانادا، ایالات متحده، استرالیا و سایر کشورها از این روش استفاده میشود. این روش کاربردهای فنی دیگری نیز دارد، مانند روش سولفیت سدیم و روش پیرسولفیت سدیم. (۳) روش اکسیداسیون با H2O2: H2O2 در شرایط pH بین ۹.۵ تا ۱۱، دمای معمولی و در حضور یونهای مس (Cu2+) به عنوان کاتالیزور، اکسید شده و CNOˉ تولید میکند؛ سپس CNOˉ تجزیه آبی میشود و سرعت این تجزیه به pH بستگی دارد. واکنش شیمیایی اصلی آن به این صورت است: CNˉ + H2O2 → CNOˉ + H2O؛ CNOˉ + 2H2O → NH4+ + CO32-. یونهای فلزات سنگین، رسوبات هیدروکسید تولید میکنند؛ یونهای فریسیانید نیز با سایر یونهای فلزات سنگین، نمکهای فریسیانیدی تشکیل میدهند و از بین میروند. فلزاتی مانند مس و روی که در قالب ترکیبات فلزی-فریسیانیدی وجود دارند، پس از اکسید شدن و حذف شدن، رسوبات هیدروکسید تولید میکنند؛ همچنین، پراکسید هیدروژن اضافی نیز به سرعت به آب و اکسیژن تجزیه میشود. این روش برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت پایین مناسب است. در روش اکسیداسیون با H2O2 نیز میتوان کاتالیستهای خارجی را به صورت مستقیم برای این منظور خریداری کرد، اما قیمت کاتالیستها بالاست، منابع آنها کافی نیست و هزینههای پردازش نیز زیاد است؛ همچنین، HZQ در حین حمل و نقل و استفاده، خطراتی دارد. این روش برای اکسیداسیون SCNˉ موجود در فاضلاب دشوار است و فاضلاب پس از تصفیه همچنان دارای سمیت مشخصی است. این فناوری ابتدا در سال ۱۹۷۴ توسط شرکت دوپونت در آمریکا برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید مورد استفاده قرار گرفت و سپس در سال ۱۹۸۴ در یک کارخانه سیانیدسازی طلا در آفریقا توسط آلمان به کار گرفته شد. در سال ۱۹۹۷، این روش با موفقیت برای پردازش مایعات باقیمانده از روش اسیدیسازی در معدن طلای سانشاندائو در استان شاندونگ به کار رفت. (۴) روش اکسیداسیون با ازون: توانایی اکسیداسیون ازون بسیار بالا است؛ پتانسیل الکترودی آن ۲.۰۷ میلیولت است که فقط کمتر از فلوئورین است. ازون میتواند ترکیباتی را که سایر عوامل اکسیدکننده نمیتوانند آنها را تجزیه کنند، به راحتی تجزیه کند. مکانیسم واکنش شیمیایی در فرآیند اکسیداسیون با ازون به این صورت است: 2CNˉ + 2H+ + H2O + O3 → 2H2CO3 + 2O2 + N2. ابتدا ازون با ** واکنش داده و سیانات تولید میشود؛ سپس سیانات پس از هیدرولیز، نیتروژن و یون کربنات را به وجود میآورد. برای تصفیه ** در فاضلاب با روش اکسیداسیون با ازون، تنها نیاز به دستگاه تولید ازون وجود دارد؛ لازم نیست مواد شیمیایی خریداری یا حمل شوند. به این ترتیب میتوان استانداردهای کلی تخلیه فاضلاب را رعایت کرد؛ همچنین این روش باعث افزایش مواد مضر دیگری در فاضلاب نمیشود، آلودگی ثانویهای ایجاد نمیگردد و نیازی به تصفیه بیشتری نیست. اما، به دلیل هزینه بالای تولید ازن توسط ژنراتورهای ازن و مشکلات مربوط به تعمیر تجهیزات، کاربردهای صنعتی آن تا حدی محدود شده است. تا زمانی که دستگاههای تولید ازون بتوانند موانع تولید ازون را پشت سر بگذارند، پتانسیلهای کاربرد صنعتی آنها بسیار گسترده خواهد بود. روش اکسیداسیون با ازون نیازمند مقدار زیادی انرژی الکتریکی است و در مناطقی که برق کافی وجود ندارد، به سختی قابل استفاده است. (۳) روشهای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت بالا و متوسط (۱) روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب با قلیا: روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب با قلیا، روش سنتی برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت بالا و متوسط است؛ کارخانههای فرآوری مواد معدنی در سراسر جهان در گذشته از این روش استفاده میکردند. مکانیسم واکنش این روش به شرح زیر است: Me + 2CN⁻ + H₂SO₄ → MeSO₄ + 2HCN↑ (که در آن Me عبارت است از Na⁺، K⁺، Ca²⁺ و غیره). HCN + NaOH → NaCN + H₂O. فرآیند تولید و پارامترهای فنی این روش به شرح زیر است: pH باید بین ۲ تا ۳ کنترل شود؛ نقطه جوش HCN ۲۵.۶ درجه سانتیگراد است. اسید قوی غیرفرار، یعنی H₂SO₄، با آبهای آلوده مخلوط شده و سپس گرم میشود؛ در دمای ۳۰ تا ۴۰ درجه سانتیگراد، CN به راحتی تبخیر میشود. HCN تبخیرشده توسط محلول NaOH جذب میشود؛ پس از جذب، محلول سدیم سیانید میتواند دوباره مورد استفاده قرار گیرد. **نرخ جذب آن معمولاً بین ۸۵٪ تا ۹۵٪ است. هنگام کنترل مناسب شرایط فرآیند، غلظت جرمی سیانید در محلول باقیمانده میتواند تا ۳ تا ۵ میلیگرم بر لیتر کاهش یابد؛ به طور معمول این غلظت بین ۱۰ تا ۲۰ میلیگرم بر لیتر است. در صورت عدم کنترل مناسب شرایط فرآیند، غلظت جرمی سیانید در محلول باقیمانده بین ۳۰ تا ۵۰ میلیگرم بر لیتر خواهد بود. تأثیرات آبهای فاضلاب حاوی سیانید، عمدتاً ناشی از چند نوع یون فلز سنگین است؛ اما در مورد آبهای فاضلاب معادن طلا، عوامل مؤثر پیچیدهتر هستند. علاوه بر فلزات سنگین مانند Fe، Cu، Zn، Ag و Au، برخی یونهای اسیدی نیز در این واکنشها نقش دارند. به عنوان مثال: فاضلابهای حاوی سیانید که از کارخانههای تولید سیانید به دست میآیند، حاوی مقدار زیادی SCNˉ هستند؛ در نتیجه واکنش رسوبزایی رخ داده و CuSCN سفید تشکیل میشود. همچنین، در صورت وجود مقدار زیادی آهن، رسوبات نمکهای آهنی نیز تشکیل میگردند. ویژگی این روش، توانایی بازیابی حداکثری ** است که منجر به استفاده مجدد از منابع و رسیدن به بالاترین نرخ بهرهوری میشود و در نتیجه، فواید اقتصادی قابل توجهی دارد؛ اما معایب آن شامل سرمایهگذاری اولیه بالاست که برای برخی از شرکتهای کوچک و متوسط قابل تحمل نیست، عملیات آن پیچیده است و همچنین محلول باقیمانده حاوی سیانید پس از پردازش، به استانداردهای تخلیه و دفع ** نمیرسد. به عنوان مثال، برخی از کارخانههای فرآوری طلای بزرگ در منطقه شاندونگ، با استفاده از دو مرحله اسیدیسازی و دو مرحله جذب با محلول قلیایی، همچنان نمیتوانند به استانداردهای تخلیه دست یابند و نیاز به پردازش بیشتر مایعات باقیمانده دارند. بنابراین، روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب باز برای فاضلابهایی با غلظت بالای سیانید مناسب است و همچنین در ترکیب با سایر روشها، عملکرد بهتری دارد. روش اسیدیسازی و تبخیر – جذب با قلیا، کارایی خوبی دارد، نرخ استفاده از منابع در آن بالاست و مزایای اقتصادی قابل توجهی به همراه دارد؛ اما سرمایهگذاری زیادی لازم است، هزینههای عملیاتی بالاست و نگهداری فنی آن پیچیده است. (۲) فرآیند چرخهبسته کامل برای حذف ناخالصیها از طریق رسوبگیری در دو مرحله (روش رسوبگیری در دو مرحله): روش رسوبگیری در دو مرحله، توسط موسسه تحقیقات طلا چانگچون در حین پردازش فاضلاب یک کارخانه سیانیدسازی در استان شاندونگ، توسعه یافته است. این روش، در واقع یک روش چرخهبسته و کارآمد برای مقابله با فاضلابهای دارای غلظت بالای یون SCN˻ در کارخانههای کوچک و متوسط فرآوری طلا در کشور است؛ این روش منجر به «صفر تخلیه فاضلاب» میشود. اصل واکنش بنیادین آن به شرح زیر است:
2Cu²⁺ + 2SCN⁻ → Cu₂(SCN)₂↓ (سفید)
Ca²⁺ + SO₄²⁻ → CaSO₄↓ (سفید)
Pb²⁺ + SO₄²⁻ → PbSO₄↓ (سفید)
H⁺ + CN⁻ → HCN
رسوبات در حالت ساکن باقی میمانند؛ بخش عمدهای از HCN در محلول باقی میماند و تنها مقدار کمی از گاز HCN تبخیر میشود، اما همچنان در یک محفظه بسته نگه داشته میشود. در محلول، نرخ حذف فلزات سنگین مضر بین ۸۰٪ تا ۹۵٪ است. محلول فقیر اسیدی پس از رسوبگذاری، حاوی مقدار زیادی یون سولفات است؛ برای خنثیسازی آن، کلسیم اکسید (در حالت خمیری) به طور مستقیم اضافه میشود تا مقدار pH بین ۱۰ تا ۱۲ نگه داشته شود و رسوب سفید فراوانی تولید شود. پس از خنثیسازی، مقدار زیادی از آن دوباره به CNˉ تبدیل شد و در عین حال مقدار زیادی از SO2-4 نیز حذف گردید. پس از جداسازی جامد از مایع، محلول با افزودن سدیم سیانید میتواند مستقیماً برای فرآیند تولید بازگردانده شده و در چرخه کاری استفاده شود. بر اساس قیمتهای اواخر دهه ۱۹۹۰، هزینه پردازش هر لیتر مکعب از محلول کمغلظت با کیفیت بالا (بالاتر از ۲۰۰۰ میلیگرم بر لیتر)، ۹.۲۶ یوان است؛ در حالی که ارزش منابع قابل بازیابی ۳۷ یوان میباشد. بنابراین، سود حاصل ۲۷.۷۴ یوان خواهد بود و فواید اقتصادی آن بسیار قابل توجه است. عیب این روش این است که در مرحله اول باید رسوبگذاری کامل صورت گیرد و زمان تصفیه طولانی است؛ در غیر این صورت، هنگام افزودن باز، سولفید مس دوباره در آب حل شده و بر کارایی فرآیند تأثیر منفی میگذارد. مشکل فنی این است که CaS غیررسوبشده میتواند باعث انسداد شیرها شود. بنابراین، این فرآیند نیازمند افزایش زمان رسوبگیری در مرحله دوم است. اگر این فرآیند بتواند مشکل رسوب دوم CaSO4 را حل کند، پتانسیلهای گستردهای برای کاربرد خواهد داشت. (۳) روش استخراج با حلال: روش استخراج با حلال، فرآیندی است که در اواخر دهه ۱۹۹۰ توسط دانشگاه چینگهوا در یک کارخانه فرآوری طلا در شاندونگ، برای پردازش محلولهای سیانیدی با غلظت بالا توسعه یافت. اصل فرآیند استخراج، استفاده از آمینهای آلی برای استخراج است؛ محلول فقیر حاصل از استخراج همچنان حاوی مقدار زیادی CN˻ است و مستقیماً برای استفاده مجدد در فرآیند تولید بازگردانده میشود؛ در حالی که فاز آلی حاوی ماده مورد نظر، با استفاده از محلول NaOH تصفیه شده و دوباره آمینهای آلی لازم برای استخراج تولید میشوند که سپس مجدداً مورد استفاده قرار میگیرند. محلول آبی پس از عملیات بازی، تنها حاوی مقادیر کمی از عناصری مانند مس و روی است و بر فرآیند استخراج طلا و نقره تأثیری نمیگذارد؛ سپس دوباره در فرآیند تولید طلا استفاده میشود تا از اکستراکتورها **استفاده چرخشی شود و چرخهی محلول فقیر ایجاد گردد. در این فرآیند، مایعات ضایعاتی حاوی مقادیر بالای مس و روی پس از غلیظسازی، حجمشان به ۱/۶ حجم مایع اولیه کاهش مییابد؛ همچنین نیاز به استفاده از روش اسیدیسازی برای پردازش آنها وجود دارد. مقدار این مایعات نیز قابل توجه است و پردازش بعدی آنها پیچیده است. عوامل استخراجکننده در مقایسه با اسیدها، بازها، نمکها و سایر مواد غیرآلی مورد استفاده در فرآیندهای دیگر، قیمت بالاتری دارند و هزینههای آنها نیز بیشتر است. (۴) روش تصفیه طبیعی: در این روش، فاضلاب حاوی سیانید، در مخازن مربوطه یا استخرهای صنعتی یا مخازن زبالههای معدنی، تحت شرایط دما و فشار محیط طبیعی، غلظت جرمی سیانید به مرور زمان کاهش مییابد؛ این روش را روش تصفیه طبیعی مینامند. این فرآیند شامل تبخیر، تجزیه خودبهخودی، اکسیداسیون، تخریب فتوشیمیایی، تخریب بیولوژیکی، جذب در رسوبات و موارد دیگر است و نتیجه ترکیبی از پدیدههای پیچیده فیزیکوشیمیایی، فتوشیمیایی و بیوشیمیایی میباشد. بنابراین، روش تصفیه طبیعی برای دستیابی به هدف حذف **، نیازی به استفاده از تجهیزات مکانیکی یا افزودن هیچ ماده شیمیایی ندارد. روش تصفیه طبیعی دارای مزایایی مانند سرمایهگذاری کم و هزینه تولید پایین است؛ شرکتهای معدنی در کشورهای مختلف از این روش استفاده میکنند و عمدتاً به عنوان روشی برای تصفیه تکمیلی فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت پایین به کار میرود. روش تصفیه طبیعی نیازمند زمان کافی برای تصفیه، سطح کافی برای تبادل اکسیژن، شرایط مناسب برای انتشار گازها و لایههای مقاوم در برابر نفوذ آب در زیرزمین است؛ همچنین باید در محیطی دور از پرندگان و منابع آبی حیوانات قرار گیرد. شرایط لازم برای استفاده از این روش بسیار سختگیرانه است. این روش در صنعت تولید طلا برای پیشپردازش و پردازشهای بعدی به کار میرود، اما به دلیل عدم داشتن شرایط لازم برای استفاده، اغلب منجر به حوادث آلودگی آب و مسمومیت میشود. (۵) روشهای پردازش بیولوژیکی: روشهای پردازش بیولوژیکی عمدتاً شامل دو روش هستند: پردازش توسط میکروارگانیسمها و پردازش توسط گیاهان. فناوریهای زیستی که در منابع علمی گزارش شدهاند، عمدتاً فناوریهای پردازش توسط میکروارگانیسمها هستند. روشهای رایج پردازش با میکروارگانیسمها عمدتاً شامل روش لجن فعال و روش غشای زیستی هستند. در حال حاضر، فیلمهای زیستی عمدتاً به صورت لایههای زیستی یا در قالب مواد پرکننده برای ساخت فیلترهای زیستی استفاده میشوند؛ همچنین از فیلترهای زیستی توریشکل نیز برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید استفاده میگردد. استفاده از گیاهان آبزی برای تصفیه فاضلابهای حاوی غلظتهای پایین مواد زائد نیز وجود دارد؛ به عنوان مثال، یک معدن طلا در گوانگدونگ از گیاهان آبزی برای تجزیه مقادیر کمی از این مواد در فاضلابهای معدن استفاده کرده است؛ همچنین، یک معدن طلا در حوضه رودخانه هلونگجیانگ نیز از گیاهان برای تجزیه غلظتهای پایین این مواد در فاضلابهای تولید شده استفاده کرده است. در سالهای اخیر، روشهای زیستی برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید، به تدریج به یکی از جهتهای اصلی تحقیقات در داخل و خارج کشور تبدیل شدهاند. **اگرچه جزو **مواد شیمیایی** هستند، اما برخی میکروارگانیسمها میتوانند کربن و نیتروژن مورد نیاز خود را از ** دریافت کنند؛ حتی برخی میکروارگانیسمها از ** به عنوان منبع کربن و نیتروژن استفاده میکنند و در فرآیند متابولیسم خود، ** را به دیاکسید کربن، آمونیاک یا فرمیک اسید، فرمامید و موارد مشابه تبدیل میکنند؛ در نتیجه، فاضلاب حاوی ** قابلیت تجزیه زیستی پیدا میکند. روش زیستی میتواند از معایبی مانند حذف ناقص کمپلکسهای سیانید فلزات جلوگیری کند، اما این روش دارای مشکلاتی مانند غلظت پایین مواد قابل تصفیه و توانایی پایین در تحمل بار است. روش پردازش بیولوژیکی نیز یکی از روشهای با آیندهدار است؛ کلید فناوری آن، پرورش گونههای باکتریایی برتر یا روشهای فنی جدیدی است که بتوانند مستقیماً فاضلابهایی با غلظت متوسط را پردازش کنند. (۶) روش غشایی: روشهای غشایی عمدتاً شامل روش غشای مایع، روش غشای گازی و فناوری جداسازی با غشا میباشند. اصل روش جداسازی با فیلم مایع، عمدتاً بر پایه سیستم نوع روغن درون آب استوار است. حلال، زیرساخت فیلم را تشکیل میدهد؛ گروههای هیدروفیلی و هیدروفوبیک آنزیمهای سطحی، فیلم را به صورت منظم سازمان میدهند و امولسیون در فاز سوم پراکنده شده و به یک فیلم مایع تبدیل میشود. پس از اسیدیشدن فاضلاب حاوی سیانید، HCN میتواند از طریق لایه مایع روغنی (نفتالین یا فعالکنندههای سطحی) وارد فاز آبی داخلی حاوی NaOH شده و در آنجا واکنش داده تا NaCN تولید شود. با استفاده از جداسازی فاز روغنی و بازیابی HCN، پس از تخریب لموس، دوباره NaCN به دست میآید. روش فیلم مایع در سال ۱۹۹۴ توسط انستیتو شیمی دالیان، زیرمجموعه آکادمی علوم چین، در معدن طلا «سانگشانگ» در استان شاندونگ برای پردازش فاضلاب حاوی سیانید مورد استفاده قرار گرفت؛ سپس پژوهشگران دیگری نیز به ترتیب از این روش برای بازیابی ** استفاده کردند. روش فیلم گازی نسبتاً کمتر دیده میشود و این روش در مرحله آزمایشات آزمایشگاهی برای بازیابی آبهای آلوده حاوی سیانید در فرآیند رزینکاری قرار دارد. در حال حاضر، فناوریهایی مانند فیلتراسیون میکرو، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس، همگی بر پایه فناوری جداسازی با رزینهای غشایی هستند. اصل جداسازی با فیلترهای غشایی را میتوان با مثال بازیابی ** با استفاده از فیلترهای رشتهای توخالی نشان داد؛ در حین جداسازی، در یک سمت فیلتر، آب فاضلاب حاوی سیانید که اسیدی شده است جریان دارد و در سمت دیگر، محلول قلیایی بازیابیشده ** جریان دارد؛ تفاوت الکتروشیمیایی در انتشار HCN بین دو سمت فیلتر وجود دارد و HCN موجود در آب فاضلاب، تحت تأثیر این تفاوت الکتروشیمیایی، از طریق منافذ ریز فیلتر به داخل محلول قلیایی نفوذ میکند؛ سپس NaOH با HCN واکنش داده و NaCN تولید میشود. فناوری جداسازی با فیلترها در فرآوری آب صنعتی، تصفیه عمیق فاضلابهای شهری و تولیدات صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد؛ در زمینه تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید، استفاده ترکیبی این فناوری با سایر روشها پتانسیل بازاری دارد؛ معایب آن شامل هزینه سرمایهگذاری بالا، مصرف برق زیاد، هزینههای گزاف، کیفیت ناکافی تجهیزات و مشکلات مربوط به آلودگی فیلترها است. (۷) روش اکسیداسیون هوای مرطوب و روش اکسیداسیون آب فراحرارتی: اصل هر دو روش، استفاده از اکسیژن به عنوان عامل اکسیدکننده برای تصفیه آلایندههای حاوی سیانید در غلظتهای بالا، در دماها و فشارهای بالا، است. در کشورهای خارجی نیز کارخانههای تصفیه فاضلاب وجود دارد؛ تنها در ایالات متحده، ۵ کارخانه از روش اکسیداسیون هوای مرطوب برای تصفیه فاضلاب حاوی آکریلونیتریل استفاده میکنند. تحقیقات در این زمینه در کشور ما دیر آغاز شده است؛ برخی افراد به مطالعه روش اکسیداسیون هوای مرطوب پرداختهاند و ۵ عامل اصلی مانند دما و فشار را برای انجام آزمایشهای تقاطعی انتخاب کردهاند. نتایج نشان داد که دما مهمترین عامل تأثیرگذار است؛ پس از آن، زمان واکنش و مقدار pH قرار دارند. اکسیداسیون آب فراحرارتی، یک فناوری نوظهور برای تصفیه فاضلابهای حاوی سیانید است. این فناوری ابتدا توسط مودول پیشنهاد شد و در حذف آلایندههایی که روشهای معمولی نمیتوانند به طور کامل آنها را از بین ببرند یا اکسیداسیون کامل آنها دشوار است، مزایای برجستهای دارد. این روش دارای نرخ حذف بالایی از مواد سمی (بیش از ۹.۹٪) است؛ ساختار راکتور آن ساده و حجم کمی دارد، کاربردهای گستردهای دارد، محصولات تولید شده نیازی به پردازش بیشتری ندارند، و میتواند به صورت خودگرمکننده عمل کند بدون نیاز به گرمایش از بیرون. اما، در شرایط دمای بالا و فشار بالا، الزامات مربوط به جنس مواد تجهیزات بسیار سختگیرانه است. در چین، تحقیقات بنیادی عمدتاً در اواخر دهه ۱۹۹۰ رونق گرفت و گزارشهای تحقیقاتی زیادی در این زمینه منتشر شده است. به دلیل معایب فناوری اکسیداسیون با آب فراحرارتی، مانند مشکلات مربوط به کاتالیستها، مقاومت در برابر دما و فشار بالا، و همچنین مشکل رسوب نمکهای غیرآلی، این روشها نیازمند تجهیزات پیچیدهای هستند؛ سرمایهگذاری اولیه آنها بالا بوده و مصرف انرژی نیز زیاد است. اما مزایای آنها عبارتند از اکسیداسیون کامل، عدم وجود آلودگی ثانویه، توانایی رعایت استانداردهای آلایندگی، و سازگاری با محیط زیست؛ لذا این روشها هدف ایدهآل برای فناوریهای پردازش آلایندهها محسوب میشوند. در حال حاضر این روش گسترش نیافته است، زیرا مشکلات فنی حل نشدهاند؛ پس از حل مشکلات کلیدی، پتانسیلهای بسیار خوبی برای کاربرد وجود خواهد داشت. (۸) روش تبادل یونی: روش تبادل یونی، روشی برای جداسازی است که از طریق تبادل یونها با عامل تبادل یونی در محلول انجام میشود. ترکیبات سیانیدی فلزی موجود در فاضلابهای سیانیدی، جذب قویای نسبت به رزینهای تبادل یونهای منفی دارند؛ بنابراین برای بازیابی فلزات ارزشمند موجود در فاضلاب، معمولاً از رزینهای تبادل یونهای منفی استفاده میشود. مزیت این روش این است که کیفیت آب تصفیهشده خوب و پایدار بوده و میتوان آن را دوباره مورد استفاده قرار داد. دانهبندی رزینهای تعویض یونی کوچک است و استحکام مکانیکی آنها محدود است؛ بنابراین لازم است رزینهایی با ظرفیت بالاتر و استحکام بیشتر، همچنین تجهیزاتی که بهطور ویژه برای این منظور طراحی شدهاند، مورد مطالعه و توسعه قرار گیرند. فرآیند تبادل یونی پیچیده است، کار با آن دشوار و هزینههای پردازش آن بالاست؛ در نتیجه، سود اقتصادی کمی دارد. از آنجایی که رزینهای تبادل یونی مختلف، انتخابپذیری متفاوتی نسبت به یونهای مختلف دارند، پردازش کامل سیستمهای چندیونی پیچیده دشوار است. پس از جذب محلولهای باقیمانده حاوی سیانید توسط رزینهای تبادل یونی موجود، غلظت ** باقیمانده بسیار بالاست و برای رسیدن به استانداردهای تخلیه، نیاز به فرآوری دوم با روشهای دیگر وجود دارد. بازسازی رزینهای تعویض یونی به طور مکرر انجام میشود، فرآیند کاری پیچیده است، نگهداری آن دشوار و حجم کار زیادی دارد. (۹) روش هیدرولیز تحت فشار بالا و روش الکتروشیمیایی: روش هیدرولیز تحت فشار بالا، در دما و فشار بالا، باعث واکنش CNˉ با آب میشود تا آمونیاک و کربناتهای بیخطر تولید شوند؛ نمکهای فلزات گذار نیز میتوانند نقش کاتالیزور در این واکنش را ایفا کنند. این روش ایمن و مؤثر است؛ دامنه گستردهای از غلظتهای کیفی را میتواند پردازش کند، عملکرد خوبی دارد، آلودگی ثانویه ایجاد نمیکند، استفاده از آن ساده بوده و عملکرد آن پایدار است. اما این روش نیازمند تجهیزات ویژه با دما و فشار بالا است و هزینههای عملیاتی آن نیز بالاست که مانع گسترش کاربرد آن شده است. کانادا در اوایل دهه ۱۹۵۰ تجهیزات صنعتی برای هیدرولیز با گرما و فشار را ایجاد کرد و اکنون در حال بهبود ساختار و عملکرد راکتورها است. در عمل، معمولاً دمای واکنش بین ۱۷۰ درجه سانتیگراد تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد کنترل میشود، فشار نیز حدود ۰ تا ۹ مگاپاسکال است و مقدار pH واکنش در حدود ۱۰.۵ نگه داشته میشود. تحقیقات زیادی در کشور درباره روش هیدرولیز تحت فشار برای آبهای آلوده حاوی سیانید انجام نشده و گزارشهای بسیار کمی در این زمینه وجود دارد. برخی افراد مکانیک **هیدرولیز** را در شرایط بازگشت جریان تحت فشار استاندارد مورد مطالعه قرار دادهاند ； همچنین، افرادی آزمایشهای شرایطی بر روی نرخ حذف سیانید از فاضلابهای حاوی سیانید و تأثیرات عواملی مانند فشار، دما و pH محلول انجام دادهاند. روشهای الکتروشیمیایی رایج شامل دیالیز الکتروترمیک و الکترولیز هستند. روش الکترولیز یک فناوری نسبتاً پیشرفته برای تصفیه آب است؛ در مراحل اولیه، به دلایلی مانند هزینههای بالای انرژی و سایر موارد، رشد آن نسبتاً کند بود و عمدتاً برای تصفیه فاضلابهای ناشی از فرآیندهای رنگآمیزی که حاوی سیانید و کروم هستند، مورد استفاده قرار میگرفت. در سالهای اخیر، با پیشرفت صنعت برق، روش الکترولیز به طور فزایندهای به یکی از روشهای محبوب در فناوری تصفیه آب تبدیل شده است. برخی مزایای فناوری تصفیه آب با روش الکترولیز را به شرح زیر خلاصه کردهاند: در فرآیند الکترولیز، مواد زائد موجود در آب میتوانند به دیاکسید کربن و ترکیبات غیرآلی ساده تبدیل شوند؛ همچنین آلودگی فرعی کم یا اصلاً وجود ندارد. بازده انرژی نیز بالاست، زیرا فرآیندهای الکتروشیمیایی معمولاً در دما و فشار معمولی انجام میشوند. این روش میتواند به تنهایی برای تصفیه آب استفاده شود یا با سایر روشهای تصفیه ترکیب گردد و به عنوان روش پیشتصفیه به کار رود. تجهیزات و روشهای عملیاتی الکترولیز نیز معمولاً ساده هستند. معایب روش الکترولیز عبارتند از مصرف بالای انرژی، زمان طولانی برای پردازش، نیاز به تجهیزات الکترولیز ویژه، هزینههای عملیاتی بالا، و عدم مناسب بودن برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت پایین؛ این روش معمولاً برای پردازش فاضلابهای حاوی سیانید با غلظت بالا استفاده میشود. این روش در پردازش فاضلابهای حاوی سیانید معادن طلا، اغلب باعث تخریب مواد میشود و به همین دلیل قابل استفاده مجدد نیست و محدودیتهایی دارد. در حال حاضر، چین در زمینه فناوریها و روشهای پردازش آبهای آلوده حاوی سیانید، به سطح پیشرفتهای در جهان رسیده است؛ بهویژه، فناوریهای اکسیداسیون برای تخریب مواد موجود در آبهای آلوده حاوی سیانید و فناوریهای بازیافت کامل، در تولید صنعتی به مرحله بالغی رسیدهاند. با این حال، هنوز تمام این روشها کامل نیستند و نیاز به بهبود بیشتری دارند. فاضلابهای حاوی سیانید از صنایع مختلفی نشأت میگیرند؛ غلظت، ویژگیها و ترکیبات این فاضلابها متفاوت است و در انتخاب روشها و فرآیندهای مربوطه تفاوتهایی وجود دارد. بر اساس تحلیل روندهای توسعه روشهای فنی و کاربرد فرآیندها، ویژگیهای زیر وجود دارد: (۱) برای آبهای فاضلاب حاوی سیانید با غلظت متوسط تا بالا و آبهای فاضلاب ساده، فرآیندهای بازیابی مانند روش بازیابی از طریق اسیدیسازی، روش استخراج و روش رسوبداری در دو مرحله، اولویت خواهند داشت؛ سپس مایع باقیمانده نیز تحت عملیات اکسیداسیون قرار میگیرد تا استانداردهای تخلیه رعایت شود. هنگام استفاده از این روش ترکیبی، تمرکز باید بر پردازش پسماندهای جامد حاصل از فرآیند باشد یا آنها به عنوان محصولات فرعی فروخته شوند. (۲) برای آبهای فاضلاب حاوی سیانید با غلظت متوسط و پایین، گزینههای زیادی برای روشهای پردازش وجود دارد؛ روشهایی مانند اکسیداسیون مرطوب و اکسیداسیون با آب فراحرارتی میتوانند به عنوان روشهای پردازش مناسب در نظر گرفته شوند. روش ترکیبی رایج، استفاده از روش اکسیداسیون همراه با جذب توسط کربن فعال است؛ در مواردی که آب فاضلاب کمتر کدر باشد و مقدار رسوبات و نمکها کمتر باشد، میتوان از روشهایی مانند هیدرولیز تحت فشار، تبادل یونی و فناوری جداسازی با غشا استفاده کرد. آب پس از پردازش، تا حد امکان برای استفاده مجدد در فرآیندهای تولیدی بازگردانده میشود تا میزان آبهای فاضلاب تخلیهشده کاهش یابد. (۳) برای فاضلابهایی که غلظت کیانوژن در آنها کمتر از ۱۰ نانولیتر بر لیتر است، میتوان از روش ترکیبی فرآوری بیولوژیکی و تصفیه طبیعی استفاده کرد. فاضلابی که با این روش تصفیه شده، باید در ورودیهای کلی خروجی، به طور دقیق مورد نظارت قرار گیرد و پس از رسیدن به **استانداردهای تخلیه فاضلاب، در محیط آبی خارج از کارخانه تخلیه شود. با توجه به موارد فوق، پردازش فاضلابهای حاوی سیانید باید بر اساس اصول تولید پاک و توسعه پایدار صورت گیرد؛ به گونهای که امکان بازیابی فلزات گرانبها وجود داشته باشد و از چرخش مجدد آب استفاده شود. همچنین باید از تولید آلایندههای سمی کاسته شود یا اصلاً از تولید آنها جلوگیری گردد. بنابراین، نیاز مبرمی به بهبود و تکمیل فرآیندهای پردازش موجود وجود دارد؛ همچنین باید تحقیقات در زمینه فرآیندها و روشهای جدید تقویت شود تا بتوان چرخه کاملی برای آبهای آلوده حاوی سیانید ایجاد کرد و به «صفر تخلیه» فاضلاب دست یافت.