Sulphate Removal from Mining-Process Water by Capacitive Deionization

• Autorzy: Sinche-Gonzalez Maria , Mollehuara Canales Raul

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2020-01-65

Warianty tytułu

PL

Usuwanie siarczanów z wody procesowej za pomocą dejonizacji pojemnościowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The removal of dissolved sulphate ions in water is one of the main challenges in the industry. Dissolved sulphate ions are ubiquitous in mining influenced waters because of its physical and chemical stability in aqueous solutions, including in process-water used by mineral beneficiation processes. It is a major problem for the mining industry because it can have negative impacts on the mineral beneficiation process and bring other issues for equipment and piping infrastructure. Not to mention the quality requirements for environmental water release. For instance, when water is recycled to the concentrator plant, dissolved sulphates can build up to increased concentration levels that can have negative effects in the processing of minerals. This work proposes a new approach for the removal of sulphate ions from mining influenced waters, including process water, which is the capacitive deionization technique (CADI). The technique can provide good quality water with low sulphate content suitable for recycling to the beneficiation process and meet adequate quality for recycling and safe release to the environment. Synthetic process-water with sulphate concentrations similar to those in mining and mineral process water was prepared and treated by CADI at fixed conditions of electric current and residence time. The original sulphate concentration in water was 1000, 2000, 3000 mg/L; and reduction rates achieved of sulphate concentrations of 275 mg/L, 712 mg/L and 1015 mg/L. respectively. The results show effective removal of sulphate ions.

PL

Usuwanie uwolnionych jonów siarczanowych w wodzie jest jednym z głównych wyzwań w przemyśle. Uwolnione jony siarczanowe są wszechobecne w wodach będących pod wpływem działań górniczych ze względu na ich fizyczną i chemiczna stabilność w roztworach wodnych, wliczając w to wody procesowe stosowane podczas procesów wzbogacania. Jest to główny problem dla przemysłu górniczego ponieważ ma to negatywny wpływ na proces wzbogacania oraz powodować może także problemy sprzętowe i infrastruktury rurowej. Ponadto, nie należy zapominać o wpływie takiej wody na środowisko naturalne. Dla przykładu, kiedy woda jest kierowana do procesów przeróbczych, uwolnione siarczany mogą się namnażać do poziomów wysokiej koncentracji a to ma negatywny wpływ na prowadzone procesy. Praca ta proponuje nowe podejście do problemu usuwania jonów siarczanowych z przemysłowych wód górniczych, wliczając w to wody procesowe, którym jest zastosowanie dejonizacji pojemnościowej. Technika ta daje dobrej jakości wodę o niskiej zawartości siarczanów, która jest odpowiednia dla procesów wzbogacania i jest zgodna z wymogami jakościowymi dla recyklingu a tym samym bezpieczna dla środowiska naturalnego. Sztuczna woda procesowa o zawartości siarczanów podobnej do wody przemysłowej z zakładów przeróbczych sektora górniczego została przygotowana i poddana procesowi CADI w stałych warunkach napięcia elektrycznego i czasu. Oryginalna koncentracja siarczanów w wodzie wynosiła 1000, 2000, 3000 mg/L a stopień redukcji osiągnięty wyniósł, odpowiednio, 275 mg/L, 712 mg/L oraz 1015 mg/L. Wyniki pokazały efektywność w usuwaniu jonów siarczanowych z wody procesowej.

Słowa kluczowe

EN

water; sulphate; capacitive deionization

PL

woda; siarczan; dejonizacja objętościowa

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 1, vol. 2
• Strony: 189--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Sinche-Gonzalez Maria

• University of Oulu, Oulu Mining School, P.O.Box 3000, FI-90014, Finland

autor

Mollehuara Canales Raul

• University of Oulu, Oulu Mining School, P.O.Box 3000, FI-90014, Finland

Bibliografia

• 1. ARSKII, L.A., RYBAS, V, FAT’YANOVA, M. a and PONOMAREV, G.P, 1985. Influence of sulfur-containg ions on selective flotation of copper-nickel ores. Soviet Mining. 1985. Vol. 22, no. 4, p. 310–316.
• 2. GREENWOOD, N and FARNSHAW, A, 1997. Chemistry of the Elements. Pergamont Press.
• 3. MORRIS, M and LEVY, G, 1983. dsorption of sulphate from orally administered magnesium sulfate in man. Journal of Toxicology - Clinical Toxicology. 1983. No. 20, p. 74–114.
• 4. SILVA, R, CADORIN, L and RUBIO, J, 2010. Salts, sulphate ions removal form aqueous solutions: I. Co-precipitation with hydrolysed aluminium-bearing. Mineral Engineering. 2010. P. 1–7.
• 5. SINCHE, M, LEVAY, G and ZANIN, M, 2013. A case study on the effect of recycled process water on Cu-Mo sulphide flotation. In: 10th International Mineral Processing Seminar, Procemin 2013. 2013.
• 6. WEINSTEIN, Lawrence and DASH, Ranjan, 2013. Capacitive Deionization: Challenges and Opportunities. Desalination & Water Reuse. 2013. No. November-December, p. 34–37. Weinstein, L. Dash, R. (2013). Capacitive Deionization: Challenges and Opportunities, Desalination & Water Reuse, November-December, 34-37.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).