Metodes en prosesse vir ontgifting van sianieduitskot

Inleiding

Sianied-uitskot is vaste afval wat gegenereer word tydens die veredelingsproses van goudmyne en ander myne. As gevolg van die teenwoordigheid van residuele sianiede en ander swaar metale, as dit nie behoorlik behandel word nie, sal dit groot skade aan die omgewing en menslike gesondheid veroorsaak. Die hoë toksisiteit van sianiede kan deur lug, water en grond versprei, wat die omliggende ekosisteem besoedel en die voortbestaan ​​van diere en plante in gevaar stel. Daarom is dit dringend om te ontgift Sianied uitskot. Hierdie artikel sal in detail die bekendstel Detoksifikasie metodes en prosesse van sianied uitskot.

Eienskappe en gevare van sianieduitskot

Die samestelling van sianied-afval is kompleks. Benewens ongereageerde sianiede bevat dit ook swaar metale soos koper, lood, sink en MERCURYHierdie swaar metale is moeilik om in die natuurlike omgewing af te breek en sal oor 'n lang tydperk ophoop. Sianiede kan die aktiwiteit van respiratoriese ensieme in biologiese selle inhibeer, wat lei tot die versmoring en dood van organismes. Byvoorbeeld, wanneer afvalwater wat sianied-afval bevat in riviere gestort word, sal dit 'n groot aantal sterftes van waterorganismes soos visse veroorsaak, wat die water-ekologiese balans vernietig. Wanneer swaar metale die menslike liggaam binnedring, sal hulle in menslike organe ophoop en verskeie siektes veroorsaak. Loodvergiftiging beïnvloed byvoorbeeld die ontwikkeling van die senuweestelsel, en Mercury vergiftiging beskadig die niere en brein.

Ontgiftingsmetodes

Chemiese oksidasiemetode

1. Alkaliese chloreringsmetode: Dit is 'n algemeen gebruikte chemiese oksidasie-ontgiftingsmetode. Onder alkaliese toestande (gewoonlik word die pH-waarde op 10 - 11 beheer), word oksidante soos chloorgas of hipochloriete by die sianieduitskot gevoeg. Die reaksiebeginsel daarvan is soos volg: Eerstens word sianiedione (CN⁻) geoksideer tot sianaatione (CNO⁻), en die reaksievergelyking is CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺. Dan word sianaat onder verdere oksidasie in onskadelike stowwe soos stikstof en koolstofdioksied ontbind, 2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → N₂↑ + 3Cl⁻ + 2HCO₃⁻. Die voordeel van hierdie metode is dat die reaksietempo relatief vinnig is en die ontgiftingseffek duidelik is, maar die nadeel is dat sommige sekondêre besoedelingstowwe soos chloorbevattende uitlaatgas gegenereer kan word.

2. Waterstofperoksied oksidasie metode: Waterstofperoksied (H₂O₂) kan sianiede oksideer en ontbind in die teenwoordigheid van 'n geskikte katalisator. Katalisators soos ysterhoudende ione (Fe²⁺) word gewoonlik gekies. Tydens die reaksieproses ontbind waterstofperoksied om hidroksielradikale (·OH) te produseer, wat uiters sterk oksiderende eienskappe het en vinnig sianiede kan oksideer. Die reaksievergelyking is CN⁻ + H₂O₂ → CNO⁻ + H₂O. Die voordeel van die waterstofperoksied-oksidasiemetode is dat die produkte na die ontbinding van waterstofperoksied water en suurstof is, en geen nuwe besoedelingstowwe word ingebring nie, maar die koste is relatief hoog, en die vereistes vir reaksietoestande is relatief streng.

Biologiese oksidasiemetode

1. Mikrobiese logingsmetode: Sommige spesiale mikroörganismes, soos Thiobacillus ferrooxidans, word gebruik. Hierdie mikroörganismes kan sianiede as stikstof- en koolstofbronne tydens hul groeiproses gebruik en dit oksideer en ontbind. Deur hul eie metaboliese aktiwiteite verander mikroörganismes sianiede in onskadelike stowwe soos koolstofdioksied, water en ammoniak. Die voordeel van hierdie metode is dat dit omgewingsvriendelik is en lae energieverbruik het, maar die nadeel is dat die groei van mikroörganismes grootliks beïnvloed word deur omgewingsfaktore soos temperatuur en pH-waarde, en die behandelingsiklus is relatief lank.

2. Biofilm metode: Mikro-organismes word op die oppervlak van die draer vasgemaak om 'n biofilm te vorm. Wanneer sianieduitskot met die biofilm in aanraking kom, word sianiede deur mikroörganismes afgebreek. Die biofilm het sterk adsorpsie- en degradasievermoëns, wat die behandelingsdoeltreffendheid van mikroörganismes op sianiede kan verbeter. In vergelyking met die mikrobiese logingsmetode is die mikro-organismes in die biofilmmetode nie maklik om te verloor nie en het hulle hoër stabiliteit, maar hulle het ook die probleem om sensitief vir omgewingstoestande te wees.

Ander metodes

1. Hoë - Temperatuur Pirolise Metode: Sianied-uitskot word by hoë temperature (gewoonlik bo 800 ℃) gepiroliseer en sianiede word in gasse soos stikstof en koolstofmonoksied ontbind. Die hoë-temperatuur pirolise metode kan sianiede effektief verwyder, maar dit verg 'n groot hoeveelheid energieverbruik, en swaar metale kan onder hoë temperatuur toestande vervlugtig, wat die moeilikheid van die daaropvolgende stertgasbehandeling verhoog.

2. Adsorpsie metode: Adsorbente soos geaktiveerde koolstof en zeoliet word gebruik om sianiede te adsorbeer. Adsorbente het 'n groot spesifieke oppervlakte en kan sianiede op hul oppervlaktes adsorbeer en sodoende die doel van ontgifting bereik. Die adsorpsiemetode is eenvoudig om te bedryf, maar die adsorpsiekapasiteit van die adsorbent is beperk, en die adsorbent moet gereeld vervang word. Daarbenewens is die behandeling van die geadsorbeerde adsorbens ook relatief kompleks.

Ontgiftingsproses

behandeling

1. Verplettering en Sifting: Die massiewe sianieduitskot word fyngedruk om hul deeltjiegrootte te verminder, sodat die daaropvolgende ontgiftingsreaksie meer volledig kan voortgaan. Algemene brekers sluit kakebeenbrekers, keëlbrekers, ens in. Die fyngemaakte uitskot word dan deur siftingstoerusting soos vibrerende skerms gesif om deeltjies van verskillende deeltjiegroottes uit te sif, wat materiaal voorsien van toepaslike deeltjiegroottes vir daaropvolgende behandeling.

2. loging: Om sianiede beter kontak te maak en met die ontgiftingsreagens te reageer, word water of ander geskikte oplosmiddels gewoonlik gebruik om die sianieduitskot uit te loog. Die logingsproses word in 'n geroerde tenk uitgevoer en die uitskot en die oplosmiddel word volledig gemeng deur te roer. Faktore soos logingstyd, temperatuur en vloeistof-tot-vastestofverhouding sal die logingseffek beïnvloed, en moet oor die algemeen geoptimaliseer word volgens werklike toestande.

Ontgiftingsoperasie

1. Werkingsproses van chemiese oksidasiemetode: Neem die alkaliese chloreringsmetode as 'n voorbeeld, in die uitskotoplossing na loging, word natriumhidroksied eers bygevoeg om die pH-waarde van die oplossing na 10 - 11 aan te pas. Dan word chloorgas stadig ingevoer of natriumhipochlorietoplossing word bygevoeg, en geroer word terselfdertyd uitgevoer om die reaksie ten volle te laat verloop. Tydens die reaksieproses moet die sianiedkonsentrasie in die oplossing intyds gemonitor word. Wanneer die sianiedkonsentrasie tot onder die gespesifiseerde standaard verminder word, word die byvoeging van die oksidant gestaak.

2. Operasie Proses van Biologiese Oksidasie Metode: Indien die mikrobiese logingsmetode gebruik word, word die goed gekweekte Thiobacillus ferrooxidans en ander mikroörganismes in die logingsoplossing wat sianieduitskot bevat, ingeënt. Die temperatuur van die reaksiestelsel word beheer binne die geskikte groeireeks van mikroörganismes (gewoonlik 25 - 35℃), en die pH-waarde word aangepas na die toepaslike reeks (gewoonlik 2 - 4). Tydens die reaksieproses moet voedingstowwe gereeld aangevul word om in die groeibehoeftes van mikroörganismes te voorsien. Die vordering van die ontgiftingsreaksie word beoordeel deur die sianiedkonsentrasie en die groei van mikroörganismes te monitor.

Daaropvolgende Behandeling

1. Vastestof - Vloeistofskeiding: Nadat die ontgiftingsreaksie voltooi is, moet die behandelde uitskot aan vastestof-vloeistof-skeiding onderwerp word. Algemene vastestof-vloeistof skeidingsmetodes sluit filtrasie en sentrifugering in. Deur filtreertoerusting soos plaat- en -raamfilterperse word die soliede uitskot van die vloeistof geskei. Die geskeide vloeistof moet verder getoets word vir sianied- en swaarmetaalinhoud om te verseker dat dit ontslaan kan word nadat aan die afvoerstandaarde voldoen is.

2. Uitskot wegdoen: Na ontgifting en vastestof-vloeistof skeiding, as die swaarmetaalinhoud in die uitskot steeds hoog is, word verdere behandeling vereis. Die stollings- en stabiliseringstegnologie word byvoorbeeld gebruik, en die uitskot word met stolmiddels soos sement en kalk gemeng om die swaar metale in die gestolde liggaam vas te maak en hul beweeglikheid in die omgewing te verminder. Die behandelde uitskot kan gestort word of volledig benut word volgens werklike toestande, soos om in die vervaardiging van boumateriaal gebruik te word.

Gevolgtrekking

Die ontgiftingsbehandeling van sianieduitskot is van groot belang vir omgewingsbeskerming en volhoubare benutting van hulpbronne. Verskillende ontgiftingsmetodes het hul eie voordele en nadele. In praktiese toepassings moet toepaslike ontgiftingsmetodes en -prosesse omvattend gekies word volgens faktore soos die eienskappe van sianieduitskot, behandelingskoste en omgewingsvereistes. Terselfdertyd, met die voortdurende vooruitgang van wetenskap en tegnologie, kom nuwe ontgiftingstegnologieë en -prosesse voortdurend na vore. In die toekoms word verwag dat dit meer doeltreffende, omgewingsvriendelike en ekonomiese ontgiftingsmetodes vir sianied-uitskot sal ontwikkel, wat beter oplossings bied vir die omgewingsprobleme wat deur sianied-uitskot veroorsaak word.