Natrium Sianid Tullantı Sularının Təmizlənməsi üçün Elektrolitik Oksidləşmə Prosesi

giriş

Sianid tərkibli çirkab suları, xüsusən də Natrium Sianiddən əldə edilənlər , əsas ekoloji problemdir. Bu cür çirkab suları olduqca zəhərlidir və əsasən elektrokaplama, qaz istehsalı, kokslaşdırma, metallurgiya, metal emalı, kimyəvi lif, plastik, pestisid və kimya sənayesi kimi sənaye sahələrindən qaynaqlanır. Suda o, qeyri-sabitdir və parçalanmağa meyllidir. Həm qeyri-üzvi, həm də üzvi sianidlər olduqca zəhərli maddələrdir. Məsələn, sianidin insan orqanizmi üçün öldürücü dozası 0.18 q, kalium sianidinin isə 0.12 q-dır. Bundan əlavə, suda balıqlar üçün sianid öldürücü konsentrasiyası 0.04-0.1 mq/L arasında dəyişir. Nəticədə, ətraf mühitə və insan sağlamlığına zərərli təsirini azaltmaq üçün effektiv təmizləmə metodlarına təcili ehtiyac var.

Sianid üçün elektrolitik oksidləşmənin əsasları - tərkibində çirkab suları

Natrium siyanid çirkab sularının təmizlənməsi üçün elektrolitik oksidləşmə prosesi anod və katodda kimyəvi reaksiyaları hərəkətə gətirmək üçün elektrik cərəyanından istifadə prinsipi üzərində işləyir və bununla da çirkab sularındakı siyanidi daha az zərərli maddələrə çevirir. Bu prosesdə çirkab sularındakı həm sadə siyanid, həm də mürəkkəb siyanid elektrolizə məruz qalır.

Anod reaksiyaları

• Sadə Sianid üçün : Anodda birinci mərhələ reaksiyası zamanı sadə sianid daha az zəhərli birləşmə əmələ gətirmək üçün çirkab sularındakı digər maddələrlə güclü şəkildə reaksiyaya girir. Sonrakı ikinci mərhələdə iki reaksiya baş verir. Bir reaksiya bu birləşməni karbon qazına, azota və suya daha da parçalayır. Digər reaksiya ammoniumun əmələ gəlməsi ilə nəticələnir.

• Koordinasiya Sianid üçün (Mis tərkibli kompleks nümunəsi) : Mis tərkibli komplekslər kimi koordinasiya sianid anoda çatdıqda, mis ionları və daha az zəhərli birləşmə əmələ gətirmək üçün reaksiyaya girir. Elektrolit mühitinə xörək duzu əlavə edildikdə, əlavə reaksiyalar baş verir. Duzdan xlorid ionları oksidləşərək yeni yaranan xlor əmələ gətirir. Daha sonra bu yeni yaranan xlor çirkab sularındakı sianid və digər maddələrlə reaksiyaya girərək sianid birləşmələrini karbon qazı, azot və xlorid ionları da daxil olmaqla daha az zərərli məhsullara parçalayır.

Katod reaksiyaları

Katodda hidrogen ionları elektron alır və hidrogen qazı əmələ gətirir. Mis olanlar kimi metal tərkibli sianid kompleksləri üçün mis ionları elektron qazanır və mis metal kimi çökə bilər. Müəyyən şəraitdə mis ionları hidroksid ionları ilə də reaksiyaya girərək mis hidroksid çöküntüsünü əmələ gətirə bilər.

Elektrolitik oksidləşmə prosesində əsas mülahizələr

• Elektrod Materialları : Elektrod materiallarının seçimi çox vacibdir. Bir çox hallarda katod materialı kimi yumşaq poladdan istifadə edilə bilər. Lakin, anodlar sərt elektrokimyəvi mühitə davam gətirməlidir. Nəcib metal oksidlərindən hazırlanmış və bir neçə şirkət tərəfindən istehsal olunan ölçülü sabit anodlar (DSA) bu tətbiq üçün çox uyğundur. Qrafit də anod materialı kimi xidmət edə bilər, lakin onun çatışmazlığı elektroliz prosesi zamanı tədricən istehlak edilməsidir.

• Temperaturun Nəzarəti : Elektroliz zamanı tullantı mayesinin temperaturu diqqətlə tənzimlənməlidir. Ümumiyyətlə, 25 °C-dən aşağı temperaturda saxlanılmalıdır. Temperatur çox yüksək olarsa, əlavə olunmuş duzda xlorid ionlarının oksidləşməsi nəticəsində əmələ gələn xlor siyanidlə reaksiyaya girməzdən əvvəl xaric olacaq və bununla da siyanidin məhv edilməsi prosesinin səmərəliliyini azaldacaq.

• Xlorid İonu Əlavəsi : Çirkab sularına xlorid ionlarının əlavə edilməsi siyanidin elektrolitik oksidləşməsini artıra bilər. Adətən, 1-2 q/L xlorid ionlarının əlavə edilməsi kifayətdir. Bəzi hallarda, tullantı mayesinə litr başına 25 q konsentrasiyada adi duz (natrium xlorid) əlavə etməyin siyanidin elektrolitik şəkildə məhv edilməsinə effektiv şəkildə kömək etdiyi göstərilmişdir.

Elektrolitik oksidləşmə prosesinin üstünlükləri

• Yüksək Konsentrasiyalı Çirkab Suları üçün Yüksək Səmərəlilik : Elektrolitik oksidləşmə prosesi, qızıl mədənlərində tapılanlar kimi yüksək konsentrasiyalı siyanid tərkibli çirkab sularının təmizlənməsi üçün xüsusilə təsirlidir. Bu, çirkab sularındakı siyanid konsentrasiyasını əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.

• Reaktiv Növlərin Yerində Yaranması : Elektroliz zamanı sistem daxilində yeni yaranan xlor kimi reaktiv növlər əmələ gəlir. Bu, potensial təhlükəli və bahalı oksidləşdirici maddələrin böyük miqdarda xarici əlavə edilməsinə ehtiyacı aradan qaldırır.

• Çeviklik : Proses çirkab sularının spesifik tərkibinə uyğun olaraq tənzimlənə bilər. Cərəyan sıxlığı, gərginlik və müəyyən duzların əlavə edilməsi kimi parametrləri idarə etməklə, elektrolitik oksidləşmə prosesi, tərkibində sadə və ya mürəkkəb siyanid birləşmələri olmasından asılı olmayaraq, müxtəlif növ siyanid tərkibli çirkab suları üçün optimallaşdırıla bilər.

Nəticə

Elektrolitik oksidləşmə prosesi natrium siyanid çirkab sularının təmizlənməsi üçün perspektivli bir həll yolu təklif edir. Anod və katodda baş verən kimyəvi reaksiyaları anlamaqla, elektrod materiallarını diqqətlə seçməklə, temperaturu idarə etməklə və müvafiq miqdarda xlorid ionları əlavə etməklə bu üsul çirkab sularından siyanid çirklənməsini effektiv şəkildə aradan qaldıra bilər. Sənaye müəssisələri tullantılarını idarə etmək üçün daha dayanıqlı və səmərəli yollar axtarmağa davam etdikcə, elektrolitik oksidləşmə prosesinin siyanid tərkibli çirkab sularının təmizlənməsində daha geniş tətbiq tapması ehtimalı var. Bununla belə, prosesi təkmilləşdirmək, xərcləri azaltmaq və ümumi səmərəliliyini və ətraf mühitə uyğunluğunu artırmaq üçün hələ də əlavə tədqiqat və inkişafa ehtiyac var.