Tullantı sularından natrium siyanidin və ağır metalların turşulaşdırılaraq bərpası prosesi

giriş

Sianid tərkibli çirkab suları qızıl mədəni, elektrokaplama və kimyəvi istehsal kimi müxtəlif sənaye proseslərindən əmələ gəlir. Sianidin yüksək toksikliyinə görə , bu çirkab sularının düzgün axıdılmaması ətraf mühitin ciddi çirklənməsinə və insan sağlamlığına zərər verə bilər. Buna görə də, sianid tərkibli çirkab sularının təmizlənməsi və ehtiyatlarının bərpası vacib məsələlərə çevrilib. Təmizləmə üsulları arasında Natrium Sianid və ağır metalların turşulaşma yolu ilə bərpası geniş istifadə olunan və effektiv bir yanaşmadır ki, bu da təkcə ətraf mühit riskini azaltmaqla yanaşı, həm də qiymətli ehtiyatların təkrar emalını həyata keçirir.

Asidləşmənin bərpası prinsipi

Sianidin Hidrogen Sianidə (HCN) çevrilməsi

Turşulaşdırma prosesində sianid tərkibli çirkab sulara sulfat turşusu kimi güclü turşular əlavə edilir. Turşu şəraitdə tullantı sularında sərbəst siyanid ionları hidrogen siyanidə (HCN) çevrilir. Hidrogen siyanid uçucu birləşmədir. Çirkab suyunun pH-ı aşağı qiymətə, adətən 2-dən aşağı olana uyğunlaşdırıldıqda. reaksiyanın davam etmə ehtimalı daha yüksəkdir və sianid ionlarının HCN qazına çevrilməsini asanlaşdırır.

Natrium siyanidin bərpası

Yaranan HCN qazı daha sonra qələvi udma qülləsinə daxil edilir. Qüllənin içərisində natrium hidroksid (NaOH) məhlulu ilə reaksiyaya girir. Reaksiya davam etdikcə natrium siyanid (NaCN) əmələ gəlir və udma məhlulunda toplanır. Məhluldakı NaCN konsentrasiyası təxminən 10% - 12%-ə çatdıqda, qızıl mədənində lehimləmə prosesi kimi müvafiq sənaye proseslərində təkrar emal oluna və yenidən istifadə edilə bilər.

Ağır metalların ayrılması və çökməsi

Sərbəst siyaniddən başqa, tullantı sularında mis və sink kimi ağır metallar və sianid kompleksləri olur. Turşu şəraitdə bu komplekslər parçalanır. Ağır metal ionları sərbəst buraxıldıqdan sonra onlar həll olunmayan duzlar əmələ gətirə və xüsusi şəraitdə çökə bilər. Məsələn, pH dəyərinin tənzimlənməsi və ya müəyyən çökdürən maddələrin əlavə edilməsi mis ionlarının çöküntülərin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər.

Proses addımları

Addım 1: Çirkab suların ilkin təmizlənməsi

Tərkibində yüksək konsentrasiyalı tullantı suları olan qələvi siyanid temperaturunu idarə etmək üçün əvvəlcə buxar istilik dəyişdiricisindən keçir. Tipik olaraq, temperatur 20 - 25 ° C aralığında saxlanılır. Bu temperatur nəzarəti sonrakı reaksiya sürətini optimallaşdırmağa kömək edir və prosesin sabitliyini təmin edir. Yüksək konsentrasiyalı çirkab sularda siyanidin konsentrasiyası ümumiyyətlə 5000 - 5500 ppm, pH dəyəri isə 10.5 - 12.5 arasında dəyişir.

Addım 2: Asidləşmə

Əvvəlcədən təmizlənmiş tullantı suları müəyyən bir axın sürətində, məsələn, 2 m³/saat ilə turşulaşdırıcı sprey qülləsinə verilir. Sonra konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu əlavə edilir. Əlavə edilən sulfat turşusunun miqdarı tullantı suyunun pH dəyərini 25-dən aşağı salmaq üçün tullantı suyunun xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq tənzimlənir, ümumiyyətlə 30 - 2 kq/m³. Kükürd turşusunun əlavə edilməsi zamanı ayrılan istilik reaksiyanı sürətləndirə bilər və tullantı sularında sərbəst siyanid ionlarının uçucu HCN-yə çevrilməsini asanlaşdırır.

Addım 3: HCN Yaradılması və Ayrılması

Asidləşdirici sprey qülləsinin güclü turşulu mühitində siyanidin HCN-ə çevrilməsi təşviq edilir. Yaranan HCN qazı daha sonra vakuum mərkəzdənqaçma ventilyatoru tərəfindən çəkilir və növbəti mərhələyə - qələvi udma qülləsinə keçir. Eyni zamanda, pH dəyəri azaldıqca, tullantı sularında bəzi ağır metal ionları dəyişməyə başlayır. Məsələn, tullantı sularında mis ionlarının konsentrasiyası aşağı düşə bilər və bəzi ağır metallar çöküntülər əmələ gətirməyə başlayır.

Addım 4: Natrium siyanidin udulması və bərpası

HCN qazı qələvi udma qülləsinə daxil olur və 20% - 30% NaOH məhlulu ilə udulur. Qüllədəki qələvi udma mayesi təkrar emal olunur və təkrar emal prosesi zamanı HCN qazının dəfələrlə udulmasını təmin etmək üçün bir ventilyator istifadə olunur. Absorbsiya reaksiyası davam etdikcə, udma mayesindəki NaCN konsentrasiyası tədricən artır. NaCN konsentrasiyası 10% - 12%-ə çatdıqda, təkrar istifadə üçün yuma prosesinə qaytarıla bilər və beləliklə, natrium siyanidin bərpasına nail olur.

Addım 5: Ağır Metalların Çöküntüsü və Ayrılması

HCN-nin buraxılmasından sonra çirkab sular üçün, bəzi ağır metal - siyanid kompleksləri turşu şəraitdə parçalandığından, ağır metalları çökdürmək üçün əlavə təmizlənmə aparıla bilər. Məsələn, tullantı suyunun pH dəyərini qələvi diapazona uyğunlaşdırmaq çöküntü edən ağır metal hidroksidləri əmələ gətirə bilər. Daha sonra, ağır metalların çıxarılmasına və bərpasına nail olmaq üçün tullantı sularından çökmüş ağır metalları ayırmaq üçün filtrasiya və ya çökmə kimi bərk-maye ayırma üsullarından istifadə edilə bilər.

Asidifikasiyanın bərpası metodunun üstünlükləri

Resurs təkrar istifadə

Turşulaşmanın bərpa üsulu natrium siyanidi sianiddən - tərkibində olan çirkab sudan səmərəli şəkildə bərpa edə bilər, bu da müvafiq sənaye proseslərində təkrar istifadə oluna bilər, yeni natrium siyanidin istehlakını və istehsal xərclərini azaldır. Eyni zamanda, tullantıları qiymətli sərvətlərə çevirən ağır metallar da bərpa oluna bilər.

Xərc - Effektivlik

Yalnız siyanidi məhv etməyə yönəlmiş bəzi digər təmizləmə üsulları ilə müqayisədə, turşulaşdırmanın bərpası üsulu təkcə çirkab suları təmizləmir, həm də qiymətli maddələri bərpa edir. Bu, turşu və qələvi istehlakını tələb etsə də, bərpa edilmiş natrium siyanidin və ağır metalların dəyəri müalicə xərclərinin bir hissəsini kompensasiya edə bilər və ümumi müalicəni uzunmüddətli perspektivdə daha sərfəli edir.

Ətraf dostluq

Natrium siyanidi və ağır metalları bərpa etməklə çirkab sularda çirkləndiricilərin miqdarı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Təmizlənmiş tullantı sularında daha az sianid və ağır metallar var ki, bu da sonrakı axıdılması və ya sonrakı təmizlənməsi üçün daha əlverişlidir və ətraf mühitə mənfi təsirləri azaldır.

Asidifikasiyanın Bərpası Prosesində İstehlak

Sianid tərkibli çirkab sular üçün turşulaşdırma bərpa metodunun istehlakına əsasən sulfat turşusu, kaustik soda (NaOH), əhəng və elektrik daxildir. Qışda tullantı suyunu əvvəlcədən qızdırmaq lazımdır, buna görə də buxar istehlak olunur.

1. Turşu istehlakı

• Sianidin HCN-ə çevrilməsi : Çirkab sularındakı sianidi HCN-ə çevirmək üçün lazım olan sulfat turşusunun miqdarı çirkab sularındakı sianidin konsentrasiyasından asılıdır. Məsələn, 1 m³ çirkab sularını 5000 ppm sianid konsentrasiyası ilə təmizləmək üçün bu çevrilmə üçün müəyyən miqdarda sulfat turşusu tələb olunur.

• Çirkab Sularının Turşulaşması : Sianid çevrilməsi üçün turşudan əlavə, çirkab sularını lazımi turşuluq səviyyəsinə uyğunlaşdırmaq üçün əlavə turşu istifadə olunur. pH-ı 2-dən aşağı salmaq üçün lazım olan miqdar vacib amildir.

• Çirkab sularında qələvi ilə reaksiya : Çirkab sularında kükürd turşusu ilə reaksiyaya girən bəzi qələvi maddələr ola bilər, lakin ümumiyyətlə, bu sərfiyyat siyanidin çevrilməsi və turşulaşdırılması üçün istifadə olunan miqdarlarla müqayisədə nisbətən azdır.

• Tullantılarda karbonatla reaksiya : Əgər siyanid tərkibli xammalda, məsələn, bəzi siyanid tullantıları şlamında yüksək karbon miqdarı varsa, karbonat turşu ilə reaksiyaya girərək karbon qazı əmələ gətirəcək. Belə hallarda, sulfat turşusu istehlakı əhəmiyyətli dərəcədə artacaq və bu materiallar turşu bərpa üsulu ilə emal üçün ideal olmaya bilər.

2. Qələvi Sərfiyyatı : Kaustik soda (NaOH) qələvi udma qülləsində HCN-i udmaq və NaCN əmələ gətirmək üçün istifadə olunur. Sərf edilən NaOH miqdarı əmələ gələn HCN miqdarı və udma səmərəliliyi ilə əlaqədardır.

3. Əhəng Sərfiyyatı : Bəzi hallarda, ağır metal çöküntüləri üçün pH dəyərini tənzimləmək kimi, çirkab sularının sonrakı təmizlənməsində əhəngdən istifadə edilə bilər. Lazım olan əhəng miqdarı çirkab sularındakı ağır metalların növündən və konsentrasiyasından, eləcə də tələb olunan pH tənzimləmə diapazonundan asılıdır.

4. Elektrik və Buxar Sərfiyyatı : Bu prosesdə nasoslar, ventilyatorlar və vakuum mərkəzdənqaçma ventilyatorları kimi avadanlıqlar elektrik enerjisindən istifadə edir. Qışda çirkab suları əvvəlcədən qızdırıldıqda, reaksiya üçün temperaturu müvafiq səviyyəyə qaldırmaq üçün buxar sərf olunur.

Nəticə

Natrium siyanidi və ağır metalları bərpa etmək üçün tərkibində tullantı suları olan siyanidin turşulaşdırılmasının bərpa üsulu hərtərəfli və effektiv təmizləmə texnologiyasıdır. Xüsusi proses addımlarına əməl etməklə o, çirkab sulardan nəinki zəhərli siyanidləri və ağır metalları çıxara bilər, həm də qiymətli resursları təkrar emal edə bilər. Prosesdə müəyyən material və enerji sərfiyyatı olsa da, onun ekoloji və iqtisadi faydaları nəzərə alınmaqla, onun tərkibində sianid olan çirkab suların təmizlənməsində geniş tətbiq perspektivləri var. Bununla belə, faktiki istismarda HCN qazının toksikliyinə görə ciddi təhlükəsizlik tədbirləri görülməlidir. Eyni zamanda, bərpa səmərəliliyini artırmaq və xərcləri azaltmaq üçün proses parametrlərinin davamlı optimallaşdırılması tələb olunur.