Даследаванне метаду аднаўлення медзі ў сцёкавых водах цыяніднага меднення

1. Увядзенне

Стварэнне экалагічна чыстага і рэсурсазберагальнага рэжыму гальванічнага пакрыцця ў цяперашні час з'яўляецца дзвюма асноўнымі тэмамі ўстойлівага развіцця гальванічнай прамысловасці. У кантэксце дэфіцыту рэсурсаў каляровых металаў у свеце і пастаяннага павелічэння кошту гальванічных металічных матэрыялаў, прыняцце рэсурсазберагальнай тэхналогіі гальванічнага пакрыцця прыцягнула вялікую ўвагу. Кітайскія гальванічныя прадпрыемствы маюць адносна кароткую гісторыю развіцця. На пачатковым этапе развіцця адчуваўся дэфіцыт сродкаў і адсталая тэхналогія. Большасці малых гальванічных заводаў не хапае дасведчанасці аб аднаўленні металічных матэрыялаў у гальванічных сцёкавых водах, не кажучы ўжо пра даследаванні метадаў аднаўлення. Для cyanide Сцёкавыя воды меднеплавання і гальванічнага пакрыцця медных сплаваў, асадкі, якія ўтвараюцца двухвалентнай меддзю пасля расшчаплення цыяніду, з'яўляюцца дробнымі часціцамі, што прыводзіць да цяжкага асаджэння і падзелу і высокіх выдаткаў. Таму неабходна тэрмінова вывучаць новыя працэсы аднаўлення.

2. Прынцыпы метаду

2.1 Ачыстка сцёкавых вод цыяніднага меднення і медных сплаваў

У традыцыйным працэсе разбурэння цыяніду з выкарыстаннем гіпахларыту натрыю, pH сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід, неабходна давесці да 11-12, звычайна шляхам дадання гідраксіду натрыю. Падчас працэсу разбурэння цыяніду цыянід пераўтвараецца ў Вуглярод Дыяксід і азот, а таксама аднаквалентныя іёны медзі акісляюцца ў двухвалентныя іёны медзі, якія затым утвараюць дробныя часціцы асноўнага карбанату медзі, узважаныя ў сцёкавых водах. Натуральнае адкладванне займае больш за цэлы дзень і ўсё роўна не можа дасягнуць поўнага асаджэння. Для дасягнення поўнага асаджэння і аддзялення патрабуецца вялікая колькасць каагулянта і флокулянта. У мінулым, калі медзь не здабывалася, сцёкавыя воды пасля разбурэння цыянідам змешваліся з комплекснымі сцёкавымі водамі, якія змяшчалі кіслату, і ачышчаліся вапнавым метадам. Асноўны карбанат медзі адсарбаваўся на асадках у комплексных сцёкавых водах і, нарэшце, асаджваўся і аддзяляўся.

Новы працэс расшчаплення цыяніду заключаецца ў даданні вапны для рэгулявання pH. Вуглякіслы газ, які ўтвараецца падчас расшчаплення цыяніду, рэагуе з аксідам кальцыя з адукацыяй карбанату кальцыя. У той жа час асноўны карбанат медзі выпадае ў асадак разам з карбанатам кальцыя, утвараючы асадак буйных часціц.

2.2 Ачыстка іншых сцёкавых вод, якія змяшчаюць медзь

Іёны двухвалентнай медзі ў кіслых сцёкавых водах яркага меднення рэагуюць з вапнай з адукацыяй гідраксіду медзі, а серная кіслата рэагуе з вапнай з адукацыяй сульфату кальцыя і вады. У сцёкавых водах пірафасфату медзі радыкал пірафасфату і іёны медзі існуюць у выглядзе комплексу. Пры апрацоўцы вапнай радыкал пірафасфату ўступае ў рэакцыю з аксідам кальцыя, утвараючы асадак пірафасфату кальцыя, а іёны медзі ўступаюць у рэакцыю з аксідам кальцыя, утвараючы гідраксід медзі.

3. Працэс аднаўлення

3.1 Склад сцёкавых вод, якія змяшчаюць медзь

Медзезмяшчальныя сцёкавыя вады ўключаюць некалькі тыпаў, такіх як цыяніднае медненне, медна-цынкавы сплаў, медна-алавяны сплаў, кіслотнае яркае медненне і пірафасфатнае меддзенне. Сцёкавыя воды цыяніднага меднення, медна-цынкавага сплаву і медна-алавянага сплаву цякуць у рэгулявальны рэзервуар для сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід, у той час як сцёкавыя воды з кіслым светлым медненнем і медна-пірафасфатным пакрыццём цякуць у рэзервуар для рэгулявання сцёкавых вод, якія змяшчаюць медзь. Сцёкавыя воды цыяніднага меднення і медных сплаваў утрымліваюць такія комплексообразователи, як Цыянід натрыю, тартрат калія натрыю і тиоцианат амонія, якія ўтвараюць комплексы з іёнамі медзі. Сцёкавыя воды з пірафасфату медзі ўтрымліваюць комплексы пірафасфату медзі. На долю сцёкавых вод цыяніднага меднення і медных сплаваў прыходзіцца прыкладна 90 % ад агульнай колькасці сцёкавых вод, якія змяшчаюць медзь, у той час як кіслых сцёкавых вод меднення і пірафасфату медзі - каля 10 %.

3.2 Працэс акіслення комплексаў медзі

Перад аднаўленнем медзі неабходна разбурыць комплексы медзі ў гальванічных сцёкавых водах і акісліць іёны Cu⁺ у іёны Cu²⁺. Камбінаваны метад раствора гіпахларыту натрыю і перакісу вадароду выкарыстоўваецца для разбурэння цыяніду і комплексаўтваральнікаў, такіх як тартрат калію і натрыю. Ёсць тры цыстэрны цыяніду. Сцёкавыя вады, якія змяшчаюць цыянід, і сцёкавыя вады, якія змяшчаюць медзь, запампоўваюцца ў бак цыянідаразбівання першай ступені. Вапнавае малако дадаецца, каб адрэгуляваць рн да 11 - 12, а колькасць вапнавага малака рэгулюецца сістэмай кантролю рн. Адначасова для разбурэння цыяніду дадаюць раствор гипохлорита натрыю. Перакіс вадароду дадаецца ў рэзервуар для расшчаплення цыяніду другой ступені, каб працягнуць расшчапленне цыяніду і акісляльнікаў комплексаў, такіх як тартрат калія і натрыю. З-за павольнай хуткасці рэакцыі дадаецца бак трэцяй ступені для расшчаплення цыяніду. У рэзервуары для разбурэння цыяніду трэцяй ступені выдаленне цыяніду і комплексообразующих агентаў, такіх як тартрат калію і натрыю, правяраецца ў адпаведнасці з дадзенымі хімічнага аналізу і вопытам. Пасля завяршэння рэакцыі акіслення Cu⁺ у сцёкавых водах цалкам ператвараецца ў Cu²⁺, і ўтвараюцца асадкі асноўнага карбанату медзі і гідраксіду медзі. Падчас гэтага працэсу пасля рэакцыі сцёкавых вод пірафасфату медзі з вапнай комплекс, утвораны меддзю і радыкалам пірафасфату, разбураецца і ўтвараецца гідраксід медзі. Дадзеныя аналізу паказваюць, што гэты працэс можа прывесці сцёкавыя вады ў адпаведнасць стандартам скіду. Даданне вапны для рэгулявання pH і выпадзення іёнаў медзі зніжае кошт апрацоўкі, а вапна таксама гуляе ролю дапаможнага каагулянта і цалкам асаджае радыкал пірафасфату.

3.3 Аднаўленне медзі

У апісаным вышэй працэсе іёны медзі ў сцёкавых водах гальванікі ператвараюцца ў асноўны асадак карбанату медзі. Калі колькасць дададзенай вапны вялікая, іёны медзі таксама могуць быць ператвораны ў асадак гідраксіду медзі. Паколькі вапна патрабуецца для асаджэння пірафасфатнага радыкала ў сцёкавых водах пірафасфатнай медзі, колькасць дабаўленай вапны не павінна быць занадта малой. Кошт вапны вельмі нізкая, і ў працэсе апрацоўкі яе можна дадаць у адпаведным лішку.

Пасля ачысткі сцёкавых вод, якія змяшчаюць цыянід і медзь, у трохступеністых рэзервуарах цыянідаразбіцця яны паступаюць у рэзервуар флокуляции. Пірасульфіт натрыю дадаецца ў рэзервуар для флокуляции, каб паменшыць лішак перакісу вадароду, а флокулянт поліакрыламід дадаецца, каб часціцы асадка павялічваліся. Калі пірасульфіт натрыю не дадаваць у ёмістасць для флокуляцыі, рэшткавы перакіс вадароду пасля расшчаплення цыяніду раскладаецца з адукацыяй кіслароду, які адсарбуецца на паверхні часціц асадка і прымушае асадак усплываць. Колькасць дадаванага пиросульфита натрыю павінна быць такім, каб асадак не ўсплываў, і дапускаецца адпаведны лішак.

Пасля праходжання праз флокуляционный бак сцёкавыя вады паступаюць у нахілены трубчасты адстойнік. Пасля аддзялення ад вады асадак паступае ў адстойнік-згушчвальнік, а затым фільтруецца на фільтр-прэсе. Асадак на фільтры аднаўляецца, і фільтрат цячэ назад у рэгулявальны бак. Адноўлены медзезмяшчальны фільтрацыйны асадак набываецца прафесійнай кампаніяй і адпраўляецца прафесійнаму вытворцу для вытворчасці сульфату медзі або можа таксама выкарыстоўвацца для вытворчасці электралітычнай медзі.

4. льготы

Медзезмяшчальныя сцёкавыя вады ўтвараюцца ў чатырох гальванічных цэхах. Дадзеныя аналізу і маніторынгу паказваюць, што сярэднемасавая канцэнтрацыя медзі ў в Сцёкавыя вады меднения цыянідам складае 345 мг/л, гэта значыць кожная тона сцёкавых вод змяшчае 0.345 кг медзі. Агульная колькасць сцёкавых вод цыяніднага меднення ў месяц складае прыкладна 4600 т, якія змяшчаюць 1587 кг медзі. Разам з меддзю ў іншых сцёкавых водах, якія змяшчаюць медзь, можна аднаўляць каля 1700 кг медзі ў месяц. Штомесячны прыбытак кампаніі ад продажу медзезмяшчальных шламаў складае 30.000 40.000 - XNUMX XNUMX юаняў. Выдаленне медзі з гальванічных сцёкавых вод кампаніі дазваляе пазбегнуць неэфектыўнага спажывання металічнай медзі, не толькі зніжаючы кошт гальванічных пакрыццяў, але і зніжаючы другаснае забруджванне гальванічных асадкаў для навакольнага асяроддзя, дасягаючы добрых эканамічных і сацыяльных выгод.

5. выснову

Прамысловасць гальванічных вырабаў з'яўляецца галіной, якая моцна забруджвае навакольнае асяроддзе. У цяперашняй сітуацыі, калі працэсы і тэхналогіі ачысткі гальванічных сцёкавых вод у Кітаі адносна адсталыя, актыўнае вывучэнне метадаў аднаўлення каляровых металаў у гальванічных сцёкавых водах мае вялікае значэнне для стварэння рэсурсазберагальнага і экалагічна чыстага рэжыму гальванічнага пакрыцця і падтрымання ўстойлівага развіцця гальванічнай прамысловасці. Метад апрацоўкі цыяніднага меднення і іншых сцёкавых вод, якія змяшчаюць медзь, для аднаўлення медзі з выкарыстаннем вапны, вывучаны ў гэтай артыкуле, паказаў добрыя вынікі ў практычным прымяненні, забяспечваючы магчымы шлях для экалагічнага развіцця гальванічнай прамысловасці.