Studija o tretmanu bakreno-arsenske otpadne kisele vode natrijum hidrosulfidom umjesto natrijum sulfidom

Uvod

Istraživanja pokazuju da tretman otpadne kiseline koja sadrži bakar i arsen koristi proces koji uključuje taloženje sulfida, nakon čega slijedi dodavanje gipsa i elektrohemijska neutralizacija, što na kraju dovodi do stabilnog pražnjenja koje ispunjava regulatorne standarde. U koraku taloženja sulfida, rastvor natrijum sulfida sa masenom koncentracijom od 26% se automatski dodaje otpadnoj kiselini koja sadrži bakar i arsen pod specifičnim uslovima kiselosti, što rezultira stvaranjem taloga CuS i As2S3 kako bi se uklonili ioni bakra i arsena iz tečne faze. U stvarnoj proizvodnji, rastvor natrijum sulfida sadrži relativno visoke nivoe nerastvorljivih nečistoća, a kada je izložen zraku, postepeno oksidira i formira tiosulfat. Osim toga, ima visoku temperaturu kristalizacije, između ostalih nedostataka. Stoga bi pronalaženje novog sulfidnog agensa koji bi zamijenio natrijum sulfid bilo od značaja.

Čvrsti natrijum hidrosulfid

Princip procesa

Zbog postojećih ograničenja u procesu apsorpcije viška H2S, tretman otpadne kiseline koja sadrži bakar i arsen pomoću natrijum hidrosulfida provodi se na osnovu trenutne opreme i toka procesa otpadne kiseline i otpadnih voda iz radionice sumporne kiseline. Ova metoda koristi mješoviti rastvor natrijum hidrosulfida i natrijum sulfida za tretman.

Tok procesa

Slika 1 ilustruje dijagram toka procesa za tretman otpadne kiseline koja sadrži bakar i arsen upotrebom natrijum hidrosulfida. Otopina otpadne kiseline, nakon uklanjanja SO2 u tornju za uklanjanje, ulazi u reakcioni rezervoar natrijum hidrosulfida sa vrha. S dna reakcionog spremnika dodaje se miješana otopina natrijum hidrosulfida i natrijum sulfida. U kiselim uslovima, gas H2S nastaje i postepeno se diže, reagujući sa bakrom i arsenom od vrha prema dole i formirajući precipitate CuS i As2S3. Ovi precipitati se zatim prelivaju u bakarni zgušnjivač radi sedimentacije. Supernatant se šalje u proces obrade gipsa, dok se donji mulj odvodi u filter presi prije nego što se šalje na dalju obradu. Mala količina neizreagiranog H2S odvodi se cijevi pod negativnim tlakom u toranj za detoksikaciju, gdje se apsorbira cirkulirajućim miješanim rastvorom natrijum hidrosulfida i natrijum sulfida, osiguravajući da ispunjava standarde za ispuštanje.

Eksperimentalna metoda

Usvojen je kontinuirani način proizvodnje, a ostali procesi i kontrolni parametri ostaju nepromijenjeni. Natrijum hidrosulfid reaguje brže od natrijum sulfida; ako je koncentracija relativno visoka, velika količina sumporovodika (H2S) se brzo stvara u kiselim uvjetima. Osim što će reagirati s dijelom bakra i arsena u otpadnoj kiselini, relativno višak sumporovodika će pobjeći s površine tekućine zbog miješanja lopatice za miješanje i biti odvučen negativnim pritiskom u toranj za detoksikaciju. Postojeći proces koristi natrijum sulfid da apsorbuje višak vodonik sulfida koji nastaje tokom sulfidne reakcije (Na2S + H2S = 2NaHS). Nakon probne upotrebe natrijum hidrosulfida, rezervoar za skladištenje natrijum sulfida sadrži nešto natrijum hidrosulfida, što smanjuje njegovu sposobnost da apsorbuje višak vodonik sulfida. Kako bi se spriječila nepotpuna apsorpcija vodonik sulfida, što bi moglo dovesti do neusklađenih emisija iz tornja za detoksikaciju, voda (kondenzat iz grijaće pare spremnika za skladištenje natrijum sulfida) se dodaje u spremnik za skladištenje natrijum sulfida tokom probnog perioda kako bi se održala koncentracija miješane otopine natrijum sulfida na približno 15%.

zaključak

1. Nakon upotrebe miješane otopine natrijum hidrosulfida i natrijum sulfida, trošak reagensa za tretman jednog kubnog metra otpadne kiseline se smanjuje na 52.5% od čistog natrijum sulfida, što rezultira značajnim ekonomskim prednostima.

2. Upotreba miješanog rastvora natrijum hidrosulfida i natrijum sulfida nije uticala na indikatore pražnjenja u radionici; standardi za ispuštanje otpadnih voda ostaju stabilni i usklađeni.

3. Zbog mješovite upotrebe natrijum sulfida i natrijum hidrosulfida, te uz nepromijenjen postojeći proces tornja za detoksikaciju, nije bilo slučajeva neusklađenosti emisija iz tornja za detoksikaciju.