Prucessu d'ossidazione elettrolitica per u trattamentu di l'acqua usata à base di cianuro di sodiu

I MUVRINI

L'acqua di scaricu chì cuntene cianuru, in particulare quella derivata da u cianuru di sodiu , hè una preoccupazione ambientale maiò. Tali acque di scaricu sò assai tossiche è derivanu principalmente da industrie cum'è a galvanoplastia, a pruduzzione di gas, a coke, a metallurgia, a trasfurmazione di i metalli, a fibra chimica, a plastica, i pesticidi è l'industria chimica. In acqua, sò instabili è propensi à a decomposizione. Sia i cianuri inorganici sia quelli organici sò sustanzi estremamente velenosi. Per esempiu, a dosa letale di cianuru per u corpu umanu hè di 0.18 g, è quella di u cianuru di potassiu hè di 0.12 g. Inoltre, a cuncentrazione letale di cianuru per i pesci in acqua varia da 0.04 à 0.1 mg/L. Di cunsiguenza, sò necessarii urgentemente metudi di trattamentu efficaci per mitigà u so impattu dannusu nantu à l'ambiente è a salute umana.

I principii di l'ossidazione elettrolitica per l'acqua di scaricu chì cuntene cianuru

U prucessu d'ossidazione elettrolitica per u trattamentu di l'acqua di scaricu à base di cianuru di sodiu funziona secondu u principiu di l'usu di una corrente elettrica per guidà reazzioni chimiche à l'anodu è à u catodu, cunvertendu cusì u cianuru in l'acqua di scaricu in sustanzi menu dannosi. In questu prucessu, sia u cianuru simplice sia u cianuru cumplessu in l'acqua di scaricu sò sottumessi à elettrolisi.

Reazzioni à l'anodu

• Per u cianuru simplice : Durante a prima tappa di reazione à l'anodu, u cianuru simplice reagisce vigorosamente cù altre sustanze in l'acqua di scaricu per furmà un cumpostu menu tossicu. In a seconda tappa successiva, si verificanu duie reazioni. Una reazione scumpone ulteriormente stu cumpostu in diossidu di carbonu , azotu è acqua. L'altra reazione porta à a generazione d'ammoniu.

• Per u Cianuru di Coordinazione (Pigliendu un Cumplessu chì cuntene Rame cum'è Esempiu) : Quandu u cianuru di coordinazione, cum'è i cumplessu chì cuntenenu rame, ghjunghje à l'anodu, reagisce per furmà ioni di rame è un altru cumpostu menu tossicu. Quandu u sale di tavola hè aghjuntu à u mezu elettroliticu, si verificanu reazioni supplementari. L'ioni di cloruru di u sale sò ossidati per furmà cloru nascente. Stu cloru nascente reagisce tandu cù u cianuru è altre sustanze in l'acqua di scaricu per scumpone i cumposti di cianuru in prudutti menu dannosi, cumpresi u diossidu di carbonu, l'azotu è l'ioni di cloruru.

Reazzioni catodiche

À u catodu, l'ioni d'idrogenu acquistanu elettroni è formanu gasu d'idrogenu. Per i cumplessu di cianuru chì cuntenenu metalli, cum'è quelli cù u rame, l'ioni di rame acquistanu elettroni è ponu esse dipusitati cum'è rame metallicu. Sottu certe cundizioni, l'ioni di rame ponu ancu reagisce cù l'ioni idrossidu per furmà un precipitatu d'idrossidu di rame.

Cunsiderazioni chjave in u prucessu di ossidazione elettrolitica

• Materiali di l'elettrodi : A scelta di i materiali di l'elettrodi hè cruciale. In parechji casi, l'acciaiu dolce pò esse adupratu cum'è materiale di u catodu. Tuttavia, l'anodi devenu resistere à l'ambiente elettrochimicu duru. L'anodi dimensionalmente stabili (DSA), chì sò fatti di ossidi di metalli nobili è prudutti da parechje cumpagnie, sò adatti per sta applicazione. A grafite pò ancu serve cum'è materiale di l'anodu, ma hà l'inconveniente di esse cunsumata gradualmente durante u prucessu di elettrolisi.

• Cuntrollu di a temperatura : A temperatura di u liquidu di scarto durante l'elettrolisi deve esse regulata cù cura. In generale, deve esse mantenuta sottu à 25 °C. Se a temperatura aumenta troppu, u cloru pruduttu da l'ossidazione di l'ioni cloruri in u sale aghjuntu scapperà prima di pudè reagisce cù u cianuru, riducendu cusì l'efficienza di u prucessu di distruzzione di u cianuru.

• Aggiunta di ioni di cloruru : L'aghjunta di ioni di cloruru à l'acqua di scaricu pò migliurà l'ossidazione elettrolitica di u cianuru. Tipicamente, l'aghjunta di 1-2 g/L di ioni di cloruru hè sufficiente. In certi casi, l'aghjunta di sale cumunu (cloruru di sodiu) à una cuncentrazione di 25 g per litru à u liquidu di scaricu hà dimustratu di aiutà efficacemente à a distruzzione elettrolitica di u cianuru.

Vantaghji di u prucessu d'ossidazione elettrolitica

• Alta Efficienza per l'Acque Residue à Alta Concentrazione : U prucessu d'ossidazione elettrolitica hè particularmente efficace per u trattamentu di l'acque residue chì cuntenenu cianuru à alta concentrazione, cum'è quelle chì si trovanu in e miniere d'oru. Pò riduce significativamente a concentrazione di cianuru in l'acque residue.

• Generazione in situ di spezie reattive : Durante l'elettrolisi, e spezie reattive cum'è u cloru nascente sò generate in u sistema. Questu elimina a necessità di aghjunghje esternamente agenti ossidanti potenzialmente periculosi è costosi in grandi quantità.

• Flessibilità : U prucessu pò esse adattatu secondu a cumpusizione specifica di l'acqua di scaricu. Cuntrullendu parametri cum'è a densità di corrente, a tensione è l'aghjunta di certi sali, u prucessu d'ossidazione elettrolitica pò esse ottimizatu per diversi tipi d'acqua di scaricu chì cuntene cianuru, ch'elli cuntenenu cumposti di cianuru simplici o cumplessi.

cunchiusioni

U prucessu d'ossidazione elettrolitica offre una suluzione promettente per u trattamentu di l'acqua di scaricu à base di cianuru di sodiu . Capendu e reazzioni chimiche chì si verificanu à l'anodu è à u catodu, selezziunendu attentamente i materiali di l'elettrodi, cuntrullendu a temperatura è aghjunghjendu quantità adatte di ioni cloruri, stu metudu pò eliminà efficacemente l'inquinamentu da cianuru da l'acqua di scaricu. Mentre l'industrie cuntinueghjanu à circà modi più sustenibili è efficienti per gestisce i so rifiuti, u prucessu d'ossidazione elettrolitica hà prubabilmente una applicazione più diffusa in u trattamentu di l'acqua di scaricu chì cuntene cianuru. Tuttavia, sò sempre necessarie ulteriori ricerche è sviluppi per migliurà u prucessu, riduce i costi è aumentà a so efficienza generale è u so rispettu di l'ambiente.