Studie o úpravě odpadní kyselé vody mědi a arsenu pomocí hydrosulfidu sodného místo sulfidu sodného

Úvod

Výzkum ukazuje, že úprava odpadní kyseliny obsahující měď a arsen využívá proces, který zahrnuje srážení sulfidů, následované přidáním sádry a elektrochemickou neutralizací, což nakonec vede ke stabilnímu výboji splňujícímu regulační normy. V kroku srážení sulfidů se k odpadní kyselině obsahující měď a arsen za specifických podmínek kyselosti automaticky přidává roztok sulfidu sodného s hmotnostní koncentrací 26 %, což vede k tvorbě sraženin CuS a As2S3, které odstraňují ionty mědi a arsenu z kapalné fáze. V reálné výrobě obsahuje roztok sulfidu sodného relativně vysoké hladiny nerozpustných nečistot a při vystavení vzduchu postupně oxiduje za vzniku thiosíranu. Kromě toho má mimo jiné nevýhody vysokou teplotu krystalizace. Proto by nalezení nového sulfidového činidla, které by nahradilo sulfid sodný, mělo velký význam.

Pevný hydrosulfid sodný

Princip procesu

Vzhledem k omezením stávajícího procesu absorpce nadbytečného H2S se čištění odpadní kyseliny obsahující měď a arsen pomocí hydrogensulfidu sodného provádí na základě stávajícího zařízení a procesního postupu odpadní kyseliny a odpadní vody z dílny kyseliny sírové. Tato metoda využívá k čištění směsný roztok hydrogensulfidu sodného a sulfidu sodného.

Průběh procesu

Obrázek 1 znázorňuje vývojový diagram procesu pro úpravu odpadní kyseliny obsahující měď a arsen pomocí hydrosulfidu sodného. Odpadní roztok kyseliny po odstranění SO2 ve stripovací věži vstupuje shora do reakční nádrže hydrosulfidu sodného. Ze dna reakční nádoby se přidává směsný roztok hydrosulfidu sodného a sulfidu sodného. Za kyselých podmínek se vytváří plynný H2S, který postupně stoupá, reaguje s mědí a arsenem shora dolů za vzniku sraženin CuS a As2S3. Tyto sraženiny pak přetečou do zahušťovače mědi k sedimentaci. Supernatant se posílá do procesu úpravy sádry, zatímco spodní kal se odvodňuje ve filtračním lisu před odesláním k dalšímu zpracování. Malé množství nezreagovaného H2S je odváděno podtlakovým potrubím do detoxikační věže, kde je absorbováno cirkulujícím smíšeným roztokem hydrosulfidu sodného a sulfidu sodného, ​​čímž je zajištěno, že splňuje vypouštěcí normy.

Experimentální metoda

Je přijat nepřetržitý výrobní režim, přičemž ostatní procesy a kontrolní parametry zůstávají nezměněny. Hydrosulfid sodný reaguje rychleji než sulfid sodný; pokud je koncentrace relativně vysoká, za kyselých podmínek se rychle vytváří velké množství sirovodíku (H2S). Kromě reakce s částí mědi a arsenu v odpadní kyselině bude relativně přebytečný sirovodík unikat z povrchu kapaliny v důsledku míchání míchací lopatky a bude odváděn podtlakem do detoxikační věže. Stávající proces využívá sulfid sodný k absorpci přebytečného sirovodíku generovaného během sulfidové reakce (Na2S + H2S = 2NaHS). Po zkušebním použití hydrosulfidu sodného obsahuje skladovací nádrž sirníku sodného určité množství hydrosulfidu sodného, ​​což snižuje jeho schopnost absorbovat přebytečný sirovodík. Aby se zabránilo neúplné absorpci sirovodíku, která by mohla vést k nevyhovujícím emisím z detoxikační věže, přidává se voda (kondenzát z topné páry zásobní nádrže sulfidu sodného) do zásobní nádrže sulfidu sodného během zkušební doby, aby se udržela koncentrace směsného roztoku sulfidu sodného a hydrosulfidu sodného na přibližně 15 %.

Závěr

1. Po použití směsného roztoku hydrosulfidu sodného a sulfidu sodného se náklady na činidlo pro úpravu jednoho metru krychlového odpadní kyseliny sníží na 52.5 % ceny čistého sulfidu sodného, ​​což má za následek významné ekonomické výhody.

2. Použití směsného roztoku hydrosulfidu sodného a sulfidu sodného neovlivnilo indikátory vypouštění dílny; standardy vypouštění odpadních vod zůstávají stabilní a vyhovují.

3. V důsledku smíšeného použití sulfidu sodného a hydrosulfidu sodného a při nezměněném stávajícím procesu detoxikační věže nedošlo k žádným případům nesouladu v emisích z detoxikační věže.