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

Úvod

Výzkum ukazuje, že zpracování odpadních kyselin obsahujících měď a arsen využívá proces, který zahrnuje srážení sulfidů, následované přidáním sádry a elektrochemickou neutralizací, což nakonec vede ke stabilnímu vybíjení, které splňuje regulační normy. V kroku srážení sulfidu a sulfid sodný roztok s hmotnostní koncentrací 26 % se automaticky přidává k odpadní kyselině obsahující měď a arsen za specifických podmínek kyselosti, což vede k tvorbě sraženin CuS a As2S3 k odstranění iontů mědi a arsenu z kapalné fáze. Při skutečné výrobě obsahuje roztok sulfidu sodného relativně vysoké úrovně nerozpustných nečistot a když je vystaven vzduchu, postupně oxiduje za vzniku thiosíranu. Kromě toho má kromě jiných nevýhod vysokou krystalizační teplotu. Proto by nalezení nového sulfidového činidla, které by nahradilo sulfid sodný, mělo značný význam.

Pevný hydrosulfid sodný

Princip procesu

Omezeno stávajícím procesem absorpce H2S, zpracování odpadních kyselin obsahujících měď a arsen pomocí Hydrosulfid sodný se provádí na základě současného vybavení a procesního toku odpadních kyselin a odpadních vod dílny kyseliny sírové. Tento způsob využívá pro zpracování směsný roztok hydrosulfidu 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.