Urre-meategi bateko zianuro-gabeko likidoa tratatzeko metodoei buruzko ikerketa esperimentala

Sarrera

Urre-meatzaritzaren industrian, zianuro gutxiko likidoen tratamendua oso garrantzitsua da. Zianuro gutxiko likidoak, hala nola zianurazio-prozesuan urrea erauzte ondorengo disoluzioak, hainbat kutsatzaile ditu, batez ere zianuro konposatuak, eta ingurumen-kutsadura larria eragin dezakete behar bezala tratatzen ez badira. Beraz, zianuro gutxiko likidoentzako tratamendu-metodo eraginkor eta kostu-eraginkorrak garatzea premiazko zeregina da. Blog-sarrera honek urre-meategi jakin batean zianuro gutxiko likidoentzako tratamendu-metodoen azterketa esperimentalean jartzen du arreta , industriari informazio eta erreferentzia baliotsuak emateko helburuarekin.

Zianurorik gabeko likidoen tratamendu metodoen ikuspegi orokorra

Oro har, zianuro gutxiko likidoen tratamendu metodoak bi kategoriatan bana daitezke: arazketa metodoak eta berreskuratze (birsorkuntza) metodoak.

Arazketa-metodoak

1. Alkali-kloro oxidazio metodoa

• Hondakin-uretan zianuroak suntsitzeko metodo nahiko heldua da hau , eta oso erabilia da galvanizazio-lantegietan, koke-lantegietan eta urre-galdaketa-lantegietan. 11-12 pH-ko baldintzetan, zianuroa duten hondakin-uretan dauden zianuroak eta metal-konplexu ioiak zianato bihurtzen dira, eta ondoren kloroa bigarren aldiz gehitzen da karbono dioxido, nitrogeno eta abar bihurtzeko.

• Abantailak : Prozesua nahiko heldua da, tratamendu-efektu onekin eta aplikazio zabalarekin. Tratamendu-prozesua erraz automatiza daiteke.

• Desabantailak : Zianuroak ezin dira birziklatu, tratamenduaren kostua altua da eta ezin ditu burdin-zianuro konplexuak kendu. Bigarren mailako kutsaduraren arazoa ere badago.

2. Sufre dioxidoa - Aire oxidazio metodoa

• Ontzi irabiagarri batean, hondakin-likidoa gehitzen da, eta airea eta SO₂ (likidoa edo gasa, edo sulfito-disoluzioa, edo sufre elementala errez lortua) sartzen dira. pH-a 7-10ean kontrolatzen da, eta karea erabiltzen da oxidazio-erreakzioan sortutako azidoa neutralizatzeko. Erreakzioak kobre disolbagarriaren presentzia behar du (katalizatzaile gisa).

• Inco - SO₂/aire oxidazio metodoak zianuro guztiak deskonposa ditzake, burdin-zianuroak barne, eta burdin-zianuroak prezipitatu eta kendu daitezke erreaktibo seguru eta merkeak erabiliz.

3.Hidrogeno peroxidoaren metodoa

• Prozesu hau egokia da zianuroa duten kontzentrazio baxuko hondakin-urak tratatzeko. Hidrogeno peroxidoak isats-hondakinetako zianuroa oxida dezake azido zianiko (HCNO) nahiko ahul eta erraz hidrolizatzen den bihurtzeko, eta ondoren oxidazio eta hidrolisi gehiagoren bidez kentzen da.

4. Ozono oxidazio metodoa

• Ozonoa oxidatzaile sendoa da. Zianuroa duten hondakin-urak tratatzeko erabiltzen denean, alkali-kloro oxidazio metodoa baino osoagoa da, zianuroa kentzeko efektu hobeak dituelarik. Ozonizazioaren ondoren, hondakin-uren soluzioan disolbatutako oxigenoa handitzen da, eta zianurazio sistemara itzul daiteke birziklatzeko, urrearen disoluzioa erraztuz eta urrearen lixibiazio-eraginkortasuna hobetuz.

• Abantailak : Funtzionamendua sinplea eta erosoa da, erraz kontrolatzen da, eta ekoizpenaren automatizazio maila altua da. Ozonoa bertan ekoiztu daiteke, eta hori oso garrantzitsua da garraio deserosoa baina energia-hornidura nahikoa duten zianurazio-lantegientzat. Arazketa-eraginkortasuna handia da, eta ez da bigarren mailako kutsadurarik sortzen.

• Desabantailak : Ozonoa ekoizteko energia-kontsumoa handia da, eta ekoizpen-kostua altua, eta horrek bere aplikazio zabala mugatzen du.

5. Oxidazio elektrolitikoaren metodoa

• Elektrolisia egin aurretik, lehenik zianurorik gabeko likidoaren pHa >7ra egokitu. Gehitu gatz kantitate txiki bat, erabili grafitoa anodo gisa eta titaniozko plaka katodo gisa, eta erabili kobre-zink alkalinozko ur-disoluzio bat elektrolito gisa. Korronte zuzena pasatzen denean, kobre metalikoa eta zinka sortzen dira katodoan, eta hidrogenoa ere sortzen da. Anodoan, CN⁻ oxidatzen da CNO⁻, CO₂, N₂ bihurtzen da, eta Cl⁻ oxidatzen da Cl₂ bihurtzen da, eta Cl₂ disoluzioan sartzen da HClO sortzeko.

6. Oxidazio mikrobianoaren metodoa

• Metodo honek mikroorganismoen propietate biokimikoak erabiltzen ditu zianuroak, tiozianatoak eta burdin-zianuroak deskonposatzeko, amoniakoa, karbono dioxidoa eta sulfatoak sortuz, edo zianuroak formamida bihurtuz. Aldi berean, bakterioek metal astun ioiak xurgatzen dituzte, biofilmarekin batera erortzea eta kentzea eraginez.

• Ezaugarri garrantzitsua : Zianuroa kentzeko tasa arrazoizkoa mantentzeko, tenperatura 10 ℃-tik gora mantendu behar da uneoro.

Berreskuratze (Birsorkuntza) Metodoak

1. Azidotze metodoa

• Metodo honen printzipio nagusia zianuroa duen hondakin-uretan azido sulfurikoa gehitzea da, pHa 1.5era gutxi gorabehera doitzea eta CN⁻ HCN bihurtzea. Ihes egiten den HCN gasa xurgatzaile batean sartzen da eta disoluzio alkalino batek (sodio hidroxidoa edo kaltzio hidroxidoa disoluzioa) xurgatzen du % 20-30eko zianuro disoluzio bat lortzeko, birziklatu daitekeena.

• Abantailak : Prozesu honek zianuroen berreskurapena maximizatu dezake, zianuroen erabilera eraginkorra hobetu eta ekoizpen-kostuak murriztu.

• Desabantailak : Behin bakarrik egindako inbertsio-kostua handia da, prozesu-fluxua konplexua da eta zaila da tratatutako zianuroa duen hondar-likidoak isurketa-arauak betetzea.

2. Ioi Trukearen Metodoa

• Zianuro gutxiko likidoen tratamenduan, ioi truke-erretxinak erabil daitezke zianuroak aberasteko.

3. Adsorzio metodoa

• Ikatz Aktibatuaren Adsorzioa : Ikatz Aktibatuaren adsorzioa batez ere barneko poro ugarien eta azalera espezifiko handiaren araberakoa da. Adsorzio-prozesuak adsorzio fisikoa eta adsorzio kimikoa barne hartzen ditu. Zianuroa kentzeak hiru modu ditu batez ere: oxidazioa, hidrolisia eta arrautzaketa. Prozesu nagusia zianuroak zianuroa duten hondakin-uretan hidrogeno peroxidoarekin ikatz aktibatuaren gainazalean gertatzen den deskonposizio oxidatibo-erreakzioa da.

4. Disolbatzaile bidezko erauzketa metodoa

• Disolbatzaileak erabiltzen dira zianurorik gabeko likidoetatik osagai baliotsuak eta zianuroak ateratzeko.

5. Mintz likidoaren metodoa

• Zianuro gutxiko likidoen tratamenduan, batez ere olio-ur sistema erabiltzen da. Oinarrizko printzipioa hau da: lehenik, zianuroa duen hondakin-ura azidotu, bertan dauden zianuro ioiak HCN bihurtzeko. HCN-k olio-faseko likido-mintza zeharkatzen du barneko ur-fasera eta gero NaOH-rekin erreakzionatzen du NaCN sortzeko.

6. Elektrodialisi metodoa

• Metodo honek eremu elektriko bat erabiltzen du ioien migrazioa ioi-trukerako mintzen bidez bultzatzeko, substantzien bereizketa eta berreskurapena lortzeko.

Urre-meategi bateko zianuro-gabeko likidoari buruzko ikerketa esperimentala

Esperimentuaren aurrekariak

Urre-meategi jakin bateko zianuro-gabeko likidoak zianuro-eduki oso altua du, 13000 mg/L-raino iritsiz. Zianuroa duen kontzentrazio handiko hondakin-ur horrek mehatxu handia dakar ingurumenarentzat eta tratamendu eraginkorra behar du.

Metodo Esperimentalak

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Adsorzio Metodoa

• Metodo honetan, hidrogeno peroxidoa (H₂O₂) eta kloro dioxidoa (ClO₂) lehenik oxidatzaile gisa erabiltzen dira zianuro gutxiko likidoan dauden zianuroak oxidatzeko. Ondoren, ikatz aktibatuaren (C) adsorzioa egiten da gainerako kutsatzaileak gehiago kentzeko.

2. Hiru Faseko Oxidazioa (H₂O₂ + Katalizatzailea “M”) + Klorazio Aireztapena + C Adsorzio Metodoa

• Hiru Faseko Oxidazioa : Hidrogeno peroxidoa (H₂O₂) eta “M” katalizatzaile espezifiko bat erabiltzen dira hiru faseko oxidaziorako. Horrela, zianuro konposatu desberdinen oxidazio sakonagoa bermatzen da, zianuro konplexuak barne.

• Klorazio bidezko aireztapena : Hiru faseko oxidazioaren ondoren, klorazio bidezko aireztapena egiten da. Kloroa likidoan sartzen da aireztatzen den bitartean, eta horrek zianuroarekin lotutako gainerako substantziak eta beste kutsatzaile murrizgarri batzuk gehiago oxida ditzake.

• C Adsorzioa : Azkenik, ikatz aktibatuaren adsorzioa erabiltzen da gainerako kutsatzaile finak eta zianuroarekin lotutako edozein substantzia xurgatzeko, zianurorik gabeko likidoa arazteko helburua lortzeko.

Esperimentu-emaitzak eta alderaketa

1.H₂O₂ + ClO₂ + C Adsorzio Metodoa

• Metodo honek zianuroa kentzeko maila jakin bat lortu zuen, baina tratatutako likidoan zegoen zianuro eduki totala nahiko altua zen oraindik, eta ez zituen betetzen isurketa-estandar nazional zorrotzak.

2. Hiru Faseko Oxidazioa (H₂O₂ + Katalizatzailea “M”) + Klorazio Aireztapena + C Adsorzio Metodoa

• Metodo honek emaitza asegarriagoak erakutsi zituen. Zianuro eduki totala 0.44 mg/L-ra murriztu zen, eta horrek isurketa-arau nazionalak betetzen ditu. Horrez gain, beste metal astunen edukiak ere bete zituen dagokien arau nazionalaren eskakizunak.

• Kostu-eraginkortasuna : Kostuari dagokionez, katalizatzaile batekin eta klorazio-aireztapen gehigarriarekin hiru faseko oxidazio-prozesuak eragiketa konplexuagoak eta katalizatzaile eta kloro jakin batzuk erabiltzea eskatzen badu ere, oro har, beste metodo konplexu edo kostu handiko batzuekin alderatuta, kostua nahiko arrazoizkoa da. Zianuro gutxiko kontzentrazio handiko likidoak modu eraginkorrean trata ditzake, kostuak tarte onargarri baten barruan kontrolatuz.

Ondorioa

Urre-meategietako zianuro gutxiko likidoaren tratamendua zeregin konplexua baina funtsezkoa da. Urre-meategi jakin bateko zianuro gutxiko likidoari buruzko ikerketa esperimentalaren bidez, ikus daiteke tratamendu-metodo desberdinek beren abantailak eta desabantailak dituztela. Hiru faseko oxidazioak (H₂O₂ + “M” katalizatzailea) + klorazio-aireztapena + C adsorzio-metodoak tratamendu-efektu eta kostu-eraginkortasun nahiko idealak erakusten ditu urre-meategi honetako zianuro-eduki total handiko zianuro gutxiko likidoarentzat. Hala ere, etorkizunean etengabeko ikerketa eta hobekuntza beharrezkoak dira oraindik ere tratamendu-metodo eraginkorragoak, kostu-eraginkorragoak eta ingurumenarekiko errespetutsuagoak garatzeko, urre-meatzaritzako industrian ingurumen-babesaren eta garapen jasangarriaren eskakizunak hobeto betetzeko.