Proceso para a recuperación por acidificación de cianuro de sodio e metais pesados ​​de augas residuais

introdución

As augas residuais que conteñen cianuro xéranse a partir de varios procesos industriais como a minería de ouro, a galvanoplastia e a produción química. Debido á alta toxicidade de cianuro, a descarga inadecuada destas augas residuais pode causar unha grave contaminación ambiental e danos para a saúde humana. Polo tanto, o tratamento e a recuperación de recursos das augas residuais que conteñen cianuro convertéronse en cuestións cruciais. Entre os métodos de tratamento, Recuperación da acidificación of Cianuro de sodio e os metais pesados ​​é un enfoque amplamente utilizado e eficaz, que non só reduce o risco ambiental senón que tamén permite a reciclaxe de recursos valiosos.

Principio da recuperación da acidificación

Conversión de cianuro a cianuro de hidróxeno (HCN)

No proceso de acidificación, engádense ácidos fortes como o ácido sulfúrico ás augas residuais que conteñen cianuro. En condicións ácidas, os ións de cianuro libres das augas residuais transfórmanse en cianuro de hidróxeno (HCN). O cianuro de hidróxeno é un composto volátil. Cando o pH das augas residuais se axusta a un valor baixo, normalmente por debaixo de 2, é máis probable que a reacción proceda, o que facilita a conversión dos ións de cianuro en gas HCN.

Recuperación de cianuro de sodio

O gas HCN xerado introdúcese entón nunha torre de absorción alcalina. Dentro da torre, reacciona cunha solución de hidróxido de sodio (NaOH). A medida que avanza a reacción, cianuro de sodio Fórmase (NaCN) e acumúlase na solución de absorción. Cando a concentración de NaCN na solución alcanza arredor do 10 % - 12 %, pódese reciclar e reutilizar en procesos industriais relevantes, como o proceso de lixiviación na minería de ouro.

Liberación e precipitación de metais pesados

Ademais do cianuro libre, as augas residuais adoitan conter complexos de metais pesados ​​e cianuro, como os de cobre e zinc. En condicións ácidas, estes complexos descomponse. Unha vez que se liberan os ións de metais pesados, poden formar sales insolubles e precipitar en condicións específicas. Por exemplo, axustar o valor do pH ou engadir certos axentes precipitantes pode provocar que os ións de cobre formen precipitados.

Pasos de proceso

Paso 1: Pretratamento de augas residuais

As augas residuais de alta concentración que conteñen cianuro alcalino pasan primeiro por un intercambiador de calor de vapor para controlar a súa temperatura. Normalmente, a temperatura mantense dentro do rango de 20-25 °C. Este control de temperatura axuda a optimizar a velocidade de reacción posterior e garante a estabilidade do proceso. A concentración de cianuro nas augas residuais de alta concentración xeralmente oscila entre 5000 e 5500 ppm, e o valor do pH está entre 10.5 e 12.5.

Paso 2: Acidificación

As augas residuais pretratadas aliméntanse a unha torre de pulverización de acidificación a un determinado caudal, por exemplo, 2 m³/h. Despois, engádese ácido sulfúrico concentrado. A cantidade de ácido sulfúrico engadida axústase segundo as características das augas residuais, xeralmente de 25 a 30 kg/m³, para baixar o valor do pH das augas residuais a menos de 2. A calor liberada durante a adición de ácido sulfúrico pode acelerar a reacción, facilitando que os ións cianuro libres das augas residuais se convertan en HCN volátil.

Paso 3: Xeración e separación de HCN

No ambiente fortemente ácido da torre de pulverización de acidificación, promóvese a conversión de cianuro a HCN. O gas HCN formado é entón aspirado por un ventilador centrífugo de baleiro e entra na seguinte etapa: a torre de absorción de álcalis. Ao mesmo tempo, a medida que o valor do pH diminúe, algúns ións de metais pesados ​​nas augas residuais comezan a cambiar. Por exemplo, a concentración de ións de cobre nas augas residuais pode diminuír e algúns metais pesados ​​comezan a formar precipitados.

Paso 4: Absorción e recuperación de cianuro de sodio

O gas HCN entra na torre de absorción alcalina e é absorbido por unha solución de NaOH ao 20 % - 30 %. O líquido de absorción alcalina da torre recíclase e, durante o proceso de reciclaxe, utilízase un ventilador para garantir que o gas HCN se absorba repetidamente. A medida que a reacción de absorción continúa, a concentración de NaCN no líquido de absorción aumenta gradualmente. Cando a concentración de NaCN alcanza o 10 % - 12 %, pódese devolver ao proceso de lixiviación para a súa reutilización, conseguindo así a recuperación de Cianuro de sodio.

Paso 5: Precipitación e separación de metais pesados

Para as augas residuais despois da liberación de HCN, dado que algúns complexos de metais pesados ​​e cianuro foron descompostos en condicións ácidas, pódese levar a cabo un tratamento adicional para precipitar metais pesados. Por exemplo, axustando o valor do pH das augas residuais a un rango alcalino poden formar hidróxidos de metais pesados ​​que precipitan. Despois, pódense usar métodos de separación sólido-líquido como a filtración ou a sedimentación para separar os metais pesados ​​precipitados das augas residuais, logrando a eliminación e recuperación dos metais pesados.

Vantaxes do método de recuperación da acidificación

Reciclaxe de recursos

O método de recuperación por acidificación pode recuperar eficazmente o cianuro de sodio das augas residuais que conteñen cianuro, que se poden reutilizar en procesos industriais relevantes, o que reduce o consumo de cianuro de sodio novo e os custos de produción. Ao mesmo tempo, tamén se poden recuperar metais pesados, convertendo os residuos en recursos valiosos.

Custo - Eficacia

En comparación con outros métodos de tratamento que só se centran na destrución do cianuro, o método de recuperación por acidificación non só trata as augas residuais, senón que tamén recupera substancias valiosas. Aínda que require o consumo de ácido e álcali, o valor do cianuro de sodio e dos metais pesados ​​recuperados pode compensar parte do custo do tratamento, facendo que o tratamento global sexa máis rendible a longo prazo.

Amizade Ambiental

Ao recuperar o cianuro de sodio e os metais pesados, a cantidade de contaminantes nas augas residuais redúcese significativamente. As augas residuais tratadas teñen un menor contido de cianuro e metais pesados, o que facilita un vertido posterior ou un tratamento adicional, reducindo o impacto negativo no medio ambiente.

Consumo no proceso de recuperación da acidificación

O consumo do método de recuperación de acidificación para augas residuais que conteñen cianuro inclúe principalmente ácido sulfúrico, sosa cáustica (NaOH), cal e electricidade. No inverno, é necesario prequentar as augas residuais, polo que tamén se consume vapor.

1. Consumo de ácido

• Conversión de cianuro a HCNA cantidade de ácido sulfúrico necesaria para converter o cianuro das augas residuais en HCN depende da concentración de cianuro nas augas residuais. Por exemplo, para tratar 1 m³ de augas residuais cunha concentración de cianuro de 5000 ppm, requírese unha determinada cantidade de ácido sulfúrico para esta conversión.

• Acidificación das augas residuaisAdemais do ácido para a conversión de cianuro, utilízase ácido adicional para axustar as augas residuais ao nivel de acidez axeitado. A cantidade necesaria para baixar o pH por debaixo de 2 é un factor importante.

• Reacción con álcalis en augas residuaisPode haber algunhas substancias alcalinas nas augas residuais que reaccionan co ácido sulfúrico, pero, en xeral, este consumo é relativamente pequeno en comparación coas cantidades utilizadas para a conversión e acidificación do cianuro.

• Reacción con carbonato en residuosSe as materias primas que conteñen cianuro teñen un alto Carbonocontido de carbonato, como nalgunhas lamas de relaves de cianuro, o carbonato reaccionará co ácido para formar dióxido de carbono. Nestes casos, o consumo de ácido sulfúrico aumentará significativamente e estes materiais poden non ser ideais para o tratamento mediante o método de recuperación de ácido.

2. Consumo de álcalisA sosa cáustica (NaOH) utilízase na torre de absorción alcalina para absorber HCN e formar NaCN. A cantidade de NaOH consumida está relacionada coa cantidade de HCN xerado e coa eficiencia de absorción.

3. Consumo de calNalgúns casos, a cal pódese empregar no tratamento posterior das augas residuais, como o axuste do valor do pH para a precipitación de metais pesados. A cantidade de cal necesaria depende do tipo e da concentración de metais pesados ​​nas augas residuais e do rango de axuste do pH requirido.

4. Consumo de electricidade e vaporEquipos como bombas, ventiladores e ventiladores centrífugos de baleiro empregan electricidade no proceso. No inverno, ao prequentar as augas residuais, consúmese vapor para elevar a temperatura ao nivel axeitado para a reacción.

Conclusión

O método de recuperación por acidificación de augas residuais que conteñen cianuro para recuperar cianuro de sodio e metais pesados ​​é unha tecnoloxía de tratamento integral e eficaz. Seguindo pasos específicos do proceso, non só se poden eliminar o cianuro tóxico e os metais pesados ​​das augas residuais, senón tamén reciclar recursos valiosos. Aínda que hai certos consumos de materiais e enerxía no proceso, tendo en conta os seus beneficios ambientais e económicos, ten amplas perspectivas de aplicación no tratamento de augas residuais que conteñen cianuro. Non obstante, na operación real, é necesario tomar medidas de seguridade estritas debido á toxicidade do gas HCN. Ao mesmo tempo, requírese unha optimización continua dos parámetros do proceso para mellorar a eficiencia da recuperación e reducir os custos.