કોપર-આર્સેનિક કચરાના એસિડ પાણીને સોડિયમ સલ્ફાઇડને બદલે સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડથી સારવાર આપવાનો અભ્યાસ

પરિચય

સંશોધન સૂચવે છે કે કોપર અને આર્સેનિક ધરાવતા કચરાના એસિડની સારવારમાં સલ્ફાઇડ અવક્ષેપનનો સમાવેશ થાય છે, ત્યારબાદ જીપ્સમ ઉમેરણ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ તટસ્થીકરણ થાય છે, જે આખરે નિયમનકારી ધોરણોને પૂર્ણ કરતા સ્થિર સ્રાવ તરફ દોરી જાય છે. સલ્ફાઇડ અવક્ષેપના પગલામાં, 26% ની સામૂહિક સાંદ્રતા સાથે સોડિયમ સલ્ફાઇડ દ્રાવણ ચોક્કસ એસિડિટી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ આપમેળે કોપર અને આર્સેનિક ધરાવતા કચરાના એસિડમાં ઉમેરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે CuS અને As2S3 અવક્ષેપન થાય છે જે પ્રવાહી તબક્કામાંથી કોપર અને આર્સેનિક આયનોને દૂર કરે છે. વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, સોડિયમ સલ્ફાઇડ દ્રાવણમાં પ્રમાણમાં ઉચ્ચ સ્તરની અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓ હોય છે, અને જ્યારે હવાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તે ધીમે ધીમે થિયોસલ્ફેટ બનાવવા માટે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે. વધુમાં, તેમાં ઉચ્ચ સ્ફટિકીકરણ તાપમાન છે, અન્ય ખામીઓ સાથે. તેથી, સોડિયમ સલ્ફાઇડને બદલવા માટે એક નવું સલ્ફાઇડ એજન્ટ શોધવું મહત્વપૂર્ણ રહેશે.

સોલિડ સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ

પ્રક્રિયા સિદ્ધાંત

હાલની વધારાની H2S શોષણ પ્રક્રિયાને કારણે, સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડનો ઉપયોગ કરીને કોપર અને આર્સેનિક ધરાવતા કચરાના એસિડની સારવાર સલ્ફ્યુરિક એસિડ વર્કશોપના કચરાના એસિડ અને ગંદા પાણીના વર્તમાન સાધનો અને પ્રક્રિયા પ્રવાહના આધારે કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં સારવાર માટે સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ અને સોડિયમ સલ્ફાઇડના મિશ્ર દ્રાવણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

પ્રક્રિયા ફ્લો

આકૃતિ 1 સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડનો ઉપયોગ કરીને કોપર અને આર્સેનિક ધરાવતા કચરાના એસિડની સારવાર માટે પ્રક્રિયા પ્રવાહ આકૃતિ દર્શાવે છે. સ્ટ્રિપિંગ ટાવરમાં SO2 દૂર કર્યા પછી, કચરાના એસિડનું દ્રાવણ ઉપરથી સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ પ્રતિક્રિયા ટાંકીમાં પ્રવેશ કરે છે. પ્રતિક્રિયા ટાંકીના તળિયેથી સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ અને સોડિયમ સલ્ફાઇડનું મિશ્ર દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે. એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં, H2S ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે અને ધીમે ધીમે વધે છે, ઉપરથી નીચે કોપર અને આર્સેનિક સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને CuS અને As2S3 અવક્ષેપિત થાય છે. આ અવક્ષેપ પછી સેડિમેન્ટેશન માટે કોપર જાડામાં ઓવરફ્લો થાય છે. સુપરનેટન્ટને જીપ્સમ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયામાં મોકલવામાં આવે છે, જ્યારે નીચેનો કાદવ ફિલ્ટર પ્રેસમાં પાણીયુક્ત થાય છે અને પછી વધુ પ્રક્રિયા માટે મોકલવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયા ન કરાયેલ H2S ની થોડી માત્રા નકારાત્મક દબાણ પાઇપ દ્વારા ડિટોક્સિફિકેશન ટાવરમાં ખેંચવામાં આવે છે, જ્યાં તે સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ અને સોડિયમ સલ્ફાઇડના ફરતા મિશ્ર દ્રાવણ દ્વારા શોષાય છે, ખાતરી કરે છે કે તે ડિસ્ચાર્જ ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે.

પ્રાયોગિક પદ્ધતિ

સતત ઉત્પાદન પદ્ધતિ અપનાવવામાં આવે છે, જેમાં અન્ય પ્રક્રિયાઓ અને નિયંત્રણ પરિમાણો યથાવત રહે છે. સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ સોડિયમ સલ્ફાઇડ કરતાં વધુ ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે; જો સાંદ્રતા પ્રમાણમાં ઊંચી હોય, તો એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (H2S) ની મોટી માત્રા ઝડપથી ઉત્પન્ન થાય છે. કચરાના એસિડમાં રહેલા કેટલાક કોપર અને આર્સેનિક સાથે પ્રતિક્રિયા આપવા ઉપરાંત, પ્રમાણમાં વધુ પડતું હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ હલાવતા પેડલના આંદોલનને કારણે પ્રવાહી સપાટીમાંથી બહાર નીકળી જશે અને ડિટોક્સિફિકેશન ટાવર પર નકારાત્મક દબાણ દ્વારા ખેંચાઈ જશે. હાલની પ્રક્રિયા સલ્ફાઇડ પ્રતિક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા વધારાના હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડને શોષવા માટે સોડિયમ સલ્ફાઇડનો ઉપયોગ કરે છે (Na2S + H2S = 2NaHS). સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડના ટ્રાયલ ઉપયોગ પછી, સોડિયમ સલ્ફાઇડ સ્ટોરેજ ટાંકીમાં કેટલાક સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ હોય છે, જે વધારાના હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડને શોષવાની તેની ક્ષમતા ઘટાડે છે. હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડના અપૂર્ણ શોષણને રોકવા માટે, જે ડિટોક્સિફિકેશન ટાવરમાંથી બિન-અનુપાલન ઉત્સર્જન તરફ દોરી શકે છે, ટ્રાયલ સમયગાળા દરમિયાન સોડિયમ સલ્ફાઇડ સ્ટોરેજ ટાંકીમાં પાણી (સોડિયમ સલ્ફાઇડ સ્ટોરેજ ટાંકીના ગરમ વરાળમાંથી કન્ડેન્સેટ) ઉમેરવામાં આવે છે જેથી સોડિયમ સલ્ફાઇડ અને સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડના મિશ્ર દ્રાવણની સાંદ્રતા લગભગ 15% પર જાળવી શકાય.

ઉપસંહાર

1. સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ અને સોડિયમ સલ્ફાઇડના મિશ્ર દ્રાવણનો ઉપયોગ કર્યા પછી, એક ઘન મીટર કચરાના એસિડને શુદ્ધ કરવા માટેનો રીએજન્ટ ખર્ચ શુદ્ધ સોડિયમ સલ્ફાઇડના 52.5% સુધી ઘટી જાય છે, જેના પરિણામે નોંધપાત્ર આર્થિક લાભ થાય છે.

2. સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડ અને સોડિયમ સલ્ફાઇડના મિશ્ર દ્રાવણના ઉપયોગથી વર્કશોપના ડિસ્ચાર્જ સૂચકાંકોને કોઈ અસર થઈ નથી; ગંદા પાણીના ડિસ્ચાર્જ ધોરણો સ્થિર અને સુસંગત રહે છે.

3. સોડિયમ સલ્ફાઇડ અને સોડિયમ હાઇડ્રોસલ્ફાઇડના મિશ્ર ઉપયોગને કારણે, અને હાલની ડિટોક્સિફિકેશન ટાવર પ્રક્રિયામાં કોઈ ફેરફાર થયો નથી, તેથી ડિટોક્સિફિકેશન ટાવરમાંથી ઉત્સર્જનમાં બિન-પાલનનો કોઈ કિસ્સો જોવા મળ્યો નથી.