सोडियम सल्फाइड के बजाय सोडियम हाइड्रोसल्फाइड के साथ कॉपर-आर्सेनिक अपशिष्ट अम्लीय जल के उपचार पर अध्ययन

परिचय

शोध से पता चलता है कि तांबा और आर्सेनिक युक्त अपशिष्ट अम्ल के उपचार में सल्फाइड अवक्षेपण, उसके बाद जिप्सम का मिश्रण और विद्युत रासायनिक उदासीनीकरण जैसी प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, जिससे अंततः नियामक मानकों को पूरा करने वाला स्थिर निर्वहन प्राप्त होता है। सल्फाइड अवक्षेपण चरण में, 26% द्रव्यमान सांद्रता वाले सोडियम सल्फाइड विलयन को विशिष्ट अम्लता स्थितियों के तहत तांबा और आर्सेनिक युक्त अपशिष्ट अम्ल में स्वचालित रूप से मिलाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप CuS और As2S3 अवक्षेप बनते हैं और तरल अवस्था से तांबा और आर्सेनिक आयन अलग हो जाते हैं। वास्तविक उत्पादन में, सोडियम सल्फाइड विलयन में अघुलनशील अशुद्धियों का स्तर अपेक्षाकृत अधिक होता है, और हवा के संपर्क में आने पर यह धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होकर थायोसल्फेट बनाता है। इसके अतिरिक्त, अन्य कमियों के साथ-साथ इसका क्रिस्टलीकरण तापमान भी उच्च होता है। इसलिए, सोडियम सल्फाइड के स्थान पर एक नए सल्फाइड एजेंट की खोज अत्यंत महत्वपूर्ण होगी।

ठोस सोडियम हाइड्रोसल्फाइड

प्रक्रिया सिद्धांत

मौजूदा अतिरिक्त H2S अवशोषण प्रक्रिया की सीमाओं को देखते हुए, सल्फ्यूरिक एसिड कार्यशाला के अपशिष्ट एसिड और अपशिष्ट जल के वर्तमान उपकरण और प्रक्रिया प्रवाह के आधार पर सोडियम हाइड्रोसल्फाइड का उपयोग करके तांबा और आर्सेनिक युक्त अपशिष्ट एसिड का उपचार किया जाता है। इस विधि में उपचार के लिए सोडियम हाइड्रोसल्फाइड और सोडियम सल्फाइड के मिश्रित घोल का उपयोग किया जाता है।

प्रक्रिया प्रवाह

चित्र 1 सोडियम हाइड्रोसल्फाइड का उपयोग करके तांबे और आर्सेनिक युक्त अपशिष्ट अम्ल के उपचार के लिए प्रक्रिया प्रवाह आरेख को दर्शाता है। स्ट्रिपिंग टॉवर में SO2 को हटाने के बाद अपशिष्ट अम्ल का घोल ऊपर से सोडियम हाइड्रोसल्फाइड प्रतिक्रिया टैंक में प्रवेश करता है। प्रतिक्रिया टैंक के नीचे से सोडियम हाइड्रोसल्फाइड और सोडियम सल्फाइड का एक मिश्रित घोल डाला जाता है। अम्लीय परिस्थितियों में, H2S गैस उत्पन्न होती है और धीरे-धीरे ऊपर उठती है, ऊपर से नीचे तक तांबे और आर्सेनिक के साथ प्रतिक्रिया करके CuS और As2S3 अवक्षेप बनाती है। ये अवक्षेप फिर अवसादन के लिए तांबे के गाढ़ेपन में बह जाते हैं। सतह पर तैरनेवाला पदार्थ जिप्सम उपचार प्रक्रिया में भेजा जाता है, जबकि नीचे की कीचड़ को आगे की प्रक्रिया के लिए भेजे जाने से पहले एक फ़िल्टर प्रेस में पानी से मुक्त किया जाता है। बिना प्रतिक्रिया वाले H2S की एक छोटी मात्रा को एक नकारात्मक दबाव पाइप द्वारा विषहरण टॉवर में खींचा जाता है, जहाँ इसे सोडियम हाइड्रोसल्फाइड और सोडियम सल्फाइड के परिसंचारी मिश्रित घोल द्वारा अवशोषित किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह निर्वहन मानकों को पूरा करता है।

प्रायोगिक विधि

निरंतर उत्पादन मोड को अपनाया जाता है, अन्य प्रक्रियाओं और नियंत्रण मापदंडों को अपरिवर्तित रखा जाता है। सोडियम हाइड्रोसल्फाइड सोडियम सल्फाइड की तुलना में तेजी से प्रतिक्रिया करता है; यदि सांद्रता अपेक्षाकृत अधिक है, तो अम्लीय परिस्थितियों में हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S) की एक बड़ी मात्रा तेजी से उत्पन्न होती है। अपशिष्ट एसिड में कुछ तांबे और आर्सेनिक के साथ प्रतिक्रिया करने के अलावा, अपेक्षाकृत अधिक हाइड्रोजन सल्फाइड सरगर्मी पैडल के आंदोलन के कारण तरल सतह से बच जाएगा और विषहरण टॉवर पर नकारात्मक दबाव से खींचा जाएगा। मौजूदा प्रक्रिया सल्फाइड प्रतिक्रिया (Na2S + H2S = 2NaHS) के दौरान उत्पन्न अतिरिक्त हाइड्रोजन सल्फाइड को अवशोषित करने के लिए सोडियम सल्फाइड का उपयोग करती है। सोडियम हाइड्रोसल्फाइड के परीक्षण के बाद, सोडियम सल्फाइड भंडारण टैंक में कुछ सोडियम हाइड्रोसल्फाइड होता है, जो अतिरिक्त हाइड्रोजन सल्फाइड को अवशोषित करने की इसकी क्षमता को कम करता है। हाइड्रोजन सल्फाइड के अपूर्ण अवशोषण को रोकने के लिए, जो विषहरण टॉवर से गैर-अनुपालन उत्सर्जन का कारण बन सकता है, सोडियम सल्फाइड और सोडियम हाइड्रोसल्फाइड के मिश्रित घोल की सांद्रता को लगभग 15% पर बनाए रखने के लिए परीक्षण अवधि के दौरान सोडियम सल्फाइड भंडारण टैंक में पानी (सोडियम सल्फाइड भंडारण टैंक के हीटिंग स्टीम से संघनित) मिलाया जाता है।

निष्कर्ष

1. सोडियम हाइड्रोसल्फाइड और सोडियम सल्फाइड के मिश्रित घोल का उपयोग करने के बाद, एक घन मीटर अपशिष्ट अम्ल के उपचार के लिए अभिकर्मक की लागत शुद्ध सोडियम सल्फाइड की तुलना में 52.5% तक कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ होता है।

2. सोडियम हाइड्रोसल्फाइड और सोडियम सल्फाइड के मिश्रित घोल के उपयोग से कार्यशाला के उत्सर्जन संकेतकों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा है; अपशिष्ट जल उत्सर्जन मानक स्थिर और अनुरूप बने हुए हैं।

3. सोडियम सल्फाइड और सोडियम हाइड्रोसल्फाइड के मिश्रित उपयोग के कारण, तथा मौजूदा डिटॉक्सिफिकेशन टॉवर प्रक्रिया में कोई परिवर्तन न होने के कारण, डिटॉक्सिफिकेशन टॉवर से उत्सर्जन में गैर-अनुपालन का कोई मामला सामने नहीं आया है।