Նատրիումի ցիանիդային կեղտաջրերի մաքրման էլեկտրոլիտային օքսիդացման գործընթաց

ներածություն

Ցիանիդ պարունակող կեղտաջրեր, մասնավորապես՝ ստացված Նատրիումի ցիանիդ, լուրջ բնապահպանական մտահոգություն է։ Նման կեղտաջրերը խիստ թունավոր են և հիմնականում առաջանում են այնպիսի ոլորտներից, ինչպիսիք են էլեկտրոլիտիկ ծածկույթը, գազի արտադրությունը, կոքսացումը, մետալուրգիան, մետաղամշակումը, քիմիական մանրաթելը, պլաստմասսան, թունաքիմիկատները և քիմիական արդյունաբերությունը։ Ջրում այն ​​անկայուն է և հակված է քայքայման։ Թե՛ անօրգանական, թե՛ օրգանական։ ցիանիդներ չափազանց թունավոր նյութեր են։ Օրինակ՝ մահացու դոզան ցիանիդ Մարդու մարմնի համար ցիանիդի մահացու կոնցենտրացիան կազմում է 0.18 գ, իսկ կալիումի ցիանիդինը՝ 0.12 գ: Բացի այդ, ջրում ձկների համար ցիանիդի մահացու կոնցենտրացիան տատանվում է 0.04-0.1 մգ/լ-ի սահմաններում: Արդյունքում, անհրաժեշտ են արդյունավետ մշակման մեթոդներ՝ շրջակա միջավայրի և մարդու առողջության վրա դրա վնասակար ազդեցությունը մեղմելու համար:

Ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի էլեկտրոլիտային օքսիդացման հիմունքները

  Էլեկտրոլիտային օքսիդացման գործընթաց բուժման համար Նատրիումի ցիանիդային կեղտաջրեր Գործում է անոդում և կաթոդում քիմիական ռեակցիաներ սկսելու համար էլեկտրական հոսանք օգտագործելու սկզբունքով, որի արդյունքում կեղտաջրերի մեջ ցիանիդը վերածվում է ավելի քիչ վնասակար նյութերի: Այս գործընթացում կեղտաջրերի մեջ պարունակվող ինչպես պարզ ցիանիդը, այնպես էլ բարդ ցիանիդը ենթարկվում են էլեկտրոլիզի:

Անոդային ռեակցիաներ

• Պարզ ցիանիդի համարԱնոդում առաջին փուլի ռեակցիայի ընթացքում պարզ ցիանիդը ակտիվորեն փոխազդում է կեղտաջրերի մեջ առկա այլ նյութերի հետ՝ առաջացնելով ավելի քիչ թունավոր միացություն։ Հաջորդ երկրորդ փուլում տեղի են ունենում երկու ռեակցիա։ Մեկ ռեակցիան այս միացությունը քայքայում է Բնածուխ երկօքսիդ, ազոտ և ջուր։ Մյուս ռեակցիան հանգեցնում է ամոնիումի առաջացմանը։

• Կոորդինացիոն ցիանիդի համար (օրինակ՝ պղինձ պարունակող կոմպլեքսը)Երբ կոորդինացիոն ցիանիդը, ինչպես պղինձ պարունակող կոմպլեքսները, հասնում է անոդին, այն ռեակցիայի մեջ է մտնում՝ առաջացնելով պղնձի իոններ և մեկ այլ, պակաս թունավոր միացություն: Երբ էլեկտրոլիտային միջավայրին ավելացվում է սեղանի աղ, տեղի են ունենում լրացուցիչ ռեակցիաներ: Աղից ստացված քլորիդային իոնները օքսիդանում են՝ առաջացնելով նորաստեղծ քլոր: Այս նորաստեղծ քլորը այնուհետև ռեակցիայի մեջ է մտնում ցիանիդի և կեղտաջրերի մեջ առկա այլ նյութերի հետ՝ ցիանիդային միացությունները քայքայելով ավելի քիչ վնասակար նյութերի, այդ թվում՝ ածխաթթու գազի, ազոտի և քլորիդային իոնների:

Կաթոդային ռեակցիաներ

Կաթոդում ջրածնի իոնները ձեռք են բերում էլեկտրոններ և առաջացնում ջրածնի գազ: Մետաղ պարունակող ցիանիդային կոմպլեքսների դեպքում, ինչպիսիք են պղնձի հետ կապվածները, պղնձի իոնները ձեռք են բերում էլեկտրոններ և կարող են նստեցվել որպես մետաղական պղինձ: Որոշակի պայմաններում պղնձի իոնները կարող են նաև փոխազդել հիդրօքսիդի իոնների հետ՝ առաջացնելով պղնձի հիդրօքսիդի նստվածք:

Էլեկտրոլիտիկ օքսիդացման գործընթացում հիմնական նկատառումները

• Էլեկտրոդային նյութերԷլեկտրոդների նյութերի ընտրությունը կարևոր է: Շատ դեպքերում, որպես կաթոդի նյութ կարող է օգտագործվել մեղմ պողպատ: Այնուամենայնիվ, անոդները պետք է դիմակայեն կոշտ էլեկտրաքիմիական միջավայրին: Չափսերով կայուն անոդները (ՉԿԱ), որոնք պատրաստված են ազնիվ մետաղների օքսիդներից և արտադրվում են մի քանի ընկերությունների կողմից, հարմար են այս կիրառման համար: Գրաֆիտը նույնպես կարող է ծառայել որպես անոդային նյութ, բայց այն ունի այն թերությունը, որ աստիճանաբար սպառվում է էլեկտրոլիզի գործընթացի ընթացքում:

• Ջերմաստիճանը ControlԷլեկտրոլիզի ընթացքում թափոնային հեղուկի ջերմաստիճանը պետք է ուշադիր կարգավորվի։ Այն սովորաբար պետք է պահվի 25°C-ից ցածր։ Եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձրանա, ավելացված աղի մեջ քլորիդային իոնների օքսիդացումից առաջացած քլորը կարտահոսի նախքան ցիանիդի հետ ռեակցիայի մեջ մտնելը, այդպիսով նվազեցնելով ցիանիդի քայքայման գործընթացի արդյունավետությունը։

• Քլորիդային իոնների ավելացումԿեղտաջրերին քլորիդ իոններ ավելացնելը կարող է ուժեղացնել ցիանիդի էլեկտրոլիտիկ օքսիդացումը: Սովորաբար բավարար է 1-2 գ/լ քլորիդ իոններ ավելացնելը: Որոշ դեպքերում, թափոն հեղուկին 25 գ/լ կոնցենտրացիայով սովորական աղ (նատրիումի քլորիդ) ավելացնելը, ցույց է տվել, որ արդյունավետորեն նպաստում է ցիանիդի էլեկտրոլիտիկ քայքայմանը:

Էլեկտրոլիտիկ օքսիդացման գործընթացի առավելությունները

• Բարձր արդյունավետություն բարձր կոնցենտրացիայի կեղտաջրերի համարԷլեկտրոլիտային օքսիդացման գործընթացը հատկապես արդյունավետ է բարձր կոնցենտրացիայի ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի մաքրման համար, ինչպիսիք են ոսկու հանքերում հանդիպող կեղտաջրերը: Այն կարող է զգալիորեն նվազեցնել կեղտաջրերում ցիանիդի կոնցենտրացիան:

• Ռեակտիվ տեսակների տեղում առաջացումԷլեկտրոլիզի ընթացքում համակարգի ներսում առաջանում են ռեակտիվ տեսակներ, ինչպիսին է նորաստեղծ քլորը։ Սա վերացնում է մեծ քանակությամբ պոտենցիալ վտանգավոր և թանկարժեք օքսիդացնող նյութերի արտաքին ավելացման անհրաժեշտությունը։

• ՃկունությունԳործընթացը կարող է կարգավորվել կեղտաջրերի կոնկրետ կազմին համապատասխան։ Կարգավորելով այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են հոսանքի խտությունը, լարումը և որոշակի աղերի ավելացումը, էլեկտրոլիտային օքսիդացման գործընթացը կարող է օպտիմալացվել ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի տարբեր տեսակների համար, անկախ նրանից, թե դրանք պարունակում են պարզ, թե բարդ ցիանիդային միացություններ։

Եզրափակում

Էլեկտրոլիտիկ օքսիդացման գործընթացը խոստումնալից լուծում է առաջարկում բուժման համար նատրիումի ցիանիդ Կեղտաջրեր։ Անոդում և կաթոդում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաները հասկանալու, էլեկտրոդների նյութերը ուշադիր ընտրելով, ջերմաստիճանը վերահսկելով և քլորիդային իոնների համապատասխան քանակություններ ավելացնելով՝ այս մեթոդը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել ցիանիդային աղտոտումը կեղտաջրերից։ Քանի որ արդյունաբերությունները շարունակում են փնտրել իրենց թափոնները կառավարելու ավելի կայուն և արդյունավետ եղանակներ, էլեկտրոլիտային օքսիդացման գործընթացը, հավանաբար, ավելի լայն կիրառություն կստանա ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի մշակման գործում։ Այնուամենայնիվ, դեռևս անհրաժեշտ են հետագա հետազոտություններ և մշակումներ՝ գործընթացը բարելավելու, ծախսերը կրճատելու և դրա ընդհանուր արդյունավետությունն ու շրջակա միջավայրի համար անվտանգությունը բարձրացնելու համար։