Натрий цианидінің ағынды суларын тазартуға арналған электролиттік тотығу процесі

кіріспе

Цианид – құрамында ағынды су бар, әсіресе олардан алынған Натрий цианиді, басты экологиялық мәселе болып табылады. Мұндай ағынды сулар өте улы болып табылады және негізінен электропландау, газ өндіру, кокстеу, металлургия, металл өңдеу, химиялық талшықтар, пластмасса, пестицидтер және химия өнеркәсібі сияқты салалардан туындайды. Суда ол тұрақсыз және ыдырауға бейім. Бейорганикалық және органикалық цианидтер өте улы заттар болып табылады. Мысалы, өлімге әкелетін доза цианид адам ағзасына 0.18 г, ал калий цианиді 0.12 г. Сонымен қатар, судағы цианидтің балықтар үшін өлімге әкелетін концентрациясы 0.04 - 0.1 мг/л аралығында болады. Нәтижесінде оның қоршаған ортаға және адам денсаулығына зиянды әсерін азайту үшін тиімді емдеу әдістері шұғыл түрде қажет.

Құрамында цианидтер бар ағынды сулардың электролиттік тотығу негіздері

The Электролиттік тотығу процесі емдеуге арналған Натрий цианидінің ағынды сулары анодта және катодта химиялық реакцияларды жүргізу үшін электр тогын пайдалану принципі бойынша жұмыс істейді, осылайша ағынды сулардағы цианидті зияндылығы аз заттарға айналдырады. Бұл процесте ағынды сулардағы қарапайым цианид те, күрделі цианид те электролизден өтеді.

Анодтық реакциялар

• Қарапайым цианид үшін: During the first - stage reaction at the anode, simple cyanide reacts vigorously with other substances in the wastewater to form a less toxic compound. In the subsequent second stage, two reactions occur. One reaction further breaks down this compound into көміртегі dioxide, nitrogen, and water. The other reaction results in the generation of ammonium.

• Координациялық цианид үшін (мысал ретінде құрамында мыс бар кешен алу): Координациялық цианид, мысалы, құрамында мыс бар комплекстер, анодқа жеткенде, ол мыс иондарын және басқа аз улы қосылыстарды түзу үшін әрекеттеседі. Электролиттік ортаға ас тұзын қосқанда қосымша реакциялар жүреді. Тұздағы хлорид иондары тотығады және жаңа хлор түзеді. Содан кейін бұл жаңадан пайда болған хлор цианидпен және ағынды судағы басқа заттармен әрекеттеседі, цианид қосылыстарын көміртегі диоксиді, азот және хлорид иондарын қоса алғанда, аз зиянды өнімдерге ыдыратады.

Катодтық реакциялар

Катодта сутегі иондары электрон алып, сутегі газын түзеді. Құрамында мыс барлар сияқты құрамында цианид бар металдар үшін мыс иондары электрон алады және мыс металы ретінде тұндырылуы мүмкін. Белгілі бір жағдайларда мыс иондары гидроксид иондарымен де әрекеттесіп, мыс гидроксиді тұнбасын түзе алады.

Электролиттік тотығу процесіндегі негізгі ойлар

• Электродтық материалдар: Электрод материалдарын таңдау өте маңызды. Көптеген жағдайларда катод материалы ретінде жұмсақ болат пайдаланылуы мүмкін. Дегенмен, анодтар қатал электрохимиялық ортаға төтеп беруі керек. Асыл металл оксидтерінен жасалған және бірнеше компаниялар шығаратын өлшемді тұрақты анодтар (DSA) осы қолданба үшін өте қолайлы. Графит анодтық материал ретінде де қызмет ете алады, бірақ ол электролиз процесінде бірте-бірте тұтынылатын кемшілігі бар.

• Температура бақылау: Электролиз кезіндегі қалдық сұйықтықтың температурасын мұқият реттеу қажет. Ол әдетте 25 ° C-тан төмен болуы керек. Температура тым жоғары көтерілсе, қосылған тұздағы хлорид иондарының тотығуынан пайда болған хлор цианидпен әрекеттеспей тұрып сыртқа шығып кетеді, осылайша цианидті жою процесінің тиімділігі төмендейді.

• Хлорид-ионды қосу: Ағынды суға хлорид иондарын қосу цианидтің электролиттік тотығуын күшейтуі мүмкін. Әдетте, 1 - 2 г/л хлорид иондарын қосу жеткілікті. Кейбір жағдайларда қалдық сұйықтыққа литріне 25 г концентрацияда ас тұзын (натрий хлориді) қосу цианидтің электролиттік бұзылуына тиімді көмектесетіні көрсетілген.

Электролиттік тотығу процесінің артықшылықтары

• Жоғары концентрациялы ағынды сулар үшін жоғары тиімділік: Электролиттік тотығу процесі әсіресе алтын кеніштерінде табылған цианидтердің жоғары концентрациясы бар ағынды суларды тазарту үшін тиімді. Ол ағынды сулардағы цианид концентрациясын айтарлықтай төмендетуі мүмкін.

• Реактивті түрлердің in-situ генерациясы: Электролиз кезінде жүйеде жаңадан пайда болған хлор сияқты реактивті түрлер пайда болады. Бұл ықтимал қауіпті және қымбат тотықтырғыштарды көп мөлшерде сыртқы қосу қажеттілігін жояды.

• икемділік: Ағынды судың арнайы құрамына сәйкес процесті реттеуге болады. Токтың тығыздығы, кернеу және белгілі бір тұздардың қосылуы сияқты параметрлерді бақылау арқылы электролиттік тотығу процесін цианидтердің әртүрлі түрлері үшін - құрамында қарапайым немесе күрделі цианид қосылыстары бар ма, ағынды сулар үшін оңтайландыруға болады.

қорытынды

Электролиттік тотығу процесі емдеу үшін перспективалы шешім ұсынады натрий цианиді ағынды сулар. Анод пен катодта болатын химиялық реакцияларды түсіну, электрод материалдарын мұқият таңдау, температураны бақылау және хлорид иондарының тиісті мөлшерін қосу арқылы бұл әдіс ағынды сулардан цианидті ластануды тиімді түрде жоя алады. Өнеркәсіп орындары өз қалдықтарын басқарудың неғұрлым тұрақты және тиімді жолдарын іздеуді жалғастырған сайын, электролиттік тотығу процесі цианидтері бар ағынды суларды тазалауда кеңірек қолданылуы мүмкін. Дегенмен, процесті жақсарту, шығындарды азайту және оның жалпы тиімділігі мен қоршаған ортаға зиянсыздығын арттыру үшін әлі де қосымша зерттеулер мен әзірлемелер қажет.