Натрий цианидинин агынды сууларын суутек перекиси менен тазалоонун өндүрүштүк практикасы

тааныштыруу

Натрий цианиди - тоо-кен казып алуу, электрокаптоо жана химиялык синтез сыяктуу тармактарда кеңири колдонулган өтө уулуу химиялык зат. Бирок, бул процесстерден пайда болгон агынды сууларда цианиддин жогорку концентрациясы бар, ал тийиштүү түрдө иштетилбесе, айлана-чөйрөгө жана адамдын ден соолугуна олуттуу коркунуч келтирет. Суутек пероксиди менен тазалоо натрий цианидин камтыган агынды сууларды тазалоонун натыйжалуу жана салыштырмалуу коопсуз ыкмасы катары пайда болду. Бул макалада мындай агынды сууларды тазалоо үчүн суутек пероксидин колдонуунун өндүрүштүк практикасы терең изилденип , реакция принциптеринен тартып иш жүзүндөгү иштөө процедураларына чейинки аспектилерди камтыйт.

Реакциянын принциптери

Цианиддин суутек перекиси менен кычкылданышы

Суутек перекиси менен натрий цианидинин ортосундагы реакция кычкылдануу-калыбына келтирүү процесси болуп саналат. Суу эритмесинде суутек перекиси кычкылдандыруучу агент катары иштейт. Ал цианид ионун салыштырмалуу аз уулуу заттарга кычкылдандырат. Тийиштүү шарттарда суутек перекиси цианид ионунун ичиндеги күчтүү байланышты үзөт. Цианиддеги көмүртек жогорку кычкылдануу абалына чейин кычкылданып, анча зыяндуу эмес ионду пайда кылат жана азот газ түрүндө бөлүнүп чыгат. Бул реакция абдан маанилүү, анткени ал агынды суулардын уулуулугун бир кыйла азайтат.

Катализаторлордун ролу (кошумча)

Кээ бир учурларда, суутек перекиси менен цианиддин ортосундагы реакцияны тездетүү үчүн катализаторлорду кошууга болот. Мисалы, кээ бир өткөөл металл иондору Фентон реакциясына окшош реакция системасында катализатордун ролун аткара алат. Катализаторлор реакциянын энергетикалык тосмосун төмөндөтүп, цианиддин кычкылданышын төмөнкү температурада жана суутек перекиси азыраак колдонуу менен тезирээк ишке ашырууга мүмкүндүк берет. Бирок, катализаторлорду колдонууда катализатордун кошулган көлөмү, рН контролу жана катализатордун калдыктарынан болуучу экинчилик булганышы сыяктуу факторлорду кылдаттык менен эске алуу керек.

Өндүрүштүк практикадагы процесстердин агымы

Саркынды сууларды алдын ала тазалоо

Суутек пероксидин тазалоодон мурун, натрий цианидин камтыган агынды сууларды алдын ала тазалоо талап кылынат. Бул кадам агынды суулардын рН маанисин тиешелүү диапазонго тууралоого багытталган. Адатта, рН бир аз щелочтуу абалга, 8-10го чейин туураланат. Себеби, суутек пероксиди менен цианиддин ортосундагы кычкылдануу реакциясы щелочтуу чөйрөдө натыйжалуураак болот. Мындан тышкары, алдын ала тазалоо чоң өлчөмдөгү кошулмаларды, асма катуу заттарды жана кийинки тазалоо процессин бузушу мүмкүн болгон башка заттарды алып салууну камтышы мүмкүн. Бул максатта кум чыпкалары же мембраналык чыпкалар сыяктуу чыпкалоо ыкмалары колдонулушу мүмкүн.

Суутек перекиси кошулмасы

Андан кийин алдын ала тазаланган агынды сууларга тиешелүү өлчөмдөгү суутек перекиси кошулат. Суутек перекисинин дозасы агынды суулардагы цианиддин концентрациясына жараша аныкталат. Адатта, эсептөөлөр алгач химиялык реакцияга ылайык жүргүзүлөт. Бирок иш жүзүндө өндүрүштө цианиддин толук кычкылдануусун камсыз кылуу үчүн көп учурда ашыкча суутек перекиси кошулат. Өнөр жайлык колдонмолордо колдонулган суутек перекисинин концентрациясы адатта 30% - 50% аралыгында болот. Суутек перекисин кошууну өлчөөчү насостор аркылуу ишке ашырууга болот, алар агынды сууларды тазалоочу резервуарга кирген суутек перекисинин агым ылдамдыгын жана көлөмүн так көзөмөлдөй алат.

Реакция жана аралаштыруу

Суутек перекиси кошулгандан кийин, суутек перекиси менен цианиддин ортосундагы бирдей байланышты камсыз кылуу үчүн саркынды сууларды кылдат аралаштыруу керек. Аралаштырууга механикалык аралаштыргычтар, аба менен жүрүүчү аралаштыргычтар же экөөнүн тең айкалышы аркылуу жетишүүгө болот. Реакция убактысы цианиддин баштапкы концентрациясы, температура жана катализаторлордун болушу сыяктуу факторлорго жараша өзгөрөт. Жалпысынан алганда, реакция убактысы бир нече сааттан ондогон саатка чейин өзгөрүшү мүмкүн. Бул мезгилде реакциянын температурасы да маанилүү фактор болуп саналат. Реакция бөлмө температурасында болушу мүмкүн болсо да, температураны белгилүү бир диапазондо жогорулатуу (көбүнчө 50°Сден ашпаган) реакциянын ылдамдыгын тездетет. Бирок өтө жогорку температуралар суутек перекисинин ыдырап кетишине алып келиши мүмкүн, бул цианидди тазалоодо анын натыйжалуулугун төмөндөтөт.

Кийинки дарылоо

Реакция аяктагандан кийин, дарылоодон кийинки кадамдар керек. Негизги кийинки дарылоо чараларынын бири суутек перекиси калдыктарын жок кылуу болуп саналат. Тазаланган саркынды суулардагы ашыкча суутек перекиси айлана-чөйрөгө зыян келтириши мүмкүн, ошондой эле саркынды суулар биологиялык тазалоо системасында андан ары тазаланууга тийиш болсо, кийинки биологиялык тазалоо процесстерине тоскоол болушу мүмкүн. Калган суутек перекиси натрий сульфити сыяктуу калыбына келтирүүчү агенттерди кошуу же каталитикалык ажыроо ыкмаларын колдонуу менен ыдыратылышы мүмкүн. Суутек перекиси калдыктарын алып салгандан кийин, тазаланган саркынды суулар тазалоо процессинде пайда болгон чөкмөлөрдү же токтоп калган катуу заттарды жок кылуу үчүн катуу - суюктук бөлүүсүнөн өтөт. Бул үчүн чөктүрүүчү резервуарларды, флотациялоочу түзүлүштөрдү же чыпкалоочу агрегаттарды колдонсо болот. Акырында, тазаланган саркынды суулар цианиддердин концентрациясынын агызуунун тиешелүү стандарттарына жооп берер-келбесин текшерүү үчүн талданышат.

Дарылоонун натыйжалуулугуна таасир этүүчү негизги факторлор

рН мааниси

Жогоруда айтылгандай, агынды суулардын рН мааниси суутек перекиси менен тазалоонун натыйжалуулугуна олуттуу таасирин тийгизет. Кислоттуу чөйрөдө суутектин перекиси сууга жана кычкылтекке тез ажырап, анын цианидди кычкылдануу жөндөмүн төмөндөтүшү мүмкүн. Башка жагынан алганда, өтө щелочтуу чөйрөдө, суутек перекиси менен цианиддин ортосундагы реакция ылдамдыгы да таасир этиши мүмкүн. Суутек перекиси менен цианиддин ортосундагы реакция үчүн оптималдуу рН диапазону адатта 8 - 10дун тегерегинде болот. Бул жерде реакция эффективдүү жүрүп, суутек перекисинин ажыроосу минималдуу болот.

Абанын температурасы:

Температура реакциянын ылдамдыгында чечүүчү ролду ойнойт. Температуранын жогорулашы жалпысынан суутек перекиси менен цианиддин ортосундагы реакцияны тездетет. Бирок, температура жогорулаган сайын, суутек перекисинин ажыроосу да олуттуураак болот. Температура 50°Сден ашканда, суутек пероксидинин ажыроо процесси ушунчалык тез жүрүп, цианидди кычкылдандыруучу суутек пероксидинин көлөмүн азайтат. Ошондуктан, практикалык өндүрүштө, реакция ылдамдыгын жана суутек перекисинин туруктуулугун тең салмактуу үчүн акылга сыярлык диапазондо температураны кылдаттык менен көзөмөлдөө керек.

Цианид жана суутек перекиси концентраты

Саркынды суулардагы цианиддин баштапкы концентрациясы толук кычкылдануу үчүн зарыл болгон суутек перекисинин көлөмүн аныктайт. Цианиддердин жогорку концентрациясы суутек перекиси көбүрөөк талап кылынат. Эгерде суутек пероксидинин дозасы жетишсиз болсо, цианиддин кычкылдануусу толук болбой калат, натыйжада тазаланган саркынды суулар стандарттарга жооп бербейт. Тескерисинче, өтө көп суутек перекисин кошуу дарылоонун чыгымдарын гана көбөйтпөстөн, ашыкча каражатты алып салуу үчүн дагы татаалдан кийинки дарылоону талап кылат. Ошондуктан, саркынды суулардагы цианиддин концентрациясын так аныктоо жана суутек перекисинин дозасын туура тууралоо натыйжалуу тазалоо үчүн өтө маанилүү.

Тоо-кен өнөр жайындагы мисал

Алтынды казып алууда цианиддин чоң көлөмү алтынды казып алуу процессинде колдонулуп, олуттуу көлөмдөгү цианидди - камтыган агынды сууларды пайда кылат. Кен суутектин перекиси менен тазалоо процессин кабыл алды. Биринчиден, саркынды суулар чоң резервуарга чогултулган. Саркынды суунун рН акиташ менен 9га туураланган. Андан кийин 35% суутек перекиси саркынды сууга өлчөөчү насос аркылуу кошулган. Кошуунун көлөмү саркынды суулардагы цианиддердин концентрациясынын негизинде эсептелип, толук кычкылданууну камсыз кылуу үчүн бир аз ашып кеткен.

Саркынды суулар механикалык агитатордун жардамы менен 8 саат бою аралаштырылды. Бул мезгилдин ичинде реакция системасынын температурасы муздатуу жана жылытуу системасы аркылуу 35°Сге жакын кармалып турду. Реакциядан кийин калдык суутек перекисиди ажыратуу үчүн натрий сульфити кошулган. Андан кийин тазаланган саркынды суулар катуу - суюктуктарды бөлүү үчүн чөктүрүүчү резервуарга жөнөтүлдү. Супернатантка талдоо жүргүзүлүп, натыйжалар тазаланган саркынды суулардагы цианиддердин концентрациясы 500 мг/л баштапкы мааниден 0.5 мг/лге чейин төмөндөгөнүн көрсөттү, бул жергиликтүү экологиялык төгүү стандарттарына жооп берет. Бул окуя реалдуу дүйнөлүк өнөр жай шартында суутек перекиси менен тазалоо процессинин натыйжалуулугун көрсөтөт.

жыйынтыктоо

Натрий цианидинин агынды сууларын суутек перекиси менен тазалоо өнөр жай өндүрүшүндө ишке ашырууга мүмкүн болгон жана натыйжалуу ыкма болуп саналат. Реакция принциптерин түшүнүү, процесстин агымын оптималдаштыруу жана рН, температура жана реагенттердин дозалары сыяктуу негизги факторлорду көзөмөлдөө менен цианид камтыган агынды сууларды жогорку сапатта тазалоого жетишүүгө болот. Бирок, туруктуу тазалоо натыйжалуулугун жана экологиялык эрежелерди сактоону камсыз кылуу үчүн өндүрүш процессинде үзгүлтүксүз мониторинг жана жөнгө салуу талап кылынат. Айлана-чөйрөнү коргоо талаптары барган сайын катаалдашып бараткандыктан, натрий цианидинин агынды сууларын суутек перекиси менен тазалоо ыкмасы экологиялык чөйрөнү коргоодо ого бетер маанилүү ролду ойнойт деп күтүлүүдө.