Натрийн цианидын хаягдал усыг цэвэрлэх электролитийн исэлдэлтийн процесс

Оршил

Цианид агуулсан бохир ус, ялангуяа натрийн цианидын гаралтай бохир ус нь байгаль орчны томоохон асуудал юм. Ийм бохир ус нь маш хортой бөгөөд голчлон электролиз, хий үйлдвэрлэх, коксжих, металлурги, металл боловсруулах, химийн шилэн, хуванцар, пестицид, химийн үйлдвэр зэрэг салбаруудаас гаралтай. Усанд энэ нь тогтворгүй бөгөөд задралд өртөмтгий байдаг. Органик бус болон органик цианид хоёулаа маш хортой бодис юм. Жишээлбэл, хүний ​​биед цианидын үхлийн тун 0.18 г, калийн цианидынх 0.12 г байдаг. Үүнээс гадна, усан дахь загасанд цианидын үхлийн агууламж 0.04-0.1 мг/л хооронд хэлбэлздэг. Үүний үр дүнд хүрээлэн буй орчин, хүний ​​эрүүл мэндэд үзүүлэх хортой нөлөөллийг бууруулахын тулд үр дүнтэй цэвэрлэх аргуудыг яаралтай авах шаардлагатай байна.

Цианидын электролитийн исэлдэлтийн үндэс - бохир ус агуулсан

Натрийн цианидын бохир усыг цэвэрлэх электролитийн исэлдэлтийн процесс нь анод ба катод дахь химийн урвалыг цахилгаан гүйдэл ашиглан идэвхжүүлж, улмаар бохир усны цианидыг бага хортой бодис болгон хувиргах зарчим дээр ажилладаг. Энэ процесст бохир усны энгийн цианид болон нарийн төвөгтэй цианид хоёулаа электролизд ордог.

Анодын урвалууд

• Энгийн цианидын хувьд : Анод дахь эхний шатны урвалын үед энгийн цианид нь бохир усны бусад бодисуудтай хүчтэй урвалд орж, бага хортой нэгдэл үүсгэдэг. Дараагийн хоёр дахь шатанд хоёр урвал явагдана. Нэг урвал нь энэ нэгдлийг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азот, ус болгон задалдаг. Нөгөө урвал нь аммонийн үүсэлтэд хүргэдэг.

• Координат цианидын хувьд (зэс агуулсан цогцолборыг жишээ болгон авч үзье) : Зэс агуулсан цогцолборын нэгэн адил координат цианид нь анод хүрэхэд зэсийн ион болон өөр нэг бага хортой нэгдэл үүсгэх урвалд ордог. Электролитийн орчинд хоолны давс нэмэхэд нэмэлт урвал явагддаг. Давснаас үүссэн хлоридын ионууд исэлдэж шинээр үүссэн хлор үүсгэдэг. Дараа нь энэхүү шинээр үүссэн хлор нь бохир усны цианид болон бусад бодисуудтай урвалд орж, цианидын нэгдлүүдийг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азот, хлоридын ион зэрэг бага хор хөнөөлтэй бүтээгдэхүүн болгон задалдаг.

Катодын урвал

Катод дээр устөрөгчийн ионууд электрон авч, устөрөгчийн хий үүсгэдэг. Металлын хувьд зэс агуулсан цианид агуулсан нэгдлүүдийн хувьд зэсийн ионууд электрон авч, зэс металл хэлбэрээр хадгалагдах боломжтой. Тодорхой нөхцөлд зэсийн ионууд нь гидроксидын ионуудтай урвалд орж зэсийн гидроксидын тунадас үүсгэдэг.

Электролитийн исэлдэлтийн процессын гол анхаарах зүйлс

• Электродын материал : Электродын материалыг сонгох нь маш чухал юм. Олон тохиолдолд зөөлөн ганг катодын материал болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч анод нь хатуу электрохимийн орчинд тэсвэртэй байх шаардлагатай. Хэд хэдэн компанийн үйлдвэрлэдэг, эрхэм металлын ислээр хийгдсэн хэмжээст тогтвортой анод (DSA) нь энэ хэрэглээнд маш тохиромжтой. Графит нь анодын материал болж чаддаг боловч электролизийн процессын явцад аажмаар шингэдэг сул талтай.

• Температурын хяналт : Электролизийн үед хаягдал шингэний температурыг сайтар зохицуулах шаардлагатай. Үүнийг ерөнхийдөө 25 °C-аас доош байлгах хэрэгтэй. Хэрэв температур хэт өндөр байвал нэмсэн давс дахь хлоридын ионуудын исэлдэлтээс үүссэн хлор нь цианидтай урвалд орохоосоо өмнө гадагшилж, улмаар цианид устгах үйл явцын үр ашгийг бууруулдаг.

• Хлоридын ион нэмэх : Бохир усанд хлоридын ион нэмэх нь цианидын электролитийн исэлдэлтийг сайжруулж чадна. Ихэвчлэн 1-2 г/л хлоридын ион нэмэхэд хангалттай. Зарим тохиолдолд хаягдал шингэнд литр тутамд 25 г концентрацитай энгийн давс (натрийн хлорид) нэмэх нь цианидын электролитийн задралыг үр дүнтэй дэмждэг болох нь батлагдсан.

Электролит исэлдэлтийн процессын давуу тал

• Өндөр концентрацитай бохир усны өндөр үр ашиг : Электролитийн исэлдэлтийн процесс нь алтны уурхайд байдаг шиг өндөр концентрацитай цианид агуулсан бохир усыг цэвэрлэхэд онцгой үр дүнтэй байдаг. Энэ нь бохир ус дахь цианидын агууламжийг мэдэгдэхүйц бууруулж чадна.

• Урвалд орох зүйлсийн байранд үүсэх нь : Электролизийн үед систем дотор шинээр үүссэн хлор зэрэг урвалд орох зүйлс үүсдэг. Энэ нь аюултай, үнэтэй исэлдүүлэгч бодисыг их хэмжээгээр гаднаас нэмэх шаардлагагүй болгодог.

• Уян хатан байдал : Бохир усны тодорхой найрлагаас хамааран үйл явцыг тохируулж болно. Гүйдлийн нягтрал, хүчдэл, тодорхой давсны нэмэлт зэрэг параметрүүдийг хянах замаар электролитийн исэлдэлтийн процессыг энгийн эсвэл нарийн төвөгтэй цианидын нэгдлүүд агуулсан эсэхээс үл хамааран цианид агуулсан янз бүрийн төрлийн бохир усанд оновчтой болгож болно.

Дүгнэлт

Электролитийн исэлдэлтийн процесс нь натрийн цианидын бохир усыг цэвэрлэх ирээдүйтэй шийдлийг санал болгодог . Анод болон катод дээр явагддаг химийн урвалыг ойлгож, электродын материалыг сайтар сонгож, температурыг хянаж, зохих хэмжээний хлоридын ион нэмснээр энэ арга нь бохир уснаас цианидын бохирдлыг үр дүнтэй арилгаж чадна. Аж үйлдвэрүүд хаягдлаа удирдах илүү тогтвортой, үр ашигтай аргыг эрэлхийлсээр байгаа тул электролитийн исэлдэлтийн процесс нь цианид агуулсан бохир усыг цэвэрлэхэд илүү өргөн хэрэглэгдэх магадлалтай. Гэсэн хэдий ч уг процессыг сайжруулах, зардлыг бууруулах, нийт үр ашиг, байгаль орчинд ээлтэй байдлыг сайжруулахын тулд цаашид судалгаа, хөгжүүлэлт хийх шаардлагатай хэвээр байна.