Penyelidikan tentang Kaedah Pemulihan Kuprum dalam Air Sisa Saduran Kuprum Sianida

1. Pengenalan

Mewujudkan mod penyaduran elektrik yang mesra alam dan menjimatkan sumber merupakan dua tema utama untuk pembangunan mampan industri penyaduran elektrik. Dalam konteks kekurangan sumber logam bukan ferus di dunia dan peningkatan berterusan dalam kos bahan logam penyaduran elektrik, penggunaan teknologi penyaduran penjimatan sumber telah menarik banyak perhatian. Perusahaan penyaduran elektrik China mempunyai sejarah pembangunan yang agak singkat. Pada peringkat awal pembangunan, terdapat kekurangan dana dan teknologi mundur. Kebanyakan kilang penyaduran elektrik kecil kurang kesedaran tentang pemulihan bahan logam dalam penyaduran air sisa, apatah lagi penyelidikan mengenai kaedah pemulihan. Untuk sianida penyaduran kuprum dan air sisa penyaduran aloi kuprum, mendakan yang terbentuk oleh kuprum divalen selepas pemecahan sianida adalah zarah halus, mengakibatkan pemendakan dan pengasingan yang sukar dan kos yang tinggi. Oleh itu, adalah penting untuk mengkaji proses pemulihan baru.

2. Prinsip Kaedah

2.1 Rawatan Penyaduran Kuprum Sianida dan Air Sisa Aloi Kuprum

Dalam proses pemecahan sianida tradisional menggunakan natrium hipoklorit, pH air sisa yang mengandungi sianida perlu diselaraskan kepada 11-12. biasanya dengan menambah natrium hidroksida. Semasa proses pemecahan sianida, sianida ditukar menjadi Carbon dioksida dan nitrogen, dan ion kuprum monovalen dioksidakan menjadi ion kuprum divalen, yang kemudiannya membentuk zarah halus kuprum karbonat asas yang terampai dalam air sisa. Pemendapan semula jadi mengambil masa lebih daripada sehari penuh dan masih tidak dapat mencapai pemendakan lengkap. Sejumlah besar bantuan koagulan dan flokulan diperlukan untuk mencapai pemendakan dan pemisahan lengkap. Pada masa lalu, apabila kuprum tidak diperoleh semula, air sisa selepas pemecahan sianida dicampurkan ke dalam air sisa yang mengandungi asid komprehensif, yang dirawat melalui kaedah kapur. kuprum karbonat asas diserap pada mendakan dalam air sisa komprehensif dan akhirnya termendak dan dipisahkan.

Proses pemecahan sianida baru ialah menambah kapur untuk menyesuaikan pH. Karbon dioksida yang dihasilkan semasa pemecahan sianida bertindak balas dengan kalsium oksida untuk membentuk kalsium karbonat. Pada masa yang sama, kuprum karbonat asas memendakan bersama dengan kalsium karbonat untuk membentuk mendakan zarah yang besar.

2.2 Rawatan Air Kumbahan Yang Mengandungi Kuprum Lain

Ion kuprum divalen dalam air sisa penyaduran kuprum cerah berasid bertindak balas dengan kapur untuk membentuk kuprum hidroksida, dan asid sulfurik bertindak balas dengan kapur untuk membentuk kalsium sulfat dan air. Dalam air sisa penyaduran pirofosfat tembaga, radikal pirofosfat dan ion kuprum wujud dalam bentuk kompleks. Apabila dirawat dengan kapur, radikal pirofosfat bertindak balas dengan kalsium oksida untuk membentuk mendakan kalsium pirofosfat, dan ion kuprum bertindak balas dengan kalsium oksida untuk membentuk kuprum hidroksida.

3. Proses Pemulihan

3.1 Komposisi Air Sisa yang mengandungi Kuprum

Air buangan yang mengandungi kuprum termasuk beberapa jenis seperti penyaduran kuprum sianida, aloi kuprum-zink, aloi kuprum-timah, penyaduran kuprum cerah berasid, dan air sisa penyaduran kuprum pirofosfat. Penyaduran kuprum sianida, aloi kuprum-zink, dan air sisa aloi kuprum-timah mengalir ke dalam tangki pelarasan air sisa yang mengandungi sianida, manakala air sisa penyaduran kuprum cerah berasid dan air sisa penyaduran pirofosfat tembaga mengalir ke dalam tangki pelarasan air sisa yang mengandungi tembaga. Penyaduran kuprum sianida dan air sisa aloi kuprum mengandungi agen pengkompleks seperti Natrium sianida, kalium natrium tartrat, dan ammonium tiosianat, yang membentuk kompleks dengan ion kuprum. Air sisa penyaduran pirofosfat kuprum mengandungi kompleks pirofosfat kuprum. Penyaduran kuprum sianida dan air sisa aloi kuprum menyumbang kira-kira 90% daripada jumlah air sisa yang mengandungi tembaga, manakala air sisa penyaduran kuprum cerah berasid dan air sisa penyaduran pirofosfat tembaga menyumbang kira-kira 10%.

3.2 Proses Pengoksidaan Kompleks Kuprum

Sebelum pemulihan kuprum, adalah perlu untuk memecahkan kompleks kuprum dalam air sisa penyaduran elektrik dan mengoksidakan ion Cu⁺ kepada ion Cu²⁺. Kaedah gabungan larutan natrium hipoklorit dan hidrogen peroksida digunakan untuk memecahkan sianida dan agen pengkompleks seperti kalium natrium tartrat. Terdapat tiga tangki pemecah sianida. Air sisa yang mengandungi sianida dan air sisa yang mengandungi tembaga dipam ke dalam tangki pemecah sianida peringkat pertama. Susu kapur ditambah untuk melaraskan pH kepada 11 - 12. dan jumlah penambahan susu kapur diselaraskan oleh sistem kawalan pH. Pada masa yang sama, larutan natrium hipoklorit ditambah untuk memecahkan sianida. Hidrogen peroksida ditambah kepada tangki pemecah sianida peringkat kedua untuk terus memecahkan sianida dan agen pengoksidaan kompleks seperti kalium natrium tartrat. Disebabkan oleh kadar tindak balas yang perlahan, tangki pemecah sianida peringkat ketiga ditambah. Dalam tangki pemecah sianida peringkat ketiga, penyingkiran sianida dan agen pengkompleks seperti kalium natrium tartrat diperiksa mengikut data analisis kimia dan pengalaman. Dengan selesainya tindak balas pengoksidaan, Cu⁺ dalam air sisa ditukar sepenuhnya kepada Cu²⁺, dan mendakan kuprum karbonat asas dan kuprum hidroksida terbentuk. Semasa proses ini, selepas air sisa penyaduran pirofosfat kuprum bertindak balas dengan kapur, kompleks yang dibentuk oleh radikal kuprum dan pirofosfat dipecahkan, dan kuprum hidroksida terbentuk. Data analisis menunjukkan bahawa proses ini boleh menjadikan air sisa memenuhi piawaian pelepasan. Menambah kapur untuk melaraskan pH dan memendakan ion kuprum mengurangkan kos rawatan, dan kapur juga memainkan peranan sebagai bantuan koagulan dan memendakan radikal pirofosfat sepenuhnya.

3.3 Pemulihan Tembaga

Dalam proses di atas, ion kuprum dalam air sisa penyaduran elektrik ditukar kepada mendakan karbonat kuprum asas. Jika jumlah kapur yang ditambah adalah besar, ion kuprum juga boleh ditukar menjadi mendakan kuprum hidroksida. Oleh kerana kapur diperlukan untuk memendakan radikal pirofosfat dalam air sisa penyaduran pirofosfat tembaga, jumlah kapur yang ditambah tidak boleh terlalu kecil. Kos kapur adalah sangat rendah, dan ia boleh ditambah dalam lebihan yang sesuai semasa proses rawatan.

Selepas air buangan yang mengandungi sianida dan kuprum dirawat di dalam tangki pemecah sianida tiga peringkat, ia mengalir ke dalam tangki pemberbukuan. Natrium pirosulfit ditambah kepada tangki pemberbukuan untuk mengurangkan lebihan hidrogen peroksida, dan flokulan poliakrilamida ditambah untuk menjadikan zarah mendakan bertambah besar. Jika natrium pirosulfit tidak ditambah ke dalam tangki pemberbukuan, sisa hidrogen peroksida selepas pemecahan sianida terurai untuk menghasilkan oksigen, yang terserap pada permukaan zarah mendakan dan menyebabkan mendakan terapung. Jumlah natrium pirosulfit yang ditambah hendaklah sedemikian rupa sehingga mendakan tidak terapung, dan lebihan yang sesuai boleh diterima.

Selepas melalui tangki pemberbukuan, air sisa mengalir ke dalam tangki pemendapan tiub condong. Selepas mendakan dipisahkan daripada air, ia memasuki tangki penebalan pemendapan, dan kemudian ditapis dengan mesin penapis. Kek penapis dipulihkan, dan turasan mengalir kembali ke tangki pelarasan. Kek penapis yang mengandungi kuprum yang diperoleh semula dibeli oleh syarikat profesional dan dihantar kepada pengilang profesional untuk menghasilkan kuprum sulfat atau juga boleh digunakan untuk menghasilkan kuprum elektrolitik.

4. Faedah

Air buangan yang mengandungi tembaga dijana dalam empat bengkel penyaduran elektrik. Data analisis dan pemantauan menunjukkan bahawa purata kepekatan jisim kuprum dalam Air sisa penyaduran kuprum sianida ialah 345mg/L, iaitu setiap tan air sisa mengandungi 0.345kg kuprum. Jumlah keseluruhan air sisa penyaduran kuprum sianida sebulan adalah lebih kurang 4600t, mengandungi 1587kg kuprum. Bersama-sama dengan kuprum dalam air buangan yang mengandungi tembaga lain, kira-kira 1700kg kuprum boleh diperoleh semula setiap bulan. Pendapatan bulanan syarikat daripada menjual enap cemar yang mengandungi tembaga ialah RMB 30.000 - 40.000. Pemulihan tembaga syarikat daripada air sisa penyaduran elektrik mengelakkan penggunaan tembaga logam yang tidak berkesan, bukan sahaja mengurangkan kos penyaduran elektrik tetapi juga mengurangkan pencemaran sekunder enapcemar penyaduran elektrik kepada alam sekitar, mencapai faedah ekonomi dan sosial yang baik.

5. kesimpulan

Industri penyaduran elektrik adalah industri yang sangat mencemarkan. Dalam keadaan semasa di mana proses dan teknologi rawatan untuk air sisa penyaduran elektrik di China agak mundur, secara aktif mengkaji kaedah pemulihan logam bukan ferus dalam air sisa penyaduran elektrik adalah sangat penting untuk mewujudkan mod penyaduran penjimatan sumber dan mesra alam serta mengekalkan pembangunan mampan industri penyaduran elektrik. Kaedah merawat penyaduran kuprum sianida dan air buangan yang mengandungi tembaga lain untuk mendapatkan semula kuprum menggunakan kapur yang dikaji dalam kertas ini telah menunjukkan hasil yang baik dalam aplikasi praktikal, menyediakan cara yang boleh dilaksanakan untuk pembangunan hijau industri penyaduran elektrik.