Исследование по очистке медно-мышьяковых кислых сточных вод гидросульфидом натрия вместо сульфида натрия

Введение

Исследования показывают, что обработка кислотных отходов, содержащих медь и мышьяк, использует процесс, включающий осаждение сульфида, за которым следует добавление гипса и электрохимическая нейтрализация, что в конечном итоге приводит к стабильному разряду, соответствующему нормативным стандартам. На этапе осаждения сульфида сульфид натрия Раствор с массовой концентрацией 26% автоматически добавляется к отработанной кислоте, содержащей медь и мышьяк, при определенных условиях кислотности, что приводит к образованию осадков CuS и As2S3 для удаления ионов меди и мышьяка из жидкой фазы. В реальном производстве раствор сульфида натрия содержит относительно высокие уровни нерастворимых примесей, и при контакте с воздухом он постепенно окисляется с образованием тиосульфата. Кроме того, он имеет высокую температуру кристаллизации, среди прочих недостатков. Поэтому поиск нового сульфидного агента для замены сульфида натрия будет иметь большое значение.

Твердый гидросульфид натрия

Принцип процесса

Ограниченная существующим процессом поглощения избыточного H2S, обработка медьсодержащих и мышьяксодержащих отработанных кислот с использованием Гидросульфид натрия проводится на основе действующего оборудования и технологического процесса очистки кислотных и сточных вод сернокислотного цеха. В этом методе для очистки используется смешанный раствор гидросульфида натрия и сульфида натрия.

Технологический процесс

На рисунке 1 представлена ​​схема технологического процесса обработки отработанной кислоты, содержащей медь и мышьяк, с использованием гидросульфида натрия. Раствор отработанной кислоты после удаления SO2 в отпарной башне поступает в реакционный резервуар гидросульфида натрия сверху. Смешанный раствор гидросульфида натрия и сульфида натрия добавляется снизу реакционного резервуара. В кислых условиях образуется газ H2S, который постепенно поднимается, реагируя с медью и мышьяком сверху вниз с образованием осадков CuS и As2S3. Затем эти осадки переливаются в медный сгуститель для осаждения. Надосадочная жидкость отправляется на процесс обработки гипса, в то время как нижний шлам обезвоживается в фильтр-прессе перед отправкой на дальнейшую обработку. Небольшое количество непрореагировавшего H2S отводится по трубе отрицательного давления в башню детоксикации, где он поглощается циркулирующим смешанным раствором гидросульфида натрия и сульфида натрия, обеспечивая его соответствие стандартам сброса.

Экспериментальный метод

Принят непрерывный режим производства, при этом другие процессы и параметры управления остаются неизменными. Гидросульфид натрия реагирует быстрее, чем сульфид натрия; если концентрация относительно высока, в кислых условиях быстро образуется большое количество сероводорода (H2S). Помимо реакции с частью меди и мышьяка в отработанной кислоте, относительно избыточный сероводород будет выходить с поверхности жидкости из-за перемешивания лопасти мешалки и отводиться отрицательным давлением в башню детоксикации. Существующий процесс использует сульфид натрия для поглощения избыточного сероводорода, образующегося в ходе реакции сульфида (Na2S + H2S = 2NaHS). После пробного использования гидросульфида натрия в резервуаре для хранения сульфида натрия содержится некоторое количество гидросульфида натрия, что снижает его способность поглощать избыточный сероводород. Для предотвращения неполного поглощения сероводорода, что может привести к несоответствующим нормам выбросам из детоксикационной башни, в течение испытательного периода в резервуар для хранения сульфида натрия добавляется вода (конденсат от греющего пара резервуара для хранения сульфида натрия) для поддержания концентрации смешанного раствора сульфида натрия и гидросульфида натрия на уровне около 15%.

Заключение

1. При использовании смешанного раствора гидросульфида натрия и сульфида натрия стоимость реагента для обработки одного кубометра отработанной кислоты снижается до 52.5% от стоимости чистого сульфида натрия, что приводит к существенному экономическому эффекту.

2. Применение смешанного раствора гидросульфида натрия и сульфида натрия не повлияло на показатели сброса цеха, нормативы сброса сточных вод остаются стабильными и соответствуют установленным.

3. Благодаря смешанному использованию сульфида натрия и гидросульфида натрия, а также при неизменном технологическом процессе работы детоксикационной башни, не было зафиксировано ни одного случая несоответствия выбросов из детоксикационной башни нормативам.