Раванди оксидшавии электролитӣ барои тоза кардани партовҳои цианиди натрий

Муқаддима

Обҳои партови дорои сианид, бахусус онҳое, ки аз сианиди натрий ҳосил мешаванд , як мушкили ҷиддии экологӣ мебошанд. Чунин обҳои партов хеле заҳролуд буда, асосан аз соҳаҳо ба монанди электроплиткунӣ, истеҳсоли газ, кокскунӣ, металлургия, коркарди металл, нахи кимиёвӣ, пластикӣ, пеститсидҳо ва саноати кимиё сарчашма мегиранд. Дар об он ноустувор буда, ба таҷзия майл дорад. Ҳам сианидҳои ғайриорганикӣ ва ҳам органикӣ моддаҳои хеле заҳролуд мебошанд. Масалан, миқдори марговари сианид барои бадани инсон 0.18 г ва сианиди калий 0.12 г аст. Илова бар ин, консентратсияи марговари сианид барои моҳӣ дар об аз 0.04 то 0.1 мг/л аст. Дар натиҷа, усулҳои муассири табобат барои кам кардани таъсири зараровари он ба муҳити зист ва саломатии инсон фавран заруранд.

Асосҳои оксидшавии электролитӣ барои сианид - дорои оби партов

Раванди оксидшавии электролитӣ барои тоза кардани оби партов бо сианиди натрий бар асоси принсипи истифодаи ҷараёни электрикӣ барои ба амал овардани реаксияҳои кимиёвӣ дар анод ва катод кор мекунад ва бо ин васила сианиди дар оби партовро ба моддаҳои камтар зараровар табдил медиҳад. Дар ин раванд, ҳам сианиди оддӣ ва ҳам сианиди мураккаб дар оби партов аз электролиз мегузаранд.

Реаксияҳои анод

• Барои сианиди оддӣ : Ҳангоми реаксияи марҳилаи аввал дар анод, сианиди оддӣ бо дигар моддаҳои обҳои партов шадидан реаксия карда, пайвастагии камтар заҳролудро ба вуҷуд меорад. Дар марҳилаи дуюми баъдӣ ду реаксия ба амал меояд. Як реаксия ин пайвастагиро ба гази карбон , нитроген ва об таҷзия мекунад. Реаксияи дигар боиси пайдоиши аммоний мегардад.

• Барои сианиди ҳамоҳангсозӣ (масалан, комплекси дорои мис) : Вақте ки сианиди ҳамоҳангсозӣ, мисли комплексҳои дорои мис, ба анод мерасад, он барои ташкили ионҳои мис ва як пайвастагии камтар заҳролуд реаксия мекунад. Вақте ки намаки ошӣ ба муҳити электролитӣ илова карда мешавад, реаксияҳои иловагӣ ба амал меоянд. Ионҳои хлорид аз намак оксид шуда, хлори навҷамъшударо ташкил медиҳанд. Сипас, ин хлори навҷамъ бо сианид ва дигар моддаҳо дар обҳои партов реаксия карда, пайвастагиҳои сианидро ба маҳсулоти камтар зараровар, аз ҷумла гази карбон, нитроген ва ионҳои хлорид, тақсим мекунад.

Реаксияҳои катодӣ

Дар катод ионҳои гидроген электронҳо мегиранд ва гази гидрогенро ташкил медиҳанд. Барои металлҳои дорои комплексҳои сианидӣ, ба монанди онҳое, ки мис доранд, ионҳои мис электронҳо мегиранд ва метавонанд ҳамчун металли мис ҷойгир карда шаванд. Дар шароити муайян, ионҳои мис низ метавонанд бо ионҳои гидроксид реаксия карда, боришоти гидроксиди мисро ба вуҷуд оранд.

Мулоҳизаҳои асосӣ дар раванди оксидшавии электролитӣ

• Маводҳои электрод : Интихоби маводҳои электрод муҳим аст. Дар бисёр мавридҳо, пӯлоди нармро ҳамчун маводи катод истифода бурдан мумкин аст. Аммо, анодҳо бояд ба муҳити сахти электрохимиявӣ тоб оваранд. Анодҳои андозагирии устувор (DSA), ки аз оксидҳои металлҳои наҷиб сохта шудаанд ва аз ҷониби якчанд ширкатҳо истеҳсол мешаванд, барои ин истифода хеле мувофиқанд. Графит инчунин метавонад ҳамчун маводи анод хизмат кунад, аммо он камбудии он аст, ки дар раванди электролиз тадриҷан фурӯ бурда мешавад.

• Назорати ҳарорат : Ҳарорати моеъи партов ҳангоми электролиз бояд бодиққат танзим карда шавад. Он одатан бояд дар ҳарорати аз 25 °C пасттар нигоҳ дошта шавад. Агар ҳарорат аз ҳад зиёд баланд шавад, хлори ҳосилшуда аз оксидшавии ионҳои хлорид дар намаки иловашуда пеш аз он ки бо сианид реаксия кунад, берун меравад ва бо ин самаранокии раванди нобудшавии сианидро коҳиш медиҳад.

• Иловаи ионҳои хлорид : Илова кардани ионҳои хлорид ба обҳои партов метавонад оксидшавии электролитии сианидро афзоиш диҳад. Одатан, илова кардани 1-2 г/л ионҳои хлорид кифоя аст. Дар баъзе мавридҳо, илова кардани намаки оддӣ (хлориди натрий) бо консентратсияи 25 г дар як литр ба моеъи партов самаранок ба нобудшавии электролитии сианид мусоидат мекунад.

Афзалиятҳои раванди оксидшавии электролитӣ

• Самаранокии баланд барои партовҳои дорои консентратсияи баланд : Раванди оксидшавии электролитӣ махсусан барои тоза кардани партовҳои дорои сианиди дорои консентратсияи баланд, ба монанди онҳое, ки дар конҳои тилло мавҷуданд, самаранок аст. Он метавонад консентратсияи сианидро дар оби партов ба таври назаррас коҳиш диҳад.

• Тавлиди намудҳои реактивӣ дар дохили система : Ҳангоми электролиз, намудҳои реактивӣ ба монанди хлори нав дар дохили система ба вуҷуд меоянд. Ин ниёз ба илова кардани агентҳои оксидкунандаи эҳтимолан хатарнок ва гаронбаҳоро ба миқдори зиёд аз байн мебарад.

• Чандирӣ : Равандро мувофиқи таркиби мушаххаси оби партов танзим кардан мумкин аст. Бо назорати параметрҳо ба монанди зичии ҷараён, шиддат ва илова кардани намакҳои муайян, раванди оксидшавии электролитӣ метавонад барои намудҳои гуногуни оби партови дорои сианид, новобаста аз он ки онҳо пайвастагиҳои сианидҳои оддӣ ё мураккабро дар бар мегиранд, оптимизатсия карда шавад.

хулоса

Раванди оксидшавии электролитӣ роҳи ҳалли умедбахшеро барои тоза кардани оби партови сианиди натрий пешниҳод мекунад . Бо дарки реаксияҳои кимиёвӣ, ки дар анод ва катод ба амал меоянд, бодиққат интихоби маводҳои электрод, назорат кардани ҳарорат ва илова кардани миқдори муносиби ионҳои хлорид, ин усул метавонад ифлосшавии сианидро аз обҳои партов самаранок тоза кунад. Азбаски саноат роҳҳои устувортар ва самараноктари идоракунии партовҳои худро ҷустуҷӯ мекунад, эҳтимол дорад, ки раванди оксидшавии электролитӣ дар тоза кардани оби партови дорои сианид васеътар истифода шавад. Бо вуҷуди ин, барои беҳтар кардани раванд, кам кардани хароҷот ва баланд бардоштани самаранокии умумии он ва тозагии экологӣ таҳқиқот ва таҳияи минбаъда ҳанӯз заруранд.