Sianid tullantılarının zərərsizləşdirilməsi üsulları və prosesləri

giriş

Sianid tullantıları qızıl mədənlərinin və digər mədənlərin zənginləşdirilməsi prosesi zamanı əmələ gələn bərk tullantılardır. Qalıqların olması səbəbindən siyanidlər və digər ağır metallar düzgün müalicə edilmədikdə ətraf mühitə və insan sağlamlığına böyük ziyan vuracaqlar. Yüksək toksiklik Sianidlər hava, su və torpaq vasitəsilə yayıla, ətrafdakı ekosistemi çirkləndirə, heyvan və bitkilərin sağ qalmasına təhlükə yarada bilər. Buna görə də detoksifikasiya etmək təcili lazımdır Sianid tullantıları. Bu məqalə ətraflı şəkildə təqdim edəcəkdir Detoxification üsulları və prosesləri siyanür tullantılar.

Sianid Tullantılarının Xüsusiyyətləri və Təhlükələri

Sianid tullantılarının tərkibi mürəkkəbdir. Tərkibində reaksiyaya girməyən siyanidlərdən başqa mis, qurğuşun, sink və civə kimi ağır metallar da var. Bu ağır metallar təbii mühitdə çətin parçalanır və uzun müddət toplanacaq. Sianidlər bioloji hüceyrələrdə tənəffüs fermentlərinin fəaliyyətini maneə törədə, orqanizmlərin boğulmasına və ölümünə səbəb ola bilər. Məsələn, tərkibində sianid tullantıları olan tullantı suları çaylara axıdılan zaman bu, su ekoloji tarazlığını pozaraq çoxlu sayda balıq kimi su orqanizmlərinin ölümünə səbəb olacaq. Ağır metallar insan orqanizminə daxil olanda insan orqanlarında toplanaraq müxtəlif xəstəliklərə səbəb olacaq. Məsələn, qurğuşun zəhərlənməsi sinir sisteminin inkişafına, civə ilə zəhərlənmə isə böyrəklərə və beyinə ziyan vurur.

Detoksifikasiya üsulları

Kimyəvi Oksidləşmə Metodu

1. Qələvi xlorlama üsuluBu, geniş istifadə olunan kimyəvi oksidləşmə detoksifikasiya metodudur. Qələvi şəraitdə (adətən pH dəyəri 10-11 səviyyəsində idarə olunur), xlor qazı və ya hipoxlorit kimi oksidləşdirici maddələr siyanid tullantılarına əlavə olunur. Onun reaksiya prinsipi belədir: Əvvəlcə siyanid ionları (CN⁻) siyanat ionlarına (CNO⁻) oksidləşir və reaksiya tənliyi CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺-dur. Daha sonra siyanat azot və digər zərərsiz maddələrə parçalanır. Karbon sonrakı oksidləşmə zamanı dioksid, 2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → N₂↑ + 3Cl⁻ + 2HCO₃⁻. Bu metodun üstünlüyü reaksiya sürətinin nisbətən sürətli olması və detoksifikasiya effektinin göz qabağında olmasıdır, lakin mənfi cəhəti xlor tərkibli işlənmiş qaz kimi bəzi ikinci dərəcəli çirkləndiricilərin yarana bilməsidir.

2. Hidrogen peroksidin oksidləşmə üsulu: Hidrogen peroksid (H₂O₂) uyğun katalizatorun iştirakı ilə siyanidləri oksidləşdirə və parçalaya bilər. Dəmir ionları (Fe²⁺) kimi katalizatorlar adətən seçilir. Reaksiya prosesi zamanı hidrogen peroksid son dərəcə güclü oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malik olan və sianidləri tez oksidləşdirə bilən hidroksil radikallarını (·OH) əmələ gətirmək üçün parçalanır. Reaksiya tənliyi CN⁻ + H₂O₂ → CNO⁻ + H₂O-dur. Hidrogen peroksidin oksidləşmə metodunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, hidrogen peroksidin parçalanmasından sonra məhsullar su və oksigendir və yeni çirkləndiricilər daxil deyil, lakin dəyəri nisbətən yüksəkdir və reaksiya şəraitinə tələblər nisbətən sərtdir.

Bioloji oksidləşmə üsulu

1. Mikroblarla yuyulma üsulu: Bəzi xüsusi mikroorqanizmlər, məsələn, Thiobacillus ferrooxidans, istifadə olunur. Bu mikroorqanizmlər böyümə prosesində sianidlərdən azot və karbon mənbəyi kimi istifadə edə və onları oksidləşdirə və parçalaya bilər. Mikroorqanizmlər öz metabolik fəaliyyətləri ilə siyanidləri karbon qazı, su və ammonyak kimi zərərsiz maddələrə çevirir. Bu metodun üstünlüyü onun ekoloji cəhətdən təmiz olması və enerji sərfiyyatının az olmasıdır, lakin mənfi cəhəti odur ki, mikroorqanizmlərin böyüməsinə temperatur və pH dəyəri kimi ətraf mühit faktorları böyük təsir edir və müalicə dövrü nisbətən uzun olur.

2. Biofilm metodu: Mikroorqanizmlər biofilm əmələ gətirmək üçün daşıyıcının səthinə bərkidilir. Sianid tullantıları biofilmlə təmasda olduqda, siyanidlər mikroorqanizmlər tərəfindən parçalanır. Biofilm güclü adsorbsiya və deqradasiya imkanlarına malikdir ki, bu da mikroorqanizmlərin sianidlər üzərində müalicəsinin effektivliyini artıra bilər. Mikrobial yuyulma üsulu ilə müqayisədə biofilm metodunda olan mikroorqanizmlərin itirilməsi asan deyil və daha yüksək sabitliyə malikdir, lakin onlar həm də ətraf mühit şəraitinə həssaslıq problemi ilə üzləşirlər.

digər metodları

1. Yüksək temperaturlu piroliz üsulu: Siyanid tullantıları yüksək temperaturda (adətən 800℃-dən yuxarı) piroliz olunur və sianidlər azot və karbon monoksit kimi qazlara parçalanır. Yüksək temperaturlu piroliz üsulu siyanidləri effektiv şəkildə aradan qaldıra bilər, lakin bu, böyük miqdarda enerji sərfiyyatı tələb edir və ağır metallar yüksək temperatur şəraitində uçub, quyruq qazının sonrakı təmizlənməsinin çətinliyini artırır.

2. Adsorbsiya üsulukimi adsorbentlər Aktivləşdirilmiş karbon və seolit ​​siyanidləri adsorbsiya etmək üçün istifadə olunur. Adsorbentlər böyük xüsusi səth sahəsinə malikdir və siyanidləri səthlərində adsorbsiya edə bilər və bununla da detoksifikasiya məqsədinə nail olurlar. Adsorbsiya metodunun istifadəsi sadədir, lakin adsorbentin adsorbsiya qabiliyyəti məhduddur və adsorbent müntəzəm olaraq dəyişdirilməlidir. Bundan əlavə, adsorbsiya olunmuş adsorbentin emalı da nisbətən mürəkkəbdir.

Detoksifikasiya Prosesi

Əvvəlcədən müalicə

1. Əzmə və süzmə: Kütləvi sianid tullantıları hissəcik ölçüsünü azaltmaq üçün əzilir, beləliklə, sonrakı detoksifikasiya reaksiyası daha tam şəkildə davam edə bilər. Ümumi sarsıdıcılara çənəkırıcılar, konus qırıcılar və s. daxildir. Daha sonra əzilmiş tullantılar müxtəlif hissəcik ölçülərinə malik hissəcikləri süzmək üçün vibrasiyalı ekranlar kimi süzgəcdən keçirilir və sonrakı emal üçün müvafiq hissəcik ölçüləri ilə materialları təmin edir.

2. Yuyucu: Sianidlərin detoksifikasiya reagenti ilə daha yaxşı təması və reaksiya verməsi üçün adətən sianid tullantılarının yuyulması üçün su və ya digər uyğun həlledicilərdən istifadə olunur. Yuyulma prosesi qarışdırılmış çəndə aparılır və tullantılar və həlledici qarışdırılaraq tam qarışdırılır. Yuyulma vaxtı, temperatur və maye-bərk nisbəti kimi amillər yuyulma effektinə təsir edəcək və ümumiyyətlə faktiki şərtlərə uyğun olaraq optimallaşdırılmalıdır.

Detoksifikasiya əməliyyatı

1. Kimyəvi Oksidləşmə Metodunun Əməliyyat Prosesi: Nümunə olaraq qələvi xlorlama üsulunu götürsək, yuyulduqdan sonra tullantı məhluluna məhlulun pH dəyərini 10 - 11-ə uyğunlaşdırmaq üçün əvvəlcə natrium hidroksid əlavə edilir. Sonra yavaş-yavaş xlor qazı daxil edilir və ya natrium hipoxlorit məhlulu əlavə edilir və reaksiya tam şəkildə davam etmək üçün eyni vaxtda qarışdırılır. Reaksiya prosesi zamanı məhluldakı siyanidin konsentrasiyası real vaxt rejimində izlənilməlidir. Sianidin konsentrasiyası müəyyən edilmiş standartdan aşağı düşdükdə oksidləşdirici maddənin əlavə edilməsi dayandırılır.

2. Bioloji Oksidləşmə Metodunun Əməliyyat Prosesi: Əgər mikroblarla yuyulma üsulu qəbul edilərsə, yaxşı becərilmiş Thiobacillus ferrooxidans və digər mikroorqanizmlər tərkibində sianid tullantıları olan yuyulma məhluluna aşılanır. Reaksiya sisteminin temperaturu mikroorqanizmlərin uyğun inkişaf diapazonunda (ümumiyyətlə 25 - 35 ℃) nəzarət edilir və pH dəyəri müvafiq diapazona (ümumiyyətlə 2 - 4) uyğunlaşdırılır. Reaksiya prosesində mikroorqanizmlərin böyümə ehtiyaclarını ödəmək üçün qida maddələrinin müntəzəm olaraq doldurulması lazımdır. Detoksifikasiya reaksiyasının gedişi siyanidin konsentrasiyasına və mikroorqanizmlərin böyüməsinə nəzarət etməklə qiymətləndirilir.

Sonrakı Müalicə

1. Bərk - Maye Ayrılması: Dezintoksikasiya reaksiyası başa çatdıqdan sonra təmizlənmiş tullantıların bərk-maye ayrılmasına məruz qalması lazımdır. Ümumi bərk maye ayırma üsullarına filtrasiya və sentrifuqa daxildir. Plakalı və çərçivəli filtr presləri kimi filtrasiya avadanlığı vasitəsilə bərk tullantılar mayedən ayrılır. Ayrılan maye, atqı standartlarına cavab verdikdən sonra onun axıdılmasına əmin olmaq üçün siyanid və ağır metal tərkibinə görə əlavə sınaqdan keçirilməlidir.

2. Tullantıların atılması: Dezintoksikasiya və bərk - maye ayrıldıqdan sonra, əgər tullantılarda ağır metalın miqdarı hələ də yüksəkdirsə, əlavə müalicə tələb olunur. Məsələn, bərkimə və sabitləşdirmə texnologiyası qəbul edilir və bərkimiş bədəndə ağır metalları bərkitmək və onların ətraf mühitdə hərəkətliliyini azaltmaq üçün tullantılar sement və əhəng kimi bərkidici maddələrlə qarışdırılır. Təmizlənmiş tullantılar tikinti materiallarının istehsalında istifadə olunmaq kimi faktiki şərtlərə uyğun olaraq poliqona atıla və ya kompleks şəkildə istifadə edilə bilər.

Nəticə

Sianid tullantılarının detoksifikasiya ilə təmizlənməsi ətraf mühitin mühafizəsi və ehtiyatlardan davamlı istifadə üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Müxtəlif detoksifikasiya üsullarının öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Praktik tətbiqlərdə sianid tullantılarının xüsusiyyətləri, təmizlənmə xərcləri və ətraf mühit tələbləri kimi amillərə uyğun olaraq müvafiq detoksifikasiya üsulları və prosesləri hərtərəfli seçilməlidir. Eyni zamanda, elm və texnologiyanın davamlı tərəqqisi ilə yeni detoksifikasiya texnologiyaları və prosesləri daim ortaya çıxır. Gələcəkdə sianid tullantılarının yaratdığı ekoloji problemlərin daha yaxşı həllini təmin edən sianid tullantıları üçün daha səmərəli, ekoloji cəhətdən təmiz və qənaətcil detoksifikasiya üsullarının hazırlanması gözlənilir.