Проучване за третиране на медно-арсенови отпадъчни киселинни води с натриев хидросулфид вместо натриев сулфид

Въведение

Изследванията показват, че обработката на отпадъчна киселина, съдържаща мед и арсен, използва процес, който включва утаяване на сулфид, последвано от добавяне на гипс и електрохимична неутрализация, което в крайна сметка води до стабилен разряд, който отговаря на регулаторните стандарти. В етапа на утаяване на сулфид, a натриев сулфид разтвор с масова концентрация от 26% автоматично се добавя към съдържащата мед и арсен отпадъчна киселина при специфични условия на киселинност, което води до образуването на утайки от CuS и As2S3 за отстраняване на йони на мед и арсен от течната фаза. При действителното производство разтворът на натриев сулфид съдържа относително високи нива на неразтворими примеси и когато е изложен на въздух, той постепенно се окислява, за да образува тиосулфат. В допълнение, той има висока температура на кристализация, наред с други недостатъци. Следователно намирането на нов сулфиден агент, който да замени натриевия сулфид, би било от голямо значение.

Твърд натриев хидросулфид

Принцип на процеса

Ограничено от съществуващия процес на абсорбция на излишен H2S, третирането на мед и съдържаща арсен отпадъчна киселина, използваща Натриев хидросулфид се провежда въз основа на текущото оборудване и процесния поток на отпадъчната киселина и отпадъчните води на цеха за сярна киселина. Този метод използва смесен разтвор на натриев хидросулфид и натриев сулфид за лечение.

Процес на потока

Фигура 1 илюстрира диаграмата на процеса за третиране на отпадъчна киселина, съдържаща мед и арсен, като се използва натриев хидросулфид. Отпадъчният киселинен разтвор, след отстраняването на SO2 в стрипинг кулата, навлиза в резервоара за реакция на натриев хидросулфид от горната страна. Смесен разтвор на натриев хидросулфид и натриев сулфид се добавя от дъното на реакционния резервоар. При киселинни условия се генерира газ H2S, който постепенно се издига, реагирайки с мед и арсен отгоре надолу, за да образува утайки от CuS и As2S3. След това тези утайки се преливат в медния сгъстител за утаяване. Супернатантата се изпраща в процеса на обработка на гипса, докато дънната утайка се обезводнява във филтърна преса, преди да бъде изпратена за допълнителна обработка. Малко количество нереагирал H2S се изтегля от тръба с отрицателно налягане към кулата за детоксикация, където се абсорбира от циркулиращия смесен разтвор на натриев хидросулфид и натриев сулфид, като се гарантира, че отговаря на стандартите за изпускане.

Експериментален метод

Възприет е непрекъснат режим на производство, като останалите процеси и контролни параметри остават непроменени. Натриевият хидросулфид реагира по-бързо от натриевия сулфид; ако концентрацията е относително висока, голямо количество сероводород (H2S) се генерира бързо при киселинни условия. Освен че реагира с част от медта и арсена в отпадъчната киселина, относително прекомерният сероводород ще излезе от повърхността на течността поради разбъркването на лопатката за разбъркване и ще бъде изтеглен чрез отрицателно налягане към кулата за детоксикация. Съществуващият процес използва натриев сулфид за абсорбиране на излишния сероводород, генериран по време на сулфидната реакция (Na2S + H2S = 2NaHS). След пробна употреба на натриев сулфид, резервоарът за съхранение на натриев сулфид съдържа известно количество натриев сулфид, което намалява способността му да абсорбира излишния сероводород. За да се предотврати непълно усвояване на сероводород, което може да доведе до несъответстващи емисии от детоксикационната кула, вода (кондензат от нагряващата пара на резервоара за съхранение на натриев сулфид) се добавя към резервоара за съхранение на натриев сулфид по време на пробния период, за да се поддържа концентрацията на смесения разтвор на натриев сулфид и натриев хидросулфид на приблизително 15%.

Заключение

1. След използване на смесен разтвор на натриев хидросулфид и натриев сулфид, цената на реагента за третиране на един кубичен метър отпадъчна киселина се намалява до 52.5% от тази на чист натриев сулфид, което води до значителни икономически ползи.

2. Използването на смесен разтвор на натриев хидросулфид и натриев сулфид не е повлияло на показателите за изпускане на цеха; стандартите за заустване на отпадъчни води остават стабилни и съответстващи.

3. Поради смесената употреба на натриев сулфид и натриев хидросулфид и при непроменен съществуващ процес на детоксикационна кула, не е имало случаи на несъответствие по отношение на емисиите от детоксикационната кула.