Undersøgelse af behandling af surt kobber-arsen-spildevand med natriumhydrosulfid i stedet for natriumsulfid

Introduktion

Forskning viser, at behandlingen af ​​kobber- og arsenholdig affaldssyre anvender en proces, der involverer sulfidudfældning, efterfulgt af gipstilsætning og elektrokemisk neutralisering, hvilket i sidste ende fører til stabil udledning, der opfylder regulatoriske standarder. I sulfidfældningstrinnet, a natriumsulfid opløsning med en massekoncentration på 26 % tilsættes automatisk til den kobber- og arsenholdige affaldssyre under specifikke surhedsforhold, hvilket resulterer i dannelsen af ​​CuS- og As2S3-udfældninger for at fjerne kobber- og arsen-ioner fra væskefasen. I den faktiske produktion indeholder natriumsulfidopløsning relativt høje niveauer af uopløselige urenheder, og når den udsættes for luft, oxideres den gradvist og danner thiosulfat. Derudover har den en høj krystallisationstemperatur, blandt andre ulemper. Derfor ville det være af væsentlig betydning at finde et nyt sulfidmiddel til at erstatte natriumsulfid.

Fast natriumhydrosulfid

Procesprincip

Begrænset af den eksisterende overskydende H2S-absorptionsproces, behandlingen af ​​kobber- og arsenholdig affaldssyre vha. Natriumhydrosulfid gennemføres ud fra det nuværende udstyr og procesflow af svovlsyreværkstedets spildesyre og spildevand. Denne metode anvender en blandet opløsning af natriumhydrosulfid og natriumsulfid til behandlingen.

Procesflow

Figur 1 illustrerer procesflowdiagrammet for behandling af kobber- og arsenholdig affaldssyre ved anvendelse af natriumhydrosulfid. Affaldssyreopløsningen, efter fjernelse af SO2 i stripningstårnet, kommer ind i natriumhydrosulfid-reaktionstanken fra toppen. En blandet opløsning af natriumhydrosulfid og natriumsulfid tilsættes fra bunden af ​​reaktionstanken. Under sure forhold genereres H2S-gas og stiger gradvist, idet den reagerer med kobber og arsen fra toppen og ned for at danne CuS- og As2S3-udfældninger. Disse bundfald løber derefter over i kobberfortykningsmidlet til sedimentering. Supernatanten sendes til gipsbehandlingsprocessen, mens bundslammet afvandes i en filterpresse, inden det sendes til videre behandling. En lille mængde uomsat H2S trækkes af et undertryksrør til afgiftningstårnet, hvor det absorberes af den cirkulerende blandede opløsning af natriumhydrosulfid og natriumsulfid, hvilket sikrer, at det opfylder udledningsstandarderne.

Eksperimentel metode

En kontinuerlig produktionstilstand er vedtaget, hvor andre processer og kontrolparametre forbliver uændrede. Natriumhydrosulfid reagerer hurtigere end natriumsulfid; hvis koncentrationen er relativt høj, dannes en stor mængde svovlbrinte (H2S) hurtigt under sure forhold. Udover at reagere med noget af kobberet og arsenet i affaldssyren, vil det relativt overskydende svovlbrinte undslippe væskeoverfladen på grund af omrøring af omrøringsskovlen og blive trukket ud af undertryk til afgiftningstårnet. Den eksisterende proces bruger natriumsulfid til at absorbere det overskydende hydrogensulfid, der dannes under sulfidreaktionen (Na2S + H2S = 2NaHS). Efter prøvebrug af natriumhydrosulfid indeholder natriumsulfidlagertanken noget natriumhydrosulfid, som reducerer dens evne til at absorbere overskydende hydrogensulfid. For at forhindre ufuldstændig absorption af svovlbrinte, hvilket kan føre til ikke-overensstemmende emissioner fra afgiftningstårnet, tilsættes vand (kondensat fra opvarmningsdampen fra natriumsulfidlagertanken) til natriumsulfidlagertanken i løbet af forsøgsperioden for at holde koncentrationen af ​​den blandede opløsning af natriumsulfid og natrium 15 % hydrosulfid på ca.

Konklusion

1. Efter brug af en blandet opløsning af natriumhydrosulfid og natriumsulfid reduceres reagensomkostningerne for behandling af en kubikmeter affaldssyre til 52.5 % af rent natriumsulfid, hvilket resulterer i betydelige økonomiske fordele.

2. Brugen af ​​den blandede opløsning af natriumhydrosulfid og natriumsulfid har ikke påvirket værkstedets udledningsindikatorer; udledningsstandarderne for spildevand forbliver stabile og kompatible.

3. På grund af den blandede anvendelse af natriumsulfid og natriumhydrosulfid, og med den eksisterende afgiftningstårnproces uændret, har der ikke været tilfælde af manglende overholdelse af emissionerne fra afgiftningstårnet.