Procezo por Acidiga Reakiro de Natria Cianido kaj Pezaj Metaloj el Kloakaĵo

Enkonduko

Cianid-entenanta kloakaĵo estas generita de diversaj industriaj procezoj kiel orminado, galvanizado kaj kemia produktado. Pro la alta tokseco de cianido, nedeca eligo de ĉi tiu rubakvo povas kaŭzi severan median poluadon kaj damaĝon al homa sano. Tial, la traktado kaj resursa reakiro de cianidenhava rubakvo fariĝis decidaj aferoj. Inter la traktadmetodoj, Acidiĝa Reakiro of Natria cianido kaj pezaj metaloj estas vaste uzata kaj efika aliro, kiu ne nur reduktas la median riskon sed ankaŭ realigas la recikladon de valoraj resursoj.

Principo de Acidiĝa Reakiro

Konverto de Cianido al Hidrogena Cianido (HCN)

En la acidiga procezo, fortaj acidoj kiel sulfata acido estas aldonitaj al la cianidenhava rubakvo. Sub acidaj kondiĉoj, liberaj cianidaj jonoj en la rubakvo transformiĝas en hidrogenan cianidon (HCN). Hidrogena cianido estas volatila kombinaĵo. Kiam la pH de la rubakvo estas alĝustigita al malalta valoro, kutime sub 2, la reakcio pli verŝajne okazos, faciligante la konvertiĝon de cianidaj jonoj en HCN-gason.

Reakiro de Natria Cianido

La generita HCN-gaso estas poste enkondukita en alkalan absorban turon. Ene de la turo, ĝi reagas kun solvaĵo de natria hidroksido (NaOH). Dum la reakcio progresas, natria cianido (NaCN) formiĝas kaj akumuliĝas en la sorba solvaĵo. Kiam la koncentriĝo de NaCN en la solvaĵo atingas ĉirkaŭ 10% - 12%, ĝi povas esti reciklita kaj reuzata en koncernaj industriaj procezoj, kiel ekzemple la lesivada procezo en orminado.

Liberigo kaj Precipitaĵo de Pezaj Metaloj

Krom libera cianido, la kloakaĵo ofte enhavas kompleksojn de pezaj metaloj kaj cianido, kiel tiujn de kupro kaj zinko. Sub acidaj kondiĉoj, ĉi tiuj kompleksoj malkomponiĝas. Post kiam la pezaj metaljonoj estas liberigitaj, ili povas formi nesolveblajn salojn kaj precipitaĵon sub specifaj kondiĉoj. Ekzemple, alĝustigo de la pH-valoro aŭ aldono de certaj precipitaĵaj agentoj povas kaŭzi ke kuprojonoj formu precipitaĵojn.

Procesaj Paŝoj

Paŝo 1: Antaŭtraktado de Kloakaĵo

La alkala cianidenhava altkoncentriĝa rubakvo unue pasas tra vapora varmointerŝanĝilo por kontroli ĝian temperaturon. Tipe, la temperaturo estas tenata ene de la intervalo de 20-25 °C. Ĉi tiu temperaturkontrolo helpas optimumigi la postan reakcian rapidon kaj certigas la stabilecon de la procezo. La koncentriĝo de cianido en la altkoncentriĝa rubakvo ĝenerale varias de 5000-5500 ppm, kaj la pH-valoro estas inter 10.5-12.5.

Paŝo 2: Acidiĝo

La antaŭtraktita kloakaĵo estas enkondukita en acidigan ŝpructuron je certa flukvanto, ekzemple, 2 m³/h. Poste, koncentrita sulfata acido estas aldonita. La kvanto de aldonita sulfata acido estas adaptita laŭ la karakterizaĵoj de la kloakaĵo, ĝenerale 25-30 kg/m³, por malaltigi la pH-valoron de la kloakaĵo al malpli ol 2. La varmo liberigita dum la aldono de sulfata acido povas akceli la reakcion, faciligante la transformiĝon de liberaj cianidaj jonoj en la kloakaĵo en volatilan HCN.

Paŝo 3: HCN-Generado kaj Apartigo

En la forte acida medio de la acidiga ŝpructuro, la konvertiĝo de cianido al HCN estas antaŭenigita. La formita HCN-gaso estas poste tirata per vakua centrifuga ventumilo kaj eniras la sekvan etapon - la alkalan sorban turon. Samtempe, kiam la pH-valoro malpliiĝas, iuj pezaj metalaj jonoj en la rubakvo komencas ŝanĝiĝi. Ekzemple, la koncentriĝo de kuprojonoj en la rubakvo povas malaltiĝi, kaj iuj pezaj metaloj komencas formi precipitaĵojn.

Paŝo 4: Absorbo kaj Reakiro de Natria Cianido

La HCN-gaso eniras la alkalan sorban turon kaj estas absorbita de 20%-30%-a NaOH-solvaĵo. La alkala sorba likvaĵo en la turo estas reciklita, kaj dum la recikla procezo, ventolilo estas uzata por certigi, ke la HCN-gaso estas plurfoje absorbita. Dum la sorba reakcio daŭras, la koncentriĝo de NaCN en la sorba likvaĵo iom post iom pliiĝas. Kiam la NaCN-koncentriĝo atingas 10%-12%, ĝi povas esti resendita al la lesiva procezo por reuzo, tiel atingante la reakiron de Natriocianido.

Paŝo 5: Precipitiĝo kaj Apartigo de Pezaj Metaloj

Por la kloakaĵo post la liberigo de HCN, ĉar iuj pezaj metaloj - cianidaj kompleksoj estis malkomponitaj sub acidaj kondiĉoj, plia traktado povas esti efektivigita por precipitigi pezajn metalojn. Ekzemple, alĝustigo de la pH-valoro de la kloakaĵo al alkala intervalo povas formi pezmetalajn hidroksidojn, kiuj precipitigas. Poste, solid-likvaj apartigmetodoj kiel filtrado aŭ sedimentado povas esti uzataj por apartigi la precipititajn pezajn metalojn de la kloakaĵo, atingante la forigon kaj reakiron de pezaj metaloj.

Avantaĝoj de la Metodo de Acidiga Reakiro

Reciklado de Rimedoj

La metodo de acidiĝo povas efike reakiri natrian cianidon el cianidenhava rubakvo, kiu povas esti reuzata en koncernaj industriaj procezoj, reduktante la konsumon de nova natria cianido kaj malaltigante produktokostojn. Samtempe, pezaj metaloj ankaŭ povas esti reakiritaj, transformante rubon en valorajn rimedojn.

Kosto - Efikeco

Kompare kun iuj aliaj traktadmetodoj, kiuj nur celas detrui cianidon, la metodo de acidigo ne nur traktas la rubakvon, sed ankaŭ reakiras valorajn substancojn. Kvankam ĝi postulas la konsumon de acido kaj alkalo, la valoro de la reakirita natria cianido kaj pezaj metaloj povas kompensi parton de la traktadkosto, igante la ĝeneralan traktadon pli kostefika longtempe.

Amika Amikeco

Per reakiro de natria cianido kaj pezaj metaloj, la kvanto de poluaĵoj en la rubakvo estas signife reduktita. La traktita rubakvo havas pli malaltan enhavon de cianido kaj pezaj metaloj, kio pli favoras postan elfluon aŭ plian traktadon, reduktante la negativan efikon sur la medion.

Konsumo en Acidiĝa Reakira Procezo

La konsumo de la metodo de acidiĝa reakiro por cianidenhava rubakvo ĉefe inkluzivas sulfatan acidon, mordan natron (NaOH), kalkon kaj elektron. Vintre necesas antaŭvarmigi la rubakvon, do ankaŭ vaporo estas konsumata.

1. Acida Konsumo

• Konverto de Cianido al HCNLa kvanto de sulfata acido bezonata por konverti cianidon en kloakaĵo en HCN dependas de la koncentriĝo de cianido en la kloakaĵo. Ekzemple, por trakti 1 m³ da kloakaĵo kun cianida koncentriĝo de 5000 ppm, certa kvanto de sulfata acido estas necesa por ĉi tiu konvertiĝo.

• Acidigo de KloakaĵoKrom la acido por cianida konverto, oni uzas plian acidon por alĝustigi la kloakaĵon al la ĝusta acidecnivelo. La kvanto bezonata por malaltigi la pH sub 2 estas grava faktoro.

• Reakcio kun Alkalo en KloakaĵoPovas esti iuj alkalaj substancoj en la kloakaĵo, kiuj reagas kun sulfata acido, sed ĝenerale, ĉi tiu konsumo estas relative malgranda kompare kun la kvantoj uzataj por cianida konverto kaj acidigo.

• Reakcio kun Karbonato en RuboSe la cianidenhavaj krudmaterialoj havas altan karbonatan enhavon, kiel ekzemple en iu cianidaj minrestaĵoj, la karbonato reagos kun la acido por formi karbondioksidon. En tiaj kazoj, la konsumo de sulfatacido signife pliiĝos, kaj ĉi tiuj materialoj eble ne estas idealaj por traktado per la acida reakira metodo.

2. Alkala KonsumoMorda sodo (NaOH) estas uzata en la alkala sorba turo por absorbi HCN kaj formi NaCN. La kvanto de konsumita NaOH rilatas al la kvanto de generita HCN kaj la sorba efikeco.

3. Kalka KonsumoEn iuj kazoj, kalko povas esti uzata en la posta traktado de kloakaĵo, ekzemple alĝustigante la pH-valoron por pezaj metaloj. La kvanto de kalko bezonata dependas de la tipo kaj koncentriĝo de pezaj metaloj en la kloakaĵo kaj la bezonata pH-alĝustiga intervalo.

4. Elektro kaj Vaporo-KonsumoElektron uzas ekipaĵoj kiel pumpiloj, ventoliloj kaj centrifugaj ventoliloj en la procezo. Vintre, dum antaŭvarmigado de la kloakaĵo, vaporo konsumiĝas por levi la temperaturon al la taŭga nivelo por la reakcio.

konkludo

La metodo de acidiĝo por reakiri cianid-entenan kloakaĵon por reakiri natrian cianidon kaj pezajn metalojn estas ampleksa kaj efika prilabora teknologio. Sekvante specifajn procezajn paŝojn, ĝi povas ne nur forigi toksajn cianidojn kaj pezajn metalojn el kloakaĵo, sed ankaŭ recikli valorajn rimedojn. Kvankam ekzistas certaj materialaj kaj energiaj konsumoj en la procezo, konsiderante ĝiajn mediajn kaj ekonomiajn avantaĝojn, ĝi havas larĝajn aplikajn perspektivojn en la traktado de cianid-entenan kloakaĵon. Tamen, en la fakta operacio, striktaj sekurecaj mezuroj devas esti prenitaj pro la tokseco de HCN-gaso. Samtempe, kontinua optimumigo de la procezaj parametroj estas necesa por plibonigi la rekuperan efikecon kaj redukti kostojn.