Հետազոտություն պղնձի վերականգնման մեթոդի վերաբերյալ ցիանիդային պղնձապատման կեղտաջրերում

1: ներածություն

Էկոլոգիապես մաքուր և ռեսուրսներ խնայող էլեկտրալվացման ռեժիմի ստեղծումը ներկայումս երկու հիմնական թեմաներն են էլեկտրապատման արդյունաբերության կայուն զարգացման համար: Աշխարհում գունավոր մետաղների ռեսուրսների պակասի և մետաղական նյութերի էլեկտրալվացման արժեքի շարունակական աճի համատեքստում մեծ ուշադրություն է գրավել ռեսուրսների խնայողությամբ էլեկտրալվացման տեխնոլոգիայի ընդունումը: Չինական էլեկտրալվացման ձեռնարկությունները զարգացման համեմատաբար կարճ պատմություն ունեն: Զարգացման սկզբնական փուլում նկատվում էր միջոցների և հետամնաց տեխնոլոգիաների պակաս։ Էլեկտրապատման փոքր գործարանների մեծամասնությունը տեղեկացված չէ մետաղական նյութերի վերականգնում կեղտաջրերում, էլ չենք խոսում վերականգնման մեթոդների մասին հետազոտությունների մասին: Համար ցիանիդ պղնձապատման և պղնձի համաձուլվածքի էլեկտրալվացման կեղտաջրերը, երկվալենտ պղնձից առաջացած նստվածքները ցիանիդից կոտրվելուց հետո մանր մասնիկներ են, ինչը հանգեցնում է դժվար տեղումների և տարանջատման և բարձր ծախսերի: Ուստի հրատապ է ուսումնասիրել վերականգնման նոր գործընթացները։

2. Մեթոդի սկզբունքներ

2.1 Ցիանիդային պղնձապատման և պղնձի համաձուլվածքի կեղտաջրերի մաքրում

Նատրիումի հիպոքլորիտ օգտագործող ավանդական ցիանիդի քայքայման գործընթացում ցիանիդ պարունակող կեղտաջրի pH-ը պետք է կարգավորվի մինչև 11-12, սովորաբար՝ նատրիումի հիդրօքսիդ ավելացնելով։ Ցիանիդային քայքայման գործընթացի ընթացքում ցիանիդը վերածվում է Բնածուխ Երկօքսիդը և ազոտը, իսկ միարժեք պղնձի իոնները օքսիդանում են երկարժեք պղնձի իոնների, որոնք այնուհետև առաջացնում են կեղտաջրերի մեջ կալցիֆիկացված հիմնային պղնձի կարբոնատի մանր մասնիկներ: Բնական նստվածքը տևում է մեկ ամբողջ օրից ավելի և դեռևս չի կարող ապահովել լիարժեք նստվածք: Լիարժեք նստվածքի և անջատման համար անհրաժեշտ է մեծ քանակությամբ կոագուլյանտ և ֆլոկուլանտ: Անցյալում, երբ պղինձը չէր վերականգնվում, ցիանիդի քայքայումից հետո կեղտաջրերը խառնվում էին թթու պարունակող համապարփակ կեղտաջրի հետ, որը մշակվում էր կրի մեթոդով: Հիմնային պղնձի կարբոնատը ադսորբվում էր համապարփակ կեղտաջրերի նստվածքների վրա և վերջապես նստվածք էր տալիս ու անջատվում:

Ցիանիդը կոտրելու նոր գործընթացը ներառում է կրաքարի ավելացում՝ pH-ը կարգավորելու համար: Ածխածնի երկօքսիդը, որը առաջանում է ցիանիդի կոտրման ժամանակ, փոխազդում է կալցիումի օքսիդի հետ՝ առաջացնելով կալցիումի կարբոնատ։ Միևնույն ժամանակ, հիմնական պղնձի կարբոնատը կալցիումի կարբոնատի հետ միասին նստեցվում է՝ առաջացնելով մեծ մասնիկների նստվածքներ:

2.2 Պղինձ պարունակող այլ կեղտաջրերի մաքրում

Թթվային վառ պղնձապատման կեղտաջրերի երկվալենտ պղնձի իոնները փոխազդում են կրի հետ՝ առաջացնելով պղնձի հիդրօքսիդ, իսկ ծծմբաթթուն փոխազդում է կրի հետ՝ առաջացնելով կալցիումի սուլֆատ և ջուր։ Պղնձի պիրոֆոսֆատային ծածկույթի կեղտաջրերում պիրոֆոսֆատ ռադիկալը և պղնձի իոնները գոյություն ունեն բարդի տեսքով: Կրաքարի հետ մշակվելիս պիրոֆոսֆատ ռադիկալը փոխազդում է կալցիումի օքսիդի հետ՝ առաջացնելով կալցիումի պիրոֆոսֆատի նստվածք, իսկ պղնձի իոնները փոխազդում են կալցիումի օքսիդի հետ՝ առաջացնելով պղնձի հիդրօքսիդ։

3. Վերականգնման գործընթաց

3.1 Պղինձ պարունակող կեղտաջրերի կազմը

Պղինձ պարունակող կեղտաջրերը ներառում են մի քանի տեսակներ, ինչպիսիք են ցիանիդային պղնձապատումը, պղինձ-ցինկ համաձուլվածքը, պղինձ-անագի համաձուլվածքը, թթվային վառ պղնձի ծածկույթը և պղնձի պիրոֆոսֆատ ծածկույթի կեղտաջրերը: Ցիանիդային պղնձապատման, պղնձի-ցինկի համաձուլվածքի և պղնձի անագ համաձուլվածքի կեղտաջրերը հոսում են ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերի կարգավորման տանկի մեջ, մինչդեռ թթվային վառ պղնձապատման և պղնձի պիրոֆոսֆատապատման կեղտաջրերը հոսում են պղինձ պարունակող կեղտաջրերի կարգավորման տանկի մեջ: Ցիանիդային պղնձապատման և պղնձի համաձուլվածքի կեղտաջրերը պարունակում են բարդացնող նյութեր, ինչպիսիք են Նատրիումի ցիանիդ, կալիումի նատրիումի տարտրատը և ամոնիումի թիոցիանատը, որոնք բարդույթներ են կազմում պղնձի իոնների հետ։ Պղնձի պիրոֆոսֆատապատման կեղտաջրերը պարունակում են պղնձի պիրոֆոսֆատային համալիրներ: Ցիանիդային պղնձապատման և պղնձի համաձուլվածքի կեղտաջրերը կազմում են ընդհանուր պղինձ պարունակող կեղտաջրերի մոտավորապես 90%-ը, մինչդեռ թթվային վառ պղնձապատման և պղնձի պիրոֆոսֆատային ծածկույթի կեղտաջրերը կազմում են մոտ 10%:

3.2 Պղնձի համալիրների օքսիդացման գործընթացը

Պղնձի վերականգնումից առաջ անհրաժեշտ է ջարդել պղնձի կոմպլեքսները էլեկտրալվացման կեղտաջրերում և օքսիդացնել Cu⁺ իոնները Cu11+ իոնների: Նատրիումի հիպոքլորիտի լուծույթի և ջրածնի պերօքսիդի համակցված մեթոդը օգտագործվում է ցիանիդը և կոմպլեքսացնող նյութերը կոտրելու համար, ինչպիսիք են կալիումի նատրիումի տարտրատը: Կան երեք ցիանիդ ջարդող տանկ։ Ցիանիդ պարունակող կեղտաջրերը և պղինձ պարունակող կեղտաջրերը մղվում են առաջին փուլի ցիանիդ ջարդող բաքի մեջ: Լայմի կաթը ավելացվում է pH-ը 12 - XNUMX-ի կարգավորելու համար, իսկ կրաքարի կաթի ավելացումը ճշգրտվում է pH-ի վերահսկման համակարգով: Միաժամանակ ցիանիդը կոտրելու համար ավելացվում է նատրիումի հիպոքլորիտի լուծույթ։ Ջրածնի պերօքսիդը ավելացվում է երկրորդ աստիճանի ցիանիդը ջարդող բաքին՝ շարունակելու ցիանիդի կոտրումը և օքսիդացնող բարդացնող նյութերը, ինչպիսիք են կալիումի նատրիումի տարտրատը: Դանդաղ արձագանքման արագության պատճառով ավելացվում է երրորդ աստիճանի ցիանիդ ջարդող բաք։ Երրորդ փուլի ցիանիդը ջարդող տանկում ցիանիդի և կոմպլեքսավորող նյութերի հեռացումը, ինչպիսին է կալիումի նատրիումի տարտրատը, ստուգվում է ըստ քիմիական անալիզի տվյալների և փորձի: Օքսիդացման ռեակցիայի ավարտից հետո կեղտաջրերում Cu⁺-ն ամբողջությամբ վերածվում է CuXNUMX+-ի և ձևավորվում են հիմնական պղնձի կարբոնատ և պղնձի հիդրօքսիդի նստվածքներ: Այս գործընթացի ընթացքում պղնձի պիրոֆոսֆատային ծածկույթի կեղտաջրերը կրի հետ փոխազդեցությունից հետո, պղնձի և պիրոֆոսֆատ ռադիկալից առաջացած բարդույթը կոտրվում է, և առաջանում է պղնձի հիդրօքսիդ: Վերլուծության տվյալները ցույց են տալիս, որ այս գործընթացը կարող է ստիպել կեղտաջրերը համապատասխանել արտահոսքի ստանդարտներին: PH-ը կարգավորելու և պղնձի իոնների նստեցման համար կրաքարի ավելացումը նվազեցնում է բուժման արժեքը, իսկ կրաքարը նաև կոագուլանտի դեր է խաղում և ամբողջությամբ նստեցնում է պիրոֆոսֆատ ռադիկալը:

3.3 Պղնձի վերականգնում

Վերոհիշյալ գործընթացում էլեկտրալվացման կեղտաջրերի պղնձի իոնները վերածվում են հիմնական պղնձի կարբոնատային նստվածքների: Եթե ​​ավելացված կրաքարի քանակը մեծ է, ապա պղնձի իոնները կարող են նաև վերածվել պղնձի հիդրօքսիդի նստվածքների: Քանի որ կրաքարը պահանջվում է պղնձի պիրոֆոսֆատային ծածկույթի կեղտաջրերում պիրոֆոսֆատ ռադիկալը նստեցնելու համար, ավելացված կրաքարի քանակը չի կարող չափազանց փոքր լինել: Կրաքարի արժեքը շատ ցածր է, և բուժման գործընթացում այն ​​կարող է ավելացվել համապատասխան ավելցուկով:

Ցիանիդ պարունակող և պղինձ պարունակող կեղտաջրերը մաքրվելուց հետո ցիանիդ ջարդող եռաստիճան բաքերում դրանք թափվում են ֆլոկուլյացիայի բաքում: Նատրիումի պիրոսուլֆիտը ավելացվում է ֆլոկուլյացիայի բաքին՝ ջրածնի պերօքսիդի ավելցուկը նվազեցնելու համար, և ավելացվում է պոլիակրիլամիդ ֆլոկուլանտ՝ նստվածքի մասնիկները մեծացնելու համար: Եթե ​​նատրիումի պիրոսուլֆիտը չի ավելացվում ֆլոկուլյացիայի բաքին, ապա ցիանիդի կոտրվելուց հետո ջրածնի պերօքսիդի մնացորդը քայքայվում է՝ արտադրելով թթվածին, որը ներծծվում է նստվածքի մասնիկների մակերեսին և առաջացնում նստվածքների լողալ: Նատրիումի պիրոսուլֆիտի ավելացված քանակությունը պետք է լինի այնպիսին, որ նստվածքները չլողան, և համապատասխան ավելցուկը ընդունելի է:

Ֆլոկուլյացիայի տանկի միջով անցնելուց հետո կեղտաջրերը հոսում են թեքված խողովակի նստվածքային բաքի մեջ: Նստվածքները ջրից անջատվելուց հետո դրանք մտնում են նստվածքի խտացման բաքը, այնուհետև զտվում են զտիչ մամլիչով: Ֆիլտրի տորթը վերականգնվում է, և ֆիլտրատը հոսում է դեպի ճշգրտման բաք: Վերականգնված պղինձ պարունակող ֆիլտրի տորթը ձեռք է բերվում պրոֆեսիոնալ ընկերության կողմից և ուղարկվում պրոֆեսիոնալ արտադրողի՝ պղնձի սուլֆատ արտադրելու համար կամ կարող է օգտագործվել նաև էլեկտրոլիտիկ պղինձ արտադրելու համար:

4. Օգուտները

Պղինձ պարունակող կեղտաջրերը առաջանում են չորս էլեկտրածածկման արտադրամասերում: Վերլուծության և մոնիտորինգի տվյալները ցույց են տալիս, որ պղնձի միջին զանգվածային կոնցենտրացիան 2010թ Ցիանիդային պղնձապատման կեղտաջրեր կազմում է 345 մգ/լ, այսինքն՝ կեղտաջրերի յուրաքանչյուր տոննա պարունակում է 0.345 կգ պղինձ: Ցիանիդային պղնձապատման կեղտաջրերի ընդհանուր քանակը ամսական կազմում է մոտավորապես 4600 տ, որը պարունակում է 1587 կգ պղինձ: Պղինձ պարունակող այլ կեղտաջրերի պղնձի հետ մեկտեղ ամսական կարող է վերականգնվել մոտ 1700 կգ պղինձ: Պղնձ պարունակող տիղմի վաճառքից ընկերության ամսական եկամուտը կազմում է 30.000 - 40.000 RMB: Ընկերության կողմից պղնձի վերականգնումը էլեկտրապատման կեղտաջրերից խուսափում է մետաղական պղնձի անարդյունավետ սպառումից՝ ոչ միայն նվազեցնելով էլեկտրապատման ծախսերը, այլև նվազեցնելով ցեխապատման տիղմի երկրորդային աղտոտումը շրջակա միջավայրի վրա՝ հասնելով լավ տնտեսական և սոցիալական օգուտների:

5: եզրափակում

Էլեկտրապատման արդյունաբերությունը խիստ աղտոտող արդյունաբերություն է: Ներկա իրավիճակում, երբ Չինաստանում կեղտաջրերի մաքրման գործընթացները և տեխնոլոգիաները համեմատաբար հետամնաց են, գունավոր մետաղների վերականգնողական մեթոդների ակտիվ ուսումնասիրությունը մեծ նշանակություն ունի ռեսուրսների խնայող և էկոլոգիապես մաքուր էլեկտրածածկման ռեժիմի հաստատման և էլեկտրապատման արդյունաբերության կայուն զարգացման համար: Սույն հոդվածում ուսումնասիրված ցիանիդային պղնձապատման և պղինձ պարունակող այլ կեղտաջրերի մշակման մեթոդը՝ կրաքարի միջոցով պղնձը վերականգնելու համար, լավ արդյունքներ է ցույց տվել գործնական կիրառման մեջ՝ ապահովելով իրագործելի ճանապարհ էլեկտրալվացման արդյունաբերության կանաչ զարգացման համար: