שיטות טיפול לציפוי אלקטרוליטי של גזי פליטה של ​​ציאניד

מבוא

בתעשיית הציפוי האלקטרוני , ציאנידים נמצאים בשימוש נרחב כתוספי ציפוי חשובים. הם יכולים לשפר משמעותית את האיכות והיעילות של שכבות הציפוי האלקטרוני. עם זאת, במהלך תהליך הציפוי האלקטרוני נוצרים גזי פליטה המכילים ציאניד , המכילים חומרים רעילים ביותר כמו מימן ציאניד (HCN). מצב זה מהווה איום חמור על הסביבה ועל בריאות האדם. לכן, טיפול יעיל בגזי פליטה של ​​ציאניד מציפוי אלקטרוני הוא בעל חשיבות רבה.

מקורות של ציפוי אלקטרוליטי של גזי פליטה של ציאניד

1. מיכלי ציפוי אלקטרוליטי : במהלך הציפוי האלקטרוליטי, עקב התנדפות האלקטרוליט והגז הנוצר בתגובה האלקטרוליטית, משתחרר גז פליטה המכיל ציאניד. לדוגמה, בציפוי ציאנידי של זהב וכסף, תרכובות הציאניד בתמיסת הציפוי יתנדפו תחת פעולת חום וזרם חשמלי.

2. תהליכי ניקוי : לאחר ציפוי אלקטרוליטי, כאשר מנוקים את חלקי העבודה בתמיסות ניקוי המכילות ציאנידים , כמות קטנה של ציאנידים תתנדף. גם אם ריכוז הציאנידים בתמיסת הניקוי נמוך, הצטברות והתנדפות ארוכת טווח עדיין עלולים לגרום לבעיות זיהום.

3. טיפול בשפכים : אם טיפול השפכים בציפוי אלקטרוליטי אינו תקין, גז ציאניד עלול להיפלט. בתהליך הטיפול בשפכים המכילים ציאניד, אם תנאי התגובה אינם מבוקרים היטב, פירוק הציאנידים עלול לייצר גז HCN ולחדור לאטמוספרה.

4. ציוד עזר : ציוד כגון מערכות אוורור ומכשירי חימום עלול גם הוא לייצר כמויות זעירות של גזי פליטה במהלך הפעולה. למרות שהכמות קטנה, בהתחשב ברעילות הגבוהה של ציאנידים, לא ניתן להתעלם ממנה.

מאפייני ציפוי גז פליטה ציאנידי אלקטרוליטי

1. רעילות גבוהה : תרכובות ציאניד, ובמיוחד HCN, הן רעילות ביותר. אפילו בריכוזים נמוכים מאוד, הן עלולות לגרום נזק לגוף האדם. שאיפת גזי פליטה המכילים ציאניד עלולה להוביל לתסמינים כגון כאב ראש, סחרחורת, קוצר נשימה, ובמקרים חמורים, היא עלולה להיות מסכנת חיים.

2. ריכוז נמוך אך השפעה מצטברת : באופן כללי, ריכוז גזי הפליטה של ​​ציאניד מגלון הוא נמוך יחסית, אך עקב היווצרות מתמשכת במהלך תהליך הגלוון, אם לא מטופלים ביעילות, ההשפעה המצטברת תגרום לזיהום סביבתי לטווח ארוך.

תהליך טיפול של ציפוי אלקטרוליטי של גז פליטה של ציאניד

1. איסוף גזי פליטה

• התקינו מכסי איסוף גז או התקני איסוף אחרים בנקודות ייצור גזי הפליטה. יש לתכנן את התקני האיסוף הללו בהתאם לתהליך הייצור והמבנה הספציפיים על מנת להבטיח שניתן יהיה לאסוף את גזי הפליטה ביעילות. לדוגמה, בסדנה גדולה לציפוי אלקטרוליטי, ניתן להשתמש בשילוב של מכסי איסוף מקומיים ומערכות אוורור כוללות כדי ללכוד באופן מקיף גזי פליטה המכילים ציאניד.

2. טיפול מקדים

• סילוק אבק : השתמשו בציוד לסילוק אבק כגון מסנני שקיות או משקעים אלקטרוסטטיים כדי להסיר חלקיקים מגזי הפליטה. חלקיקים עשויים לשאת תרכובות ציאניד על פני השטח שלהם, והסרתם מראש יכולה לשפר את יעילות הטיפול העוקב ולמנוע נזק לציוד הטיפול.

• הסרת שעווה והסרת לחות : מכיוון שגז הפליטה עשוי להכיל אדי מים וערפל שמן, יש להשתמש במכשירי הסרת אדים ומסירי לחות כדי להסיר חומרים אלה. אדי מים יכולים להשפיע על יעילות התגובה של תהליכי טיפול עוקבים, וערפל שמן עשוי גם להשפיע על ביצועי הזרזים והסופחים.

3. תהליך הטיפול העיקרי

• שיטת ספיגה כימית

• עיקרון : השתמשו בתמיסות אלקליות כגון נתרן הידרוקסיד (NaOH) או סידן הידרוקסיד (Ca(OH)₂) כסופחים. ציאניד בגזי הפליטה מגיב עם התמיסה האלקלית ליצירת מלחי ציאניד. לדוגמה, HCN מגיב עם NaOH ליצירת נתרן ציאניד (NaCN), שיכול להסיר ביעילות ציאניד מגזי הפליטה.

• תהליך : גז הפליטה נכנס למגדל הספיגה הכימית, שם הוא בא במגע עם התמיסה הבסיסית המרוססת בצורה נגדית. מגדל הספיגה ממולא בדרך כלל בחומרי אריזה כדי להגדיל את שטח המגע בין הגז לנוזל, ובכך לשפר את יעילות הספיגה.

• שיטת חמצון קטליטית

• עיקרון : תחת פעולת זרז, ציאניד בגזי הפליטה מתחמצן לפחמן דו -חמצני (CO₂), מים (H₂O) וחנקן (N₂) שאינם רעילים. זרזים נפוצים כוללים זרזים של מתכות יקרות (כגון פלטינה, פלדיום) וזרזים של תחמוצת מתכת (כגון טיטניום דיאוקסיד, ונדיום פנטוקסיד).

• תהליך : לאחר שעברו דרך מגדל ספיגה כימית, גז הפליטה נכנס להתקן החמצון הקטליטי. ההתקן מצויד במצע זרז, וגז הפליטה עובר דרך מצע הזרז בטמפרטורה ובמהירות חלל מסוימים. הזרז מקדם את תגובת החמצון של ציאניד, ומפחית את רעילותו.

• שיטת ספיגה רטובה

• עיקרון : השתמשו במגדל ספיגה רטוב כדי לרסס סופג נוזלי לספיגת ציאניד בגזי הפליטה. הסופג יכול להיות תמיסה כימית מיוחדת המנוסחת בהתאם למאפייני הציאניד.

• תהליך : גז הפליטה נכנס למגדל הספיגה הרטוב מלמטה, והסופג מרוסס מלמעלה. שניהם במגע במגדל, והציאניד שבגז הפליטה נספג על ידי הסופג. הנוזל הנספג מטופל לאחר מכן בנפרד כדי להסיר את הציאניד.

• שיטת טיפול ביולוגי

• עיקרון : לחלק מהמיקרואורגניזמים יש את היכולת לפרק ציאניד. מיקרואורגניזמים אלה משתמשים בהם כדי לפרק ציאניד בגזי הפליטה בסביבה מתאימה.

• תהליך : גז הפליטה עובר תחילה הלחות ולאחר מכן נכנס למכשיר הטיפול הביולוגי. המכשיר מכיל נשא ביופילם עליו מחוברים מיקרואורגניזמים. הציאניד בגז הפליטה נספג על ידי הביופילם ומתפרק על ידי מיקרואורגניזמים לחומרים לא רעילים. עם זאת, שיטה זו דורשת שליטה קפדנית בתנאי סביבה כגון טמפרטורה, pH ואספקת חומרים מזינים כדי להבטיח את הצמיחה והפעילות התקינות של המיקרואורגניזמים.

4. ניטור ושחרור

• יש להתקין ציוד ניטור מקוון בפתח פליטת גזי הפליטה כדי לנטר באופן רציף את ריכוז הציאניד ומזהמים אחרים בגזי הפליטה. רק כאשר גזי הפליטה עומדים בתקני הפליטה הלאומיים והמקומיים, ניתן לפלוט אותם לאטמוספרה. יש לתעד את נתוני הניטור ולדווח עליהם באופן קבוע כדי להבטיח עמידה בדרישות הסביבתיות.

מקרה מבחן

מפעל אלקטרוליטי מסוים נתקל בבעיות חמורות בזיהום גזי פליטה המכילים ציאניד במהלך תהליך הייצור. כדי לפתור בעיה זו, המפעל נקט באמצעי הטיפול הבאים:

1. איסוף גזי פליטה : הותקנה מכסה איסוף גז יעיל במיוחד מעל מיכל הציפוי האלקטרוני כדי להבטיח שיותר מ-95% מגזי הפליטה ייאספו.

2. טיפול מקדים : התקינו מערכת להסרת אבק וייבוש לחות כדי להסיר ביעילות חלקיקים ואדי מים מגזי הפליטה.

3. טיפול עיקרי : אימצנו שילוב של תהליכי ספיגה כימית וחמצון קטליטי. ראשית, גז הפליטה נכנס למגדל ספיגה כימית מלא בתמיסת NaOH כדי להסיר את רוב הציאניד. לאחר מכן, הציאניד הנותר מתחמצן ופורק עוד יותר במתקן החמצון הקטליטי.

4. ניטור : התקנת מערכת ניטור מקוונת כדי להבטיח שגזי הפליטה המטופלים עומדים בתקני הפליטה הלאומיים.

לאחר יישום אמצעים אלה, ריכוז הציאניד בגזי הפליטה של הארגון ירד משמעותית, מה שהפחית ביעילות את זיהום הסביבה והגנה על בריאות העובדים.

סיכום

טיפול בגזי פליטה של ציאניד מגלוש הוא אמצעי חשוב להגנה על הסביבה ובריאות האדם בתעשיית הגלוש. על ידי אימוץ אמצעי איסוף, טיפול מקדים, טיפול עיקרי, ניטור ופליטת גזי פליטה מתאימים, ניתן להפחית ביעילות את ריכוז הציאניד בגזי הפליטה כדי לעמוד בדרישות הגנת הסביבה. בעתיד, עם השיפור המתמיד של דרישות הגנת הסביבה, מפעלי גלוש יצטרכו לייעל ולחדש ללא הרף את תהליכי טיפול בגזי הפליטה כדי להשיג פיתוח בר-קיימא.