სპილენძ-დარიშხანის ნარჩენი მჟავა წყლის დამუშავების კვლევა ნატრიუმის სულფიდის ნაცვლად ნატრიუმის ჰიდროსულფიდით

შესავალი

კვლევები მიუთითებს, რომ სპილენძისა და დარიშხანის შემცველი ნარჩენი მჟავის დამუშავებისას გამოიყენება პროცესი, რომელიც მოიცავს სულფიდის დალექვას, რასაც მოჰყვება თაბაშირის დამატება და ელექტროქიმიური ნეიტრალიზაცია, რაც საბოლოოდ იწვევს სტაბილურ გამონადენს, რომელიც აკმაყოფილებს მარეგულირებელ სტანდარტებს. სულფიდის დალექვის ეტაპზე, 26%-იანი მასის კონცენტრაციის ნატრიუმის სულფიდის ხსნარი ავტომატურად ემატება სპილენძისა და დარიშხანის შემცველ ნარჩენ მჟავას სპეციფიკური მჟავიანობის პირობებში, რაც იწვევს CuS და As2S3 ნალექების წარმოქმნას სპილენძისა და დარიშხანის იონების თხევადი ფაზიდან მოსაშორებლად. ფაქტობრივი წარმოებისას, ნატრიუმის სულფიდის ხსნარი შეიცავს უხსნადი მინარევების შედარებით მაღალ დონეს და ჰაერზე ზემოქმედებისას თანდათან იჟანგება თიოსულფატის წარმოქმნით. გარდა ამისა, მას აქვს მაღალი კრისტალიზაციის ტემპერატურა, სხვა ნაკლოვანებებთან ერთად. ამიტომ, ნატრიუმის სულფიდის ჩასანაცვლებლად ახალი სულფიდური აგენტის პოვნა დიდი მნიშვნელობის იქნება.

მყარი ნატრიუმის ჰიდროსულფიდი

პროცესის პრინციპი

ჭარბი H2S შთანთქმის არსებული პროცესით შეზღუდვის გამო, სპილენძისა და დარიშხანის შემცველი ნარჩენი მჟავის დამუშავება ნატრიუმის ჰიდროსულფიდის გამოყენებით ხორციელდება გოგირდმჟავას საამქროს ნარჩენი მჟავისა და ჩამდინარე წყლების არსებული აღჭურვილობისა და პროცესის ნაკადის საფუძველზე. ეს მეთოდი დამუშავებისთვის იყენებს ნატრიუმის ჰიდროსულფიდისა და ნატრიუმის სულფიდის შერეულ ხსნარს.

პროცესის ნაკადი

სურათი 1 ასახავს პროცესის ნაკადის დიაგრამას სპილენძისა და დარიშხანის შემცველი ნარჩენი მჟავების დასამუშავებლად ნატრიუმის ჰიდროსულფიდის გამოყენებით. ნარჩენი მჟავა ხსნარი, SO2-ის ამოღების შემდეგ, შიგთავსის კოშკში, ზემოდან შედის ნატრიუმის ჰიდროსულფიდის რეაქციის ავზში. ნატრიუმის ჰიდროსულფიდისა და ნატრიუმის სულფიდის შერეული ხსნარი ემატება რეაქციის ავზის ძირიდან. მჟავე პირობებში წარმოიქმნება H2S გაზი და თანდათან იზრდება, რეაგირებს სპილენძთან და დარიშხანთან ზემოდან ქვემოთ და წარმოქმნის CuS და As2S3 ნალექებს. ეს ნალექები შემდეგ გადაედინება სპილენძის შესქელებაში დალექვის მიზნით. ზენატანი იგზავნება თაბაშირის დამუშავების პროცესში, ხოლო ქვედა ტალახი ფილტრაციის პრესაში წყდება, შემდგომი გადამუშავებისთვის გაგზავნამდე. ურეაქციოდ H2S-ის მცირე რაოდენობა გამოიყვანება უარყოფითი წნევის მილით დეტოქსიკაციის კოშკში, სადაც ის შეიწოვება ნატრიუმის ჰიდროსულფიდისა და ნატრიუმის სულფიდის მოცირკულირე შერეული ხსნარით, რაც უზრუნველყოფს გამონადენის სტანდარტებს.

ექსპერიმენტული მეთოდი

მიღებულია უწყვეტი წარმოების რეჟიმი, სხვა პროცესები და კონტროლის პარამეტრები უცვლელი რჩება. ნატრიუმის ჰიდროსულფიდი უფრო სწრაფად რეაგირებს, ვიდრე ნატრიუმის სულფიდი; თუ კონცენტრაცია შედარებით მაღალია, დიდი რაოდენობით წყალბადის სულფიდი (H2S) სწრაფად წარმოიქმნება მჟავე პირობებში. ნარჩენ მჟავაში შემავალი სპილენძისა და დარიშხანის გარკვეულ ნაწილთან ურთიერთობის გარდა, შედარებით ჭარბი წყალბადის სულფიდი გაურბის თხევადი ზედაპირიდან მორევის ბალიშის აჟიოტაჟის გამო და ნეგატიური წნევით ჩამოიწევს დეტოქსიკაციის კოშკში. არსებული პროცესი იყენებს ნატრიუმის სულფიდს სულფიდური რეაქციის დროს წარმოქმნილი ჭარბი წყალბადის სულფიდის შთანთქმისთვის (Na2S + H2S = 2NaHS). ნატრიუმის ჰიდროსულფიდის საცდელი გამოყენების შემდეგ, ნატრიუმის სულფიდის შესანახი ავზი შეიცავს ნატრიუმის ჰიდროსულფიდს, რაც ამცირებს წყალბადის სულფიდის ჭარბი შთანთქმის უნარს. წყალბადის სულფიდის არასრული შთანთქმის თავიდან ასაცილებლად, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დეტოქსიკაციის კოშკიდან შეუსაბამო გამონაბოლქვი, წყალი (კონდენსატი ნატრიუმის სულფიდის შესანახი ავზის გაცხელების ორთქლიდან) ემატება ნატრიუმის სულფიდის შესანახ ავზს საცდელი პერიოდის განმავლობაში, რათა შეინარჩუნოს ნატრიუმის სულფიდის შერეული ხსნარის კონცენტრაცია დაახლოებით 15%-ზე.

დასკვნა

1. ნატრიუმის ჰიდროსულფიდისა და ნატრიუმის სულფიდის შერეული ხსნარის გამოყენების შემდეგ, რეაგენტის ღირებულება ერთი კუბური მეტრი ნარჩენი მჟავის დასამუშავებლად მცირდება სუფთა ნატრიუმის სულფიდის 52.5%-მდე, რაც იწვევს მნიშვნელოვან ეკონომიკურ სარგებელს.

2. ნატრიუმის ჰიდროსულფიდისა და ნატრიუმის სულფიდის შერეული ხსნარის გამოყენებამ გავლენა არ მოახდინა საამქროს გამონადენის მაჩვენებლებზე; ჩამდინარე წყლების ჩაშვების სტანდარტები რჩება სტაბილური და შესაბამისი.

3. ნატრიუმის სულფიდისა და ნატრიუმის ჰიდროსულფიდის შერეული გამოყენების გამო და არსებული დეტოქსიკაციის კოშკის პროცესის უცვლელად, დეტოქსიკაციის კოშკიდან გამონაბოლქვის შეუსაბამობის შემთხვევები არ დაფიქსირებულა.