კვლევა სპილენძის აღდგენის მეთოდის შესახებ ციანიდის სპილენძის მოპირკეთების ჩამდინარე წყლებში

1. შესავალი

ეკოლოგიურად სუფთა და რესურსების დაზოგვის რეჟიმის დამკვიდრება ამჟამად არის ორი ძირითადი თემა ელექტრული მრეწველობის მდგრადი განვითარებისთვის. მსოფლიოში ფერადი ლითონების რესურსების დეფიციტის და ლითონის მასალების დალევის ღირებულების მუდმივი ზრდის პირობებში, რესურსების დაზოგვის ტექნოლოგიის მიღებამ დიდი ყურადღება მიიპყრო. ჩინურ ელექტრული საწარმოებს განვითარების შედარებით მოკლე ისტორია აქვთ. განვითარების საწყის ეტაპზე იყო სახსრების დეფიციტი და ჩამორჩენილი ტექნოლოგია. ელექტრული ქარხნების უმეტესობას არ აქვს ინფორმირებულობა ლითონის მასალების აღდგენის შესახებ ელექტრული ჩამდინარე წყლებში, რომ აღარაფერი ვთქვათ აღდგენის მეთოდებზე კვლევის შესახებ. ამისთვის ციანიდი სპილენძის მოოქროვილი და სპილენძის შენადნობის ელექტრული ჩამდინარე წყლები, ციანიდის გატეხვის შემდეგ ორვალენტიანი სპილენძის მიერ წარმოქმნილი ნალექები წვრილი ნაწილაკებია, რაც იწვევს რთულ ნალექს და გამოყოფას და მაღალ ხარჯებს. ამიტომ, გადაუდებელია ახალი აღდგენის პროცესების შესწავლა.

2. მეთოდის პრინციპები

2.1 ციანიდის სპილენძის და სპილენძის შენადნობის ჩამდინარე წყლების დამუშავება

In the traditional cyanide breaking process using sodium hypochlorite, the pH of the cyanide-containing wastewater needs to be adjusted to 11 - 12. usually by adding sodium hydroxide. During the cyanide breaking process, cyanide is converted into Carbon dioxide and nitrogen, and monovalent copper ions are oxidized into divalent copper ions, which then form fine particles of basic copper carbonate suspended in the wastewater. Natural sedimentation takes more than a whole day and still cannot achieve complete precipitation. A large amount of coagulant aid and flocculant are required to achieve complete precipitation and separation. In the past, when copper was not recovered, the wastewater after cyanide breaking was mixed into the comprehensive acid-containing wastewater, which was treated by the lime method. Basic copper carbonate was adsorbed on the precipitates in the comprehensive wastewater and finally precipitated and separated.

ციანიდის დაშლის ახალი პროცესი არის კირის დამატება pH-ის დასარეგულირებლად. ციანიდის დაშლის დროს წარმოქმნილი ნახშირორჟანგი რეაგირებს კალციუმის ოქსიდთან და წარმოქმნის კალციუმის კარბონატს. ამავდროულად, ძირითადი სპილენძის კარბონატი კალციუმის კარბონატთან ერთად აგროვებს დიდი ნაწილაკების ნალექებს.

2.2 სხვა სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავება

ორვალენტიანი სპილენძის იონები მჟავე კაშკაშა სპილენძის საფარის ჩამდინარე წყლებში რეაგირებენ კირთან სპილენძის ჰიდროქსიდის წარმოქმნით, ხოლო გოგირდის მჟავა კირთან რეაქციაში შედის კალციუმის სულფატის და წყლის წარმოქმნით. სპილენძის პიროფოსფატის მოპირკეთების ჩამდინარე წყალში, პიროფოსფატის რადიკალები და სპილენძის იონები არსებობს კომპლექსის სახით. კირით დამუშავებისას პიროფოსფატის რადიკალი რეაგირებს კალციუმის ოქსიდთან და წარმოქმნის კალციუმის პიროფოსფატის ნალექს, ხოლო სპილენძის იონები რეაგირებენ კალციუმის ოქსიდთან სპილენძის ჰიდროქსიდის წარმოქმნით.

3. აღდგენის პროცესი

3.1 სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლების შემადგენლობა

სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლები მოიცავს რამდენიმე ტიპს, როგორიცაა ციანიდის სპილენძის მოპირკეთება, სპილენძ-თუთიის შენადნობი, სპილენძის კალის შენადნობი, მჟავე კაშკაშა სპილენძის საფარი და სპილენძის პიროფოსფატით მოოქროვილი ჩამდინარე წყლები. ციანიდის სპილენძის მოპირკეთება, სპილენძ-თუთიის შენადნობი და სპილენძის კალის შენადნობის ჩამდინარე წყლები მიედინება ციანიდის შემცველ ჩამდინარე წყლების რეგულირების ავზში, ხოლო მჟავე კაშკაშა სპილენძის მოპირკეთება და სპილენძის პიროფოსფატით მოპირკეთებული ჩამდინარე წყლები მიედინება სპილენძის შემცველ ჩამდინარე წყლების რეგულირების ავზში. ციანიდის სპილენძის მოპირკეთება და სპილენძის შენადნობის ჩამდინარე წყლები შეიცავს კომპლექსურ აგენტებს, როგორიცაა ნატრიუმის ციანიდიკალიუმის ნატრიუმის ტარტრატი და ამონიუმის თიოციანატი, რომლებიც ქმნიან კომპლექსებს სპილენძის იონებთან. სპილენძის პიროფოსფატის მოპირკეთების ჩამდინარე წყლები შეიცავს სპილენძის პიროფოსფატის კომპლექსებს. ციანიდის სპილენძის მოპირკეთება და სპილენძის შენადნობი ჩამდინარე წყლები შეადგენს სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლების დაახლოებით 90%-ს, ხოლო მჟავე კაშკაშა სპილენძის მოპირკეთება და სპილენძის პიროფოსფატით მოოქროვილი ჩამდინარე წყლები შეადგენს დაახლოებით 10%-ს.

3.2 სპილენძის კომპლექსების დაჟანგვის პროცესი

სპილენძის აღდგენამდე აუცილებელია სპილენძის კომპლექსების დაშლა ელექტრული ჩამდინარე წყლებში და Cu⁺ იონების დაჟანგვა Cu11+ იონებად. ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის ხსნარის და წყალბადის ზეჟანგის კომბინირებული მეთოდი გამოიყენება ციანიდისა და კომპლექსური აგენტების გასატეხად, როგორიცაა კალიუმის ნატრიუმის ტარტრატი. არის სამი ციანიდის გამტეხი ტანკი. ციანიდის შემცველი ჩამდინარე წყლები და სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლები გადატუმბულია პირველი ეტაპის ციანიდის გამტეხ ავზში. ცაცხვის რძეს ემატება pH 12 - XNUMX-მდე დასარეგულირებლად. კირის რძის დამატებითი რაოდენობა რეგულირდება pH კონტროლის სისტემით. ამავდროულად, ციანიდის გასატეხად ემატება ნატრიუმის ჰიპოქლორიტის ხსნარი. წყალბადის ზეჟანგი ემატება მეორე სტადიის ციანიდის გამტეხ ავზს, რათა გააგრძელოს ციანიდის დაშლა და დაჟანგვის კომპლექსური აგენტები, როგორიცაა კალიუმის ნატრიუმის ტარტრატი. ნელი რეაქციის სიჩქარის გამო ემატება მესამე ეტაპის ციანიდის გამანადგურებელი ავზი. მესამე სტადიის ციანიდის გამტეხ ავზში ციანიდის და კომპლექსური აგენტების მოცილება, როგორიცაა კალიუმის ნატრიუმის ტარტრატი, მოწმდება ქიმიური ანალიზის მონაცემებისა და გამოცდილების მიხედვით. ჟანგვის რეაქციის დასრულების შემდეგ, ჩამდინარე წყალში Cu+ მთლიანად გარდაიქმნება CuXNUMX+-ად და წარმოიქმნება ძირითადი სპილენძის კარბონატი და სპილენძის ჰიდროქსიდის ნალექები. ამ პროცესის დროს, მას შემდეგ, რაც სპილენძის პიროფოსფატით მოპირკეთებული ჩამდინარე წყლები რეაგირებს კირთან, სპილენძისა და პიროფოსფატის რადიკალისგან წარმოქმნილი კომპლექსი იშლება და წარმოიქმნება სპილენძის ჰიდროქსიდი. ანალიზის მონაცემები აჩვენებს, რომ ამ პროცესს შეუძლია ჩამდინარე წყლები დააკმაყოფილოს ჩაშვების სტანდარტებს. კირის დამატება pH-ის დასარეგულირებლად და სპილენძის იონების დალექვით ამცირებს მკურნალობის ღირებულებას, ხოლო კირი ასევე ასრულებს კოაგულანტის როლს და მთლიანად აგროვებს პიროფოსფატის რადიკალს.

3.3 სპილენძის აღდგენა

ზემოაღნიშნულ პროცესში, სპილენძის იონები ელექტრული ჩამდინარე წყლებში გარდაიქმნება ძირითად სპილენძის კარბონატულ ნალექებად. თუ დამატებული კირის რაოდენობა დიდია, სპილენძის იონები ასევე შეიძლება გარდაიქმნას სპილენძის ჰიდროქსიდის ნალექებად. ვინაიდან კირი საჭიროა პიროფოსფატის რადიკალის დასალექად სპილენძის პიროფოსფატით მოპირკეთებულ ჩამდინარე წყალში, დამატებული კირის რაოდენობა არ შეიძლება იყოს ძალიან მცირე. ცაცხვის ღირებულება ძალიან დაბალია და მისი დამატება შესაძლებელია დამუშავების პროცესში სათანადო ჭარბად.

ციანიდის შემცველი და სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავების შემდეგ სამსაფეხურიან ციანიდის გამტეხ ავზებში, ისინი ჩაედინება ფლოკულაციის ავზში. ნატრიუმის პიროსულფიტი ემატება ფლოკულაციის ავზს ჭარბი წყალბადის ზეჟანგის შესამცირებლად და პოლიაკრილამიდის ფლოკულანტი ემატება ნალექის ნაწილაკების გადიდების მიზნით. თუ ნატრიუმის პიროსულფიტი არ დაემატება ფლოკულაციის ავზს, ნარჩენი წყალბადის ზეჟანგი ციანიდის დაშლის შემდეგ იშლება ჟანგბადის წარმოქმნით, რომელიც ადსორბირდება ნალექის ნაწილაკების ზედაპირზე და იწვევს ნალექის ცურვას. ნატრიუმის პიროსულფიტის დამატებული რაოდენობა უნდა იყოს ისეთი, რომ ნალექი არ იცუროს და შესაბამისი ჭარბი იყოს მისაღები.

ფლოკულაციის ავზში გავლის შემდეგ ჩამდინარე წყლები ჩაედინება დახრილი მილის დალექვის ავზში. მას შემდეგ, რაც ნალექები გამოეყოფა წყალს, ისინი შედიან დანალექების გასქელება ავზში, შემდეგ კი იფილტრება ფილტრის პრესით. ფილტრის ნამცხვარი ამოღებულია და ფილტრატი მიედინება უკან კორექტირების ავზში. ამოღებული სპილენძის შემცველი ფილტრის ნამცხვარი შეძენილია პროფესიონალური კომპანიის მიერ და ეგზავნება პროფესიონალ მწარმოებელს სპილენძის სულფატის დასამზადებლად ან ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროლიტური სპილენძის დასამზადებლად.

4. უპირატესობები

სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლები წარმოიქმნება ელექტრული საფარის ოთხ საამქროში. ანალიზისა და მონიტორინგის მონაცემები აჩვენებს, რომ სპილენძის საშუალო მასის კონცენტრაცია ქ ციანიდის სპილენძის საფარის ჩამდინარე წყლები არის 345 მგ/ლ, ანუ ყოველი ტონა ჩამდინარე წყალი შეიცავს 0.345 კგ სპილენძს. თვეში ციანიდის სპილენძის მოპირკეთების ჩამდინარე წყლების საერთო რაოდენობა შეადგენს დაახლოებით 4600 ტონას, რომელიც შეიცავს 1587 კგ სპილენძს. სხვა სპილენძის შემცველ ჩამდინარე წყლებში სპილენძთან ერთად, თვეში შესაძლებელია დაახლოებით 1700 კგ სპილენძის აღდგენა. კომპანიის ყოველთვიური შემოსავალი სპილენძის შემცველი ლამის გაყიდვიდან არის 30.000 - 40.000 RMB. კომპანიის მიერ სპილენძის აღება ელექტრული ჩამდინარე წყლებიდან თავიდან აიცილებს მეტალის სპილენძის არაეფექტურ მოხმარებას, რაც არამარტო ამცირებს დალუქვის ღირებულებას, არამედ ამცირებს გარემოს მეორადი დაბინძურებას, რაც კარგ ეკონომიკურ და სოციალურ სარგებელს მიაღწევს.

5. დასკვნა

ელექტრული მრეწველობა ძალზე დამაბინძურებელი ინდუსტრიაა. ამჟამინდელ ვითარებაში, როდესაც ჩინეთში ჩამდინარე წყლების დამუშავების პროცესები და ტექნოლოგიები შედარებით ჩამორჩენილია, ფერადი ლითონების აღდგენის მეთოდების აქტიურად შესწავლას ელექტრული ჩამდინარე წყლებში დიდი მნიშვნელობა აქვს რესურსების დაზოგვის და ეკოლოგიურად სუფთა ელექტრული რეჟიმის დასამკვიდრებლად და ელექტრული ინდუსტრიის მდგრადი განვითარების შესანარჩუნებლად. ციანიდის სპილენძის და სხვა სპილენძის შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავების მეთოდმა ამ ნაშრომში შესწავლილი კირის გამოყენებით სპილენძის აღდგენის მეთოდი აჩვენა კარგი შედეგები პრაქტიკულ გამოყენებაში, რაც უზრუნველყოფს ელექტრული მრეწველობის მწვანე განვითარების საშუალებას.