Цианидті мыспен қапталған ағынды сулардағы мысты қалпына келтіру әдісін зерттеу

1. кіріспе

Экологиялық таза және ресурсты үнемдейтін гальвания режимін құру қазіргі уақытта электрожабдықтау саласының тұрақты дамуының екі негізгі тақырыбы болып табылады. Дүние жүзіндегі түсті металл ресурстарының тапшылығы және металл материалдарын жалату құнының үздіксіз өсуі жағдайында ресурсты үнемдейтін гальваникалық технологияны қабылдау көпшіліктің назарын аударды. Қытайлық гальваникалық кәсіпорындардың салыстырмалы түрде қысқа даму тарихы бар. Дамудың бастапқы кезеңінде қаражат тапшылығы мен артта қалған технология болды. Көптеген шағын электропластикалық зауыттар қалпына келтіру әдістерін зерттеуді былай қойғанда, ағынды суларда металл материалдарды қалпына келтіру туралы хабардар емес. үшін цианид мыс жалату және мыс қорытпасы гальвания сарқынды сулары, цианидті ыдыратудан кейін екі валентті мыс түзетін тұнбалар ұсақ бөлшектер болып табылады, бұл қиын жауын-шашын мен бөліну және жоғары шығындарға әкеледі. Сондықтан қалпына келтірудің жаңа процестерін зерттеу өте өзекті.

2. Әдіс принциптері

2.1 Цианидті мыс жалату және мыс қорытпасының ағынды суларын тазарту

Натрий гипохлоритін қолданатын дәстүрлі цианидті бұзу процесінде цианид бар ағынды сулардың рН мәнін әдетте натрий гидроксидін қосу арқылы 11-12-ге дейін реттеу қажет. Цианидті бұзу процесінде цианид келесіге айналады: көміртегі диоксиді мен азот, ал бір валентті мыс иондары екі валентті мыс иондарына тотығады, содан кейін олар ағынды суларда суспензияланған негізгі мыс карбонатының ұсақ бөлшектерін түзеді. Табиғи тұндыру бір күннен астам уақытты алады және әлі де толық тұнбаға қол жеткізе алмайды. Толық тұндыру мен бөлуге қол жеткізу үшін көп мөлшерде коагулянт және флокулянт қажет. Бұрын мыс алынбаған кезде, цианид ыдырағаннан кейінгі ағынды сулар әк әдісімен өңделген кешенді қышқылды ағынды суларға араластырылатын. Негізгі мыс карбонаты кешенді ағынды сулардағы тұнбаларға адсорбцияланып, соңында тұнбаға түсіп, бөлінетін.

Цианидті ыдыратудың жаңа процесі рН реттеу үшін әк қосу болып табылады. Цианидті ыдырату кезінде түзілетін көмірқышқыл газы кальций оксидімен әрекеттесіп, кальций карбонатын түзеді. Бұл кезде негізгі мыс карбонаты кальций карбонатымен бірге тұнбаға түсіп, ірі бөлшектердің тұнбаларын түзеді.

2.2 Құрамында мыс бар басқа ағынды суларды тазарту

Қышқылды жарқыраған мыс жалатылған ағынды сулардағы екі валентті мыс иондары мыс гидроксидін түзу үшін әкпен әрекеттеседі, ал күкірт қышқылы кальций сульфаты мен суды түзу үшін әкпен әрекеттеседі. Мыс пирофосфатпен қапталған ағынды суларда пирофосфаттың радикалы мен мыс иондары комплекс түрінде болады. Әкпен өңдегенде пирофосфат радикалы кальций оксидімен әрекеттесіп, кальций пирофосфатының тұнбасын түзеді, ал мыс иондары кальций оксидімен әрекеттесіп, мыс гидроксидін түзеді.

3. Қалпына келтіру процесі

3.1 Құрамында мыс бар ағынды сулардың құрамы

Құрамында мыс бар ағынды суларға цианидті мыс жалату, мыс-мырыш қорытпасы, мыс-қалайы қорытпасы, қышқылды жарқыраған мыс жалату және мыс пирофосфатты жалату сияқты бірнеше түрлер жатады. Цианидті мыс жалату, мыс-мырыш қорытпасы және мыс-қалайы қорытпасының ағынды сулары құрамында цианид бар ағынды суларды реттеу резервуарына құйылады, ал қышқылды ашық мыс жалатылған және мыс пирофосфатпен қапталған ағынды сулар құрамында мыс бар ағынды суларды реттеу резервуарына құйылады. Цианидті мыспен қапталған және мыс қорытпасының ағынды суларында комплекс түзуші заттар бар Натрий цианиді, мыс иондарымен комплекстер түзетін калий натрий тартраты және аммоний тиоцианаты. Мыс пирофосфатымен қапталған ағынды суларда мыс пирофосфатты кешендері болады. Цианидті мыспен қапталған және мыс қорытпасынан жасалған ағынды сулар құрамында мыс бар жалпы ағынды сулардың шамамен 90%-ын құрайды, ал қышқылды ашық мыспен қапталған және мыс пирофосфатты қапталған ағынды сулар шамамен 10% құрайды.

3.2 Мыс кешендерінің тотығу процесі

Мысты қалпына келтірмес бұрын гальваникалық ағынды сулардағы мыс комплекстерін ыдыратып, Cu⁺ иондарын Cu²⁺ иондарына тотықтыру керек. Натрий гипохлориті ерітіндісі мен сутегі асқын тотығының аралас әдісі цианидті және калий натрий тартраты сияқты комплекс түзуші заттарды бұзу үшін қолданылады. Цианидті сындыратын үш цистерна бар. Құрамында цианид бар ағынды сулар мен құрамында мыс бар ағынды сулар бірінші сатыдағы цианидті ыдыратуға арналған резервуарға айдалады. Әк сүті рН мәнін 11 - 12 дейін реттеу үшін қосылады. және әк сүтінің қосу мөлшері рН реттеу жүйесі арқылы реттеледі. Бұл ретте цианидті ыдырату үшін натрий гипохлорит ерітіндісін қосады. Сутегі асқын тотығы цианидті және калий натрий тартраты сияқты тотықтырғыш комплекс түзуші агенттерді үзуді жалғастыру үшін екінші сатыдағы цианидті ыдырататын резервуарға қосылады. Реакция жылдамдығы баяу болғандықтан, үшінші сатыдағы цианидті ыдырататын резервуар қосылады. Үшінші кезеңдегі цианидті ыдырататын резервуарда цианидті және калий натрий тартраты сияқты комплекс түзуші агенттерді жою химиялық талдау деректері мен тәжірибесіне сәйкес тексеріледі. Тотығу реакциясы аяқталғаннан кейін ағынды сулардағы Cu⁺ толығымен Cu²⁺-қа айналады және негізгі мыс карбонаты мен мыс гидроксиді тұнбалары түзіледі. Бұл процесте мыс пирофосфатпен қапталған ағынды сулар әкпен әрекеттескеннен кейін мыс пен пирофосфат радикалынан түзілген комплекс бұзылып, мыс гидроксиді түзіледі. Талдау деректері бұл процестің сарқынды суларды ағызу стандарттарына сәйкестендіретінін көрсетеді. РН реттеу және мыс иондарын тұндыру үшін әк қосу өңдеу құнын төмендетеді, сонымен қатар әк коагулянттық көмекші рөл атқарады және пирофосфат радикалын толығымен тұндырады.

3.3 Мысты қалпына келтіру

Жоғарыда көрсетілген процесте мыс иондары электропластикалық ағынды сулардың негізгі мыс карбонатының тұнбаларына айналады. Қосылған әк мөлшері көп болса, мыс иондары да мыс гидроксидінің тұнбаларына айналуы мүмкін. Мыс пирофосфатпен қапталатын ағынды сулардағы пирофосфат радикалын тұндыру үшін әк қажет болғандықтан, қосылатын әк мөлшері тым аз болуы мүмкін емес. Әктің құны өте төмен және оны өңдеу процесінде тиісті мөлшерде қосуға болады.

Құрамында цианидті және мыс бар ағынды сулар үш сатылы цианидті ыдырататын цистерналарда тазартылғаннан кейін олар флокуляциялық резервуарға құйылады. Артық сутегі асқын тотығын азайту үшін флокуляциялық резервуарға натрий пиросульфиті, ал тұнба бөлшектерін үлкейту үшін полиакриламидті флокулянт қосылады. Егер флокуляциялық резервуарға натрий пиросульфиті қосылмаса, цианидті ыдыратудан кейінгі қалдық сутегі асқын тотығы ыдырап оттегі түзеді, ол тұнба бөлшектерінің бетіне адсорбцияланып, тұнбалардың қалқып кетуіне әкеледі. Қосылған натрий пиросульфитінің мөлшері тұнбалар қалқып кетпейтіндей болуы керек және сәйкесінше артық мөлшерде рұқсат етіледі.

Флокуляциялық резервуардан өткеннен кейін ағынды су көлбеу құбырлы тұнбаға құйылады. Тұнбалар судан бөлінгеннен кейін олар тұнба қоюландыратын резервуарға түседі, содан кейін сүзгі пресімен сүзіледі. Сүзгі торты қалпына келтіріліп, фильтрат реттеу ыдысына қайта ағады. Қалпына келтірілген мыс бар сүзгі тортын кәсіби компания сатып алады және мыс сульфатын өндіру үшін кәсіби өндірушіге жіберіледі немесе электролиттік мыс өндіру үшін де пайдаланылуы мүмкін.

4. Артықшылықтары

Құрамында мыс бар ағынды сулар төрт гальваника цехында өндіріледі. Талдау және мониторинг деректері мыстың орташа массалық концентрациясы Цианидті мыс жалататын ағынды сулар 345 мг/л құрайды, яғни әр тонна ағынды суда 0.345 кг мыс бар. Цианидті мыспен қапталған ағынды судың жалпы мөлшері айына шамамен 4600 тоннаны құрайды, оның құрамында 1587 кг мыс бар. Құрамында мыс бар басқа ағынды сулардағы мыспен бірге айына шамамен 1700 кг мыс алуға болады. Құрамында мыс бар шламды сатудан түсетін компанияның ай сайынғы табысы 30.000 40.000 - XNUMX XNUMX юань құрайды. Кәсіпорынның мысды электропластикалық ағынды сулардан алуы металдық мысты тиімсіз тұтынуды болдырмайды, бұл электроплантация құнын төмендетіп қана қоймай, сонымен қатар электрокапқыш шламының қоршаған ортаға екінші реттік ластануын азайтады, жақсы экономикалық және әлеуметтік пайдаға қол жеткізеді.

5. қорытынды

Электр қаптау өнеркәсібі өте ластаушы сала болып табылады. Қытайдағы ағынды суларды тазарту процестері мен технологиялары салыстырмалы түрде артта қалған қазіргі жағдайда, ағынды суларды гальванизациялауда түсті металдарды қалпына келтіру әдістерін белсенді түрде зерделеу ресурсты үнемдейтін және қоршаған ортаға зиянсыз гальваника режимін құру және гальваникалық өнеркәсіптің тұрақты дамуын қолдау үшін үлкен мәнге ие. Осы мақалада зерттелген әкті пайдалана отырып, мысты қалпына келтіру үшін цианидті мыс жалату және басқа құрамында мыс бар ағынды суларды тазарту әдісі электрожабдықтау өнеркәсібінің жасыл дамуының мүмкін болатын жолын қамтамасыз ете отырып, практикалық қолдануда жақсы нәтижелер көрсетті.