황화나트륨 대신 수황화나트륨을 이용한 구리-비소 폐산수 처리에 관한 연구

개요

연구에 따르면 구리와 비소를 함유한 폐산 처리에는 황화물 침전, 석고 첨가 및 전기화학적 중화 공정이 사용되며, 최종적으로 규제 기준을 충족하는 안정적인 방류가 이루어집니다. 황화물 침전 단계에서는 특정 산도 조건에서 26% 질량 농도의 황화나트륨 용액이 구리와 비소를 함유한 폐산에 자동으로 첨가되어 CuS와 As2S3 침전물이 생성되고, 이를 통해 액상에서 구리와 비소 이온이 제거됩니다. 그러나 실제 생산 과정에서 황화나트륨 용액은 불용성 불순물 함량이 비교적 높고, 공기에 노출되면 점차 산화되어 티오황산염을 생성하는 등의 단점이 있습니다. 또한, 결정화 온도가 높다는 문제점도 있습니다. 따라서 황화나트륨을 대체할 새로운 황화제를 찾는 것이 매우 중요합니다.

고체 수황화나트륨

프로세스 원리

기존의 과잉 H2S 흡수 공정의 제약으로 인해, 황산 공장의 폐산 및 폐수 처리 설비 및 공정 흐름을 그대로 활용하여 황화수소나트륨을 이용한 구리 및 비소 함유 폐산 처리를 진행하였다. 본 방법은 황화수소나트륨과 황화나트륨의 혼합 용액을 처리에 사용한다.

프로세스 흐름

그림 1은 히드로 설파이드를 사용하여 구리와 비소가 포함된 폐산을 처리하는 공정 흐름도를 보여줍니다. 스트리핑 타워에서 SO2를 제거한 후 폐산 용액은 상단에서 히드로 설파이드 반응 탱크로 들어갑니다. 히드로 설파이드와 황화나트륨의 혼합 용액은 반응 탱크 하단에서 추가됩니다. 산성 조건에서 H2S 가스가 생성되어 점차 상승하여 위에서 아래로 구리와 비소와 반응하여 CuS와 As2S3 침전물을 형성합니다. 그런 다음 이러한 침전물은 침전을 위해 구리 농축기로 넘칩니다. 상층액은 석고 처리 공정으로 보내지고 하단 슬러지는 추가 처리를 위해 보내지기 전에 필터 프레스에서 탈수됩니다. 소량의 미반응 H2S는 음압 파이프를 통해 해독 타워로 끌어내어 히드로 설파이드와 황화나트륨의 순환 혼합 용액에 흡수되어 배출 표준을 충족합니다.

실험 방법

연속 생산 모드가 채택되고 다른 공정 및 제어 매개변수는 변경되지 않습니다. 수황화나트륨은 황화나트륨보다 빠르게 반응합니다. 농도가 비교적 높으면 산성 조건에서 많은 양의 황화수소(H2S)가 빠르게 생성됩니다. 폐산의 일부 구리 및 비소와 반응하는 것 외에도 비교적 과도한 황화수소는 교반 패들의 교반으로 인해 액체 표면에서 빠져나와 음압으로 해독탑으로 끌려갑니다. 기존 공정은 황화나트륨을 사용하여 황화물 반응(Na2S + H2S = 2NaHS) 중에 생성된 과도한 황화수소를 흡수합니다. 수황화나트륨을 시험적으로 사용한 후, 황화나트륨 저장 탱크에 일부 수황화나트륨이 포함되어 과도한 황화수소를 흡수하는 능력이 감소합니다. 해독탑에서 규정을 위반하여 배출될 수 있는 황화수소의 불완전한 흡수를 방지하기 위해, 시험 기간 동안 황화나트륨 저장 탱크에 물(황화나트륨 저장 탱크의 가열 증기에서 나오는 응축수)을 추가하여 황화나트륨과 수황화나트륨의 혼합 용액 농도를 약 15%로 유지합니다.

맺음말

1. 황화수소나트륨과 수산화나트륨을 혼합한 용액을 사용하면 52.5mXNUMX의 폐산을 처리하는 데 드는 시약 비용이 순수한 황화나트륨을 처리하는 경우의 XNUMX%로 줄어들어 경제적으로 큰 이익이 발생합니다.

2. 황화수소나트륨과 수산화나트륨 혼합용액을 사용한 결과 작업장의 배출 지표에 영향이 없었고, 폐수 배출 기준은 안정적이고 규정을 준수하고 있습니다.

3. 황화나트륨과 수황화나트륨을 혼합하여 사용하고, 기존 해독탑 공정이 변경되지 않았기 때문에 해독탑의 배출량에 있어 규정 위반 사례는 없었습니다.