Vario ir arseno nuotekų rūgšties vandens apdorojimo natrio hidrosulfidu, o ne natrio sulfidu, tyrimas

Įvadas

Tyrimai rodo, kad vario ir arseno turinčių rūgščių atliekų apdorojimui naudojamas procesas, apimantis sulfido nusodinimą, po kurio pridedama gipso ir atliekama elektrocheminė neutralizacija, galiausiai užtikrinant stabilų išmetimą, atitinkantį norminius standartus. Sulfidų nusodinimo etape į vario ir arseno turinčias rūgščių atliekas tam tikromis rūgštingumo sąlygomis automatiškai pridedamas 26 % masės koncentracijos natrio sulfido tirpalas, dėl kurio susidaro CuS ir As2S3 nuosėdos, kurios pašalina vario ir arseno jonus iš skystosios fazės. Faktinės gamybos metu natrio sulfido tirpale yra santykinai daug netirpių priemaišų, o veikiamas oro jis palaipsniui oksiduojasi ir sudaro tiosulfatą. Be to, jis turi aukštą kristalizacijos temperatūrą, be kitų trūkumų. Todėl labai svarbu rasti naują sulfido agentą, kuris pakeistų natrio sulfidą.

Kietas natrio hidrosulfidas

Proceso principas

Atsižvelgiant į esamą H2S pertekliaus absorbcijos procesą, vario ir arseno turinčių rūgščių atliekų valymas natrio hidrosulfidu atliekamas naudojant dabartinę įrangą ir sieros rūgšties cecho rūgščių atliekų bei nuotekų apdorojimo proceso srautą. Šiuo metodu valymui naudojamas natrio hidrosulfido ir natrio sulfido mišrus tirpalas.

Proceso eiga

1 paveiksle pavaizduota vario ir arseno turinčių atliekų rūgšties apdorojimo naudojant natrio hidrosulfidą proceso eigos diagrama. Rūgščių atliekų tirpalas, pašalinus SO2 nuėmimo bokšte, iš viršaus patenka į natrio hidrosulfido reakcijos rezervuarą. Iš reakcijos bako dugno įpilamas mišrus natrio hidrosulfido ir natrio sulfido tirpalas. Rūgščiomis sąlygomis susidaro H2S dujos, kurios palaipsniui kyla aukštyn, reaguodamos su variu ir arsenu iš viršaus į apačią, sudarydamos CuS ir As2S3 nuosėdas. Tada šios nuosėdos persipila į vario tirštiklį, kad nusodintų. Supernatantas siunčiamas į gipso apdorojimo procesą, o dugno dumblas nusausinamas filtravimo presu prieš siunčiant tolesniam apdorojimui. Nedidelis nesureagavusio H2S kiekis neigiamo slėgio vamzdžiu nuleidžiamas į detoksikacijos bokštą, kur jį sugeria cirkuliuojantis mišrus natrio hidrosulfido ir natrio sulfido tirpalas, užtikrinant, kad jis atitiktų išleidimo standartus.

Eksperimentinis metodas

Priimamas nepertraukiamo gamybos režimas, kiti procesai ir valdymo parametrai nesikeičia. Natrio hidrosulfidas reaguoja greičiau nei natrio sulfidas; jei koncentracija santykinai didelė, rūgštinėmis sąlygomis greitai susidaro didelis vandenilio sulfido (H2S) kiekis. Santykinai perteklinis vandenilio sulfido kiekis ne tik reaguoja su dalimi vario ir arseno atliekų rūgščių, bet ir dėl maišymo mentelės išbėgs iš skysčio paviršiaus ir dėl neigiamo slėgio nutekės į detoksikacijos bokštą. Esamas procesas naudoja natrio sulfidą, kad sugertų sulfido reakcijos metu susidariusį vandenilio sulfido perteklių (Na2S + H2S = 2NaHS). Po bandomojo natrio hidrosulfido naudojimo natrio sulfido rezervuare yra šiek tiek natrio hidrosulfido, kuris sumažina jo gebėjimą absorbuoti vandenilio sulfido perteklių. Siekiant išvengti nepilno vandenilio sulfido įsisavinimo, dėl kurio iš detoksikacijos bokšto gali atsirasti reikalavimų neatitinkančių emisijų, bandomuoju laikotarpiu į natrio sulfido rezervuarą pilamas vanduo (kondensatas iš natrio sulfido rezervuaro šildymo garų), kad natrio sulfido ir natrio hidrosulfido mišinio tirpalo koncentracija būtų maždaug 15%.

Išvada

1. Panaudojus mišrų natrio hidrosulfido ir natrio sulfido tirpalą, vieno kubinio metro atliekų rūgšties apdorojimo reagento kaina sumažėja iki 52.5 % gryno natrio sulfido, todėl gaunama didelė ekonominė nauda.

2. Natrio hidrosulfido ir natrio sulfido mišinio tirpalo naudojimas neturėjo įtakos dirbtuvės iškrovos rodikliams; nuotekų išleidimo standartai išlieka stabilūs ir atitinka reikalavimus.

3. Dėl mišraus natrio sulfido ir natrio hidrosulfido naudojimo ir nepakeitus esamo detoksikacijos bokšto proceso, detoksikacijos bokšto išmetamų teršalų neatitikimo atvejų nebuvo.