Pētījums par vara-arsēna notekūdeņu attīrīšanu ar nātrija hidrosulfīdu nātrija sulfīda vietā

Ievads

Pētījumi liecina, ka varu un arsēnu saturošu atkritumu skābju apstrādē tiek izmantots process, kurā tiek izgulsnēts sulfīds, kam seko ģipša pievienošana un elektroķīmiskā neitralizācija, kas galu galā nodrošina stabilu izlādi, kas atbilst normatīvajiem standartiem. Sulfīdu izgulsnēšanas posmā a nātrija sulfīds šķīdums ar masas koncentrāciju 26% tiek automātiski pievienots vara un arsēnu saturošai atkritumskābei īpašos skābuma apstākļos, kā rezultātā veidojas CuS un As2S3 nogulsnes, lai noņemtu vara un arsēna jonus no šķidrās fāzes. Faktiskajā ražošanā nātrija sulfīda šķīdums satur salīdzinoši daudz nešķīstošu piemaisījumu, un, pakļaujoties gaisa iedarbībai, tas pakāpeniski oksidējas, veidojot tiosulfātu. Turklāt tai ir augsta kristalizācijas temperatūra, kā arī citi trūkumi. Tāpēc ļoti svarīgi būtu atrast jaunu sulfīdu līdzekli, kas aizstātu nātrija sulfīdu.

Cietais nātrija hidrosulfīds

Procesa princips

Ierobežo esošais pārmērīgais H2S absorbcijas process, vara un arsēnu saturošu atkritumu skābju apstrāde, izmantojot Nātrija hidrosulfīds tiek veikta, pamatojoties uz sērskābes ceha atkritumu skābes un notekūdeņu pašreizējām iekārtām un procesa plūsmu. Šī metode apstrādei izmanto jauktu nātrija hidrosulfīda un nātrija sulfīda šķīdumu.

Procesa plūsma

1. attēlā parādīta procesa plūsmas diagramma vara un arsēnu saturošu atkritumu skābes apstrādei, izmantojot nātrija hidrosulfīdu. Atkritumu skābes šķīdums pēc SO2 noņemšanas noslāņošanās tornī nonāk nātrija hidrosulfīda reakcijas tvertnē no augšas. No reakcijas tvertnes apakšas pievieno jauktu nātrija hidrosulfīda un nātrija sulfīda šķīdumu. Skābos apstākļos veidojas H2S gāze, kas pakāpeniski paceļas, reaģējot ar varu un arsēnu no augšas uz leju, veidojot CuS un As2S3 nogulsnes. Šīs nogulsnes pēc tam pārplūst vara biezinātājā sedimentācijai. Supernatants tiek nosūtīts uz ģipša apstrādes procesu, savukārt grunts dūņas pirms nosūtīšanas tālākai apstrādei tiek atūdeņotas filtrpresē. Neliels daudzums neizreaģējušā H2S tiek novadīts pa negatīva spiediena cauruli uz detoksikācijas torni, kur to absorbē cirkulējošais nātrija hidrosulfīda un nātrija sulfīda jauktais šķīdums, nodrošinot tā atbilstību izplūdes standartiem.

Eksperimentālā metode

Tiek pieņemts nepārtrauktas ražošanas režīms, citiem procesiem un kontroles parametriem paliekot nemainīgiem. Nātrija hidrosulfīds reaģē ātrāk nekā nātrija sulfīds; ja koncentrācija ir salīdzinoši augsta, skābos apstākļos ātri rodas liels daudzums sērūdeņraža (H2S). Neatkarīgi no reakcijas ar daļu vara un arsēna atkritumskābē, relatīvi pārmērīgais sērūdeņradis maisīšanas lāpstiņas satricinājuma dēļ izkļūs no šķidruma virsmas un ar negatīvu spiedienu tiks novadīts uz detoksikācijas torni. Esošajā procesā tiek izmantots nātrija sulfīds, lai absorbētu sērūdeņraža pārpalikumu, kas rodas sulfīda reakcijas laikā (Na2S + H2S = 2NaHS). Pēc nātrija hidrosulfīda izmēģinājuma lietošanas nātrija sulfīda uzglabāšanas tvertnē ir nedaudz nātrija hidrosulfīda, kas samazina tās spēju absorbēt lieko sērūdeņradi. Lai novērstu nepilnīgu sērūdeņraža uzsūkšanos, kas varētu izraisīt neatbilstošas ​​emisijas no detoksikācijas torņa, nātrija sulfīda uzglabāšanas tvertnei izmēģinājuma periodā tiek pievienots ūdens (kondensāts no nātrija sulfīda uzglabāšanas tvertnes apkures tvaika), lai saglabātu nātrija sulfīda un nātrija hidrosulfīda jauktā šķīduma koncentrāciju aptuveni 15%.

Secinājumi

1. Pēc jaukta nātrija hidrosulfīda un nātrija sulfīda šķīduma izmantošanas reaģenta izmaksas viena kubikmetra atkritumu skābes attīrīšanai tiek samazinātas līdz 52.5% no tīra nātrija sulfīda, tādējādi radot ievērojamus ekonomiskus ieguvumus.

2. Nātrija hidrosulfīda un nātrija sulfīda jauktā šķīduma izmantošana nav ietekmējusi darbnīcas izlādes rādītājus; notekūdeņu novadīšanas standarti paliek stabili un atbilstoši.

3. Nātrija sulfīda un nātrija hidrosulfīda jauktās izmantošanas dēļ, kā arī pastāvošajam detoksikācijas torņa procesam nemainītā veidā, detoksikācijas torņa emisijās nav konstatēti neatbilstības gadījumi.