Истражување за методот на обновување на бакар во отпадни води со цијанид

1. Вовед

Воспоставувањето на еколошки начин на галванизација и заштеда на ресурси во моментов се двете главни теми за одржливиот развој на индустријата за галванизација. Во контекст на недостигот на ресурси од обоени метали во светот и континуираното зголемување на трошоците за галванизација на метални материјали, усвојувањето на технологијата за галванизација за заштеда на ресурси привлече големо внимание. Кинеските претпријатија за галванизација имаат релативно кратка историја на развој. Во почетната фаза на развој, имаше недостиг на средства и заостаната технологија. Повеќето мали фабрики за галванизација немаат свест за обновувањето на металните материјали во отпадните води за галванизација, а камоли за истражување за методите за обновување. За цијанид Отпадна вода за обложување на бакар и легура на бакар, талогот формиран од двовалентен бакар по кршењето на цијанид се фини честички, што резултира со тешки врнежи и сепарација и високи трошоци. Затоа, итно е да се проучат нови процеси за обновување.

2. Принципи на методот

2.1 Третман на цијанид бакар и отпадни води од легура на бакар

Во традиционалниот процес на разградување на цијанид со употреба на натриум хипохлорит, pH вредноста на отпадната вода што содржи цијанид треба да се прилагоди на 11-12, обично со додавање на натриум хидроксид. За време на процесот на разградување на цијанид, цијанидот се претвора во Јаглерод диоксид и азот, а моновалентните јони на бакар се оксидираат во двовалентни јони на бакар, кои потоа формираат фини честички од основен бакар карбонат суспендиран во отпадните води. Природното седиментирање трае повеќе од еден ден и сè уште не може да се постигне целосно таложење. Потребна е голема количина на коагулант и флокулант за да се постигне целосно таложење и сепарација. Во минатото, кога бакарот не се обновувал, отпадните води по разградувањето на цијанидот се мешале во сеопфатната отпадна вода што содржи киселина, која се третирала со метод на вар. Базниот бакар карбонат се адсорбирал на талогот во сеопфатната отпадна вода и конечно се таложил и се одвојувал.

Новиот процес на кршење на цијанид е да се додаде вар за да се прилагоди pH вредноста. Јаглеродниот диоксид генериран за време на кршењето на цијанидот реагира со калциум оксид за да формира калциум карбонат. Во исто време, основниот бакар карбонат се ко-таложи со калциум карбонат за да формира талози со големи честички.

2.2 Третман на други отпадни води што содржат бакар

Двовалентни бакарни јони во киселата светла бакарна отпадна вода реагираат со вар за да формираат бакар хидроксид, а сулфурната киселина реагира со вар за да формира калциум сулфат и вода. Во отпадните води за обложување со бакар пирофосфат, пирофосфатниот радикал и бакарните јони постојат во форма на комплекс. Кога се третира со вар, радикалот пирофосфат реагира со калциум оксид за да формира талог на калциум пирофосфат, а бакарните јони реагираат со калциум оксид за да формираат бакар хидроксид.

3. Процес на закрепнување

3.1 Состав на отпадна вода што содржи бакар

Отпадните води кои содржат бакар вклучуваат неколку видови како што се цијанидната бакарна позлата, легура на бакар-цинк, легура на бакар-калај, кисела светла бакарна облога и отпадни води за обложување со бакар пирофосфат. Отпадните води од цијанидната бакарна облога, легура на бакар-цинк и легура на бакар-калај се влеваат во резервоарот за прилагодување отпадна вода што содржи цијанид, додека пак киселинските светли бакарни облоги и бакарните пирофосфатни отпадни води се влеваат во резервоарот за прилагодување на отпадната вода што содржи бакар. Отпадните води со цијанид со бакар и легура на бакар содржат комплекси како што се Натриум цијанид, калиум натриум тартарат и амониум тиоцијанат, кои формираат комплекси со бакарни јони. Отпадната вода за обложување со бакар пирофосфат содржи комплекси на бакар пирофосфат. Отпадните води со цијанидна бакарна облога и легура на бакар сочинуваат приближно 90% од вкупните отпадни води што содржат бакар, додека киселинските блескави бакарни отпадни води и бакар пирофосфатните отпадни води сочинуваат околу 10%.

3.2 Процес на оксидација на бакарни комплекси

Пред обновувањето на бакарот, неопходно е да се скршат бакарните комплекси во отпадната вода за галванизација и да се оксидираат јоните на Cu+ во јони Cu11+. Комбиниран метод на раствор на натриум хипохлорит и водород пероксид се користи за разбивање на цијанид и комплексни агенси како што е калиум натриум тартарат. Има три резервоари за кршење на цијанид. Отпадните води што содржат цијанид и отпадните води што содржат бакар се пумпаат во резервоарот за кршење на цијанид од првата фаза. Варовото млеко се додава за да се прилагоди pH вредноста на 12 - XNUMX. а дополнителната количина на варово млеко се прилагодува со системот за контрола на pH. Во исто време, се додава раствор на натриум хипохлорит за да се скрши цијанидот. Водород пероксид се додава во резервоарот за кршење на цијанид од втора фаза за да продолжи со кршење на цијанидот и оксидирачките комплексни агенси како што е калиум натриум тартарат. Поради бавната брзина на реакција, се додава резервоар за кршење на цијанид од трета фаза. Во резервоарот за разбивање цијанид во трета фаза, отстранувањето на цијанидот и комплексните агенси како што е калиум натриум тартарат се проверува според податоците и искуството од хемиската анализа. Со завршување на реакцијата на оксидација, Cu⁺ во отпадната вода целосно се претвора во CuXNUMX+ и се формираат основни талози од бакар карбонат и бакар хидроксид. Во текот на овој процес, откако отпадната вода за обложување бакар пирофосфат реагира со вар, комплексот формиран од бакар и пирофосфат радикал се крши и се формира бакар хидроксид. Податоците од анализата покажуваат дека овој процес може да направи отпадната вода да ги исполни стандардите за испуштање. Додавањето вар за прилагодување на pH вредноста и талогот на бакарните јони ги намалува трошоците за третман, а вар, исто така, игра улога на коагулантно помагало и целосно го таложи пирофосфатниот радикал.

3.3 Обнова на бакар

Во горенаведениот процес, бакарните јони во отпадните води за галванизација се претвораат во основни бакар карбонат талог. Ако количината на додадена вар е голема, бакарните јони исто така може да се претворат во талог од бакар хидроксид. Бидејќи вар е потребен за таложење на пирофосфатниот радикал во отпадната вода за обложување бакар пирофосфат, количината на додадена вар не може да биде премала. Цената на вар е многу ниска и може да се додаде во соодветен вишок во текот на процесот на лекување.

Откако отпадните води кои содржат цијанид и бакар се третираат во тристепените резервоари за кршење на цијанид, тие се влеваат во резервоарот за флокулација. Натриум пиросулфит се додава во резервоарот за флокулација за да се намали вишокот на водород пероксид, а полиакриламидниот флокулант се додава за да се направат честичките од талогот да растат поголеми. Ако натриум пиросулфит не се додаде во резервоарот за флокулација, резидуалниот водороден пероксид по кршењето на цијанидот се распаѓа за да произведе кислород, кој се адсорбира на површината на честичките од талогот и предизвикува талогот да лебди. Количината на додадена натриум пиросулфит треба да биде таква што преципитатите да не пливаат, а соодветен вишок е прифатлив.

Откако ќе помине низ резервоарот за флокулација, отпадната вода се влева во резервоарот за седиментација на навалената цевка. Откако талогот ќе се одвои од водата, тие влегуваат во резервоарот за згуснување на седиментацијата, а потоа се филтрираат со филтер преса. Филтерската торта се обновува, а филтратот тече назад во резервоарот за прилагодување. Откриената филтер колач што содржи бакар ја купува професионална компанија и ја испраќа до професионален производител за производство на бакар сулфат или може да се користи и за производство на електролитски бакар.

4. Придобивки

Отпадните води што содржат бакар се создаваат во четири работилници за галванизација. Податоците од анализата и следењето покажуваат дека просечната масовна концентрација на бакар во Отпадна вода за обложување со цијанид од бакар изнесува 345mg/L, односно секој тон отпадна вода содржи 0.345kg бакар. Вкупната количина на цијанидна бакарна отпадна вода месечно е приближно 4600 t, што содржи 1587 kg бакар. Заедно со бакарот во другите отпадни води што содржат бакар, месечно може да се искористат околу 1700 килограми бакар. Месечниот приход на компанијата од продажба на тиња што содржи бакар е 30.000 - 40.000 јени. Со обновувањето на бакарот од отпадните води од галванизацијата се избегнува неефикасната потрошувачка на метален бакар, не само што се намалуваат трошоците за галванизација туку и се намалува секундарното загадување на милот од галванизација на животната средина, со што се постигнуваат добри економски и социјални придобивки.

5. заклучок

Индустријата за галванизација е многу загадувачка индустрија. Во сегашната ситуација кога процесите и технологиите за третман на отпадни води во Кина се релативно заостанати, активното проучување на методите за обновување на обоените метали во галванизацијата на отпадните води е од големо значење за воспоставување на режим на галванизација за заштеда на ресурси и еколошки и одржување на одржливиот развој на индустријата за галванизација. Методот на третирање на цијанидната бакарна облога и другите отпадни води што содржат бакар за враќање на бакар со употреба на вар, проучен во овој труд, покажа добри резултати во практична примена, обезбедувајќи изводлив начин за зелен развој на индустријата за галванизација.