Цианидын хаягдлыг хоргүйжүүлэх арга, үйл явц

Оршил

Цианидын хаягдал нь алтны уурхай болон бусад уурхайн баяжуулалтын явцад үүссэн хатуу хог хаягдал юм. Үлдэгдэл байгаатай холбоотой цианидууд болон бусад хүнд металлыг зохих ёсоор эмчлэхгүй бол байгаль орчин, хүний ​​эрүүл мэндэд ихээхэн хор хөнөөл учруулах болно. Өндөр хоруу чанар Цианид агаар, ус, хөрсөөр дамжин тархаж, хүрээлэн буй орчны экосистемийг бохирдуулж, амьтан, ургамлын амьд үлдэх аюулд хүргэж болзошгүй юм. Тиймээс хордлого тайлах ажлыг яаралтай хийх хэрэгтэй Цианидын хаягдал. Энэ нийтлэлд дэлгэрэнгүй танилцуулах болно Хоргүйжүүлэх арга, үйл явц цианид хаягдал.

Цианидын хаягдлын шинж чанар, аюул

Цианидын хаягдлын найрлага нь нарийн төвөгтэй . Энэ нь урвалд ороогүй цианидаас гадна зэс, хар тугалга, цайр, мөнгөн ус зэрэг хүнд металлуудыг агуулдаг. Эдгээр хүнд металлууд нь байгаль орчинд задрахад хэцүү бөгөөд удаан хугацаанд хуримтлагддаг. Цианидууд нь биологийн эс дэх амьсгалын замын ферментийн үйл ажиллагааг саатуулж, организмын амьсгал боогдох, үхэлд хүргэдэг. Тухайлбал, цианидын хаягдал бүхий бохир усыг гол мөрөнд цутгахад загас зэрэг усны организм олноор үхэж, усны экологийн тэнцвэрт байдал алдагдана. Хүнд металлууд хүний ​​биед ороход хүний ​​эд эрхтэнд хуримтлагдан янз бүрийн өвчин үүсгэнэ. Тухайлбал, хар тугалганы хордлого нь мэдрэлийн системийн хөгжилд сөргөөр нөлөөлдөг бол мөнгөн усны хордлогын улмаас бөөр, тархи гэмтдэг.

Хоргүйжүүлэх аргууд

Химийн исэлдэлтийн арга

1. Шүлтлэг хлоржуулах аргаЭнэ бол түгээмэл хэрэглэгддэг химийн исэлдэлтийн хоргүйжүүлэх арга юм. Шүлтлэг нөхцөлд (ихэвчлэн рН-ийн утгыг 10-11 хэмд хянадаг) хлорын хий эсвэл гипохлорит зэрэг исэлдүүлэгчдийг цианидын хаягдалд нэмнэ. Үүний урвалын зарчим дараах байдалтай байна: Эхлээд цианидын ионууд (CN⁻) нь цианатын ион (CNO⁻) болж исэлддэг бөгөөд урвалын тэгшитгэл нь CN⁻ + ClO⁻ + H₂O → CNO⁻ + Cl⁻ + 2H⁺ байна. Дараа нь цианатыг азот болон бусад хоргүй бодис болгон задалдаг. Нүүрстөрөгчийн Цаашдын исэлдэлтийн үед давхар исэл, 2CNO⁻ + 3ClO⁻ + H₂O → N₂↑ + 3Cl⁻ + 2HCO₃⁻. Энэ аргын давуу тал нь урвалын хурд харьцангуй хурдан бөгөөд хоргүйжүүлэх нөлөө нь илэрхий боловч сул тал нь хлор агуулсан утааны хий зэрэг зарим хоёрдогч бохирдуулагч бодис үүсч болзошгүй юм.

2. Устөрөгчийн хэт ислийг исэлдүүлэх арга: Устөрөгчийн хэт исэл (H₂O₂) нь тохиромжтой катализаторын оролцоотойгоор цианидуудыг исэлдүүлж, задалж болно. Төмрийн ион (Fe²⁺) зэрэг катализаторыг ихэвчлэн сонгодог. Урвалын процессын явцад устөрөгчийн хэт исэл задарч гидроксил радикал (·OH) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь маш хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай бөгөөд цианидуудыг хурдан исэлдүүлдэг. Урвалын тэгшитгэл нь CN⁻ + H₂O₂ → CNO⁻ + H₂O байна. Устөрөгчийн хэт ислийг исэлдүүлэх аргын давуу тал нь устөрөгчийн хэт исэл задралын дараах бүтээгдэхүүн нь ус, хүчилтөрөгч байх ба шинэ бохирдуулагч бодис нэвтэрдэггүй, гэхдээ өртөг нь харьцангуй өндөр, урвалын нөхцөлд тавигдах шаардлага харьцангуй хатуу байдаг.

Биологийн исэлдэлтийн арга

1. Микробоор уусгах арга: Thiobacillus ferrooxidans зэрэг зарим тусгай бичил биетүүдийг хэрэглэдэг. Эдгээр бичил биетүүд өсөлтийн явцад цианидыг азот, нүүрстөрөгчийн эх үүсвэр болгон ашиглаж, исэлдүүлэн задлах боломжтой. Бичил биетүүд өөрсдийн бодисын солилцооны үйл ажиллагаагаар цианидуудыг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, аммиак зэрэг хоргүй бодис болгон хувиргадаг. Энэ аргын давуу тал нь байгаль орчинд ээлтэй, эрчим хүч бага зарцуулдаг боловч бичил биетний өсөлтөд температур, рН зэрэг орчны хүчин зүйлс ихээхэн нөлөөлдөг, эмчилгээний мөчлөг харьцангуй урт байдаг нь сул тал юм.

2. Био хальсны арга: Бичил биетүүд зөөвөрлөгчийн гадаргуу дээр тогтож, био хальс үүсгэдэг. Цианидын хаягдал нь био хальсанд хүрэхэд цианидыг бичил биетүүд задална. Био хальс нь хүчтэй шингээх, задлах чадвартай бөгөөд энэ нь цианид дээрх бичил биетний эмчилгээний үр нөлөөг сайжруулдаг. Био хальсан аргаар уусгах аргатай харьцуулахад бичил биетүүд амархан алдагдахгүй, тогтвортой байдал нь өндөр байдаг ч байгаль орчны нөхцөлд мэдрэмтгий байх асуудал тулгардаг.

Бусад аргууд

1. Өндөр температурын пиролизийн арга: Цианидын хаягдлыг өндөр температурт (ихэвчлэн 800℃-аас дээш) пиролиз хийж, цианидууд нь азот, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл зэрэг хий болж задардаг. Өндөр температурт пиролизийн арга нь цианидуудыг үр дүнтэй арилгаж чаддаг боловч их хэмжээний эрчим хүч зарцуулдаг бөгөөд өндөр температурт хүнд металлууд дэгдэмхий болж, дараа нь хий боловсруулахад хүндрэл учруулдаг.

2. Шингээх арга: Адсорбентууд, тухайлбал Идэвхжүүлсэн нүүрс болон цеолитыг цианидыг шингээхэд ашигладаг. Адсорбентууд нь гадаргуугийн талбай ихтэй бөгөөд гадаргуу дээрээ цианидыг шингээж, улмаар хоргүйжүүлэх зорилгод хүрдэг. Адсорбцийн арга нь ажиллахад хялбар боловч адсорбентын шингээлтийн хүчин чадал хязгаарлагдмал бөгөөд адсорбентийг тогтмол солих шаардлагатай байдаг. Үүнээс гадна, адсорбентийг боловсруулах нь харьцангуй төвөгтэй байдаг.

Хоргүйжүүлэх үйл явц

Урьдчилан эмчлэх

1. Бутлах, шигших: Цианидын их хэмжээний хаягдлыг хэсгүүдийн хэмжээг багасгахын тулд буталсан бөгөөд ингэснээр дараагийн хоргүйжүүлэх урвал илүү бүрэн гүйцэд явагдана. Нийтлэг бутлуурт хацарт бутлуур, конусан бутлуур гэх мэт орно. Дараа нь буталсан хаягдлыг чичиргээт шигшүүрээр шигших төхөөрөмжөөр дамжуулан янз бүрийн ширхэгийн хэмжээтэй тоосонцорыг шүүж, дараагийн боловсруулалтанд тохирох ширхэгийн хэмжээтэй материалаар хангадаг.

2. уусгах: Цианидыг хоргүйжүүлэх урвалжтай илүү сайн холбож, урвалд оруулахын тулд цианидын хаягдлыг уусгахад ихэвчлэн ус эсвэл бусад тохиромжтой уусгагчийг ашигладаг. Уусгах процессыг хутгагчтай саванд хийж, хаягдал болон уусгагчийг хутгах замаар бүрэн холино. Уусгах хугацаа, температур, шингэн ба хатуу бодисын харьцаа зэрэг хүчин зүйлүүд уусгах нөлөөнд нөлөөлөх бөгөөд ерөнхийдөө бодит нөхцөл байдлын дагуу оновчтой болгох шаардлагатай.

Хоргүйжүүлэх үйл ажиллагаа

1. Химийн исэлдэлтийн аргын үйл ажиллагааны үйл явц: Шүлтлэг хлоржуулах аргыг жишээ болгон авч үзвэл уусгасны дараа хаягдлын уусмалд уусмалын рН-ийн утгыг 10 - 11 болгохын тулд эхлээд натрийн гидроксид нэмдэг. Дараа нь хлорын хийг аажмаар оруулах буюу натрийн гипохлоритын уусмал нэмж, урвалыг бүрэн явуулахын тулд нэгэн зэрэг хутгана. Урвалын явцад уусмал дахь цианидын концентрацийг бодит цаг хугацаанд хянах шаардлагатай. Цианидын концентрацийг тогтоосон стандартаас доош буулгахад исэлдүүлэгчийн нэмэлтийг зогсооно.

2. Биологийн исэлдэлтийн аргын үйл ажиллагааны процесс: Хэрэв бичил биетээр уусгах аргыг хэрэглэвэл сайн өсгөвөрлөсөн Thiobacillus ferrooxidans болон бусад бичил биетүүдийг цианидын хаягдал агуулсан уусгах уусмалд тарина. Урвалын системийн температурыг бичил биетний зохистой өсөлтийн хязгаарт (ерөнхийдөө 25 - 35 ℃), рН-ийн утгыг зохих мужид (ерөнхийдөө 2 - 4) тохируулна. Урвалын процессын явцад бичил биетний өсөлтийн хэрэгцээг хангахын тулд шим тэжээлийг тогтмол нөхөж байх шаардлагатай. Хоргүйжүүлэх урвалын явцыг цианидын концентраци болон бичил биетний өсөлтийг хянах замаар үнэлдэг.

Дараагийн эмчилгээ

1. Хатуу - Шингэнийг ялгах: Хоргүйжүүлэх урвал дууссаны дараа боловсруулсан хаягдлыг хатуу шингэнээр ялгах шаардлагатай. Хатуу шингэнийг ялгах нийтлэг аргууд нь шүүх ба центрифуг юм. Хавтан болон хүрээ шүүлтүүрийн дарагч гэх мэт шүүх төхөөрөмжөөр дамжуулан хатуу хаягдлыг шингэнээс ялгаж авдаг. Тусгаарлагдсан шингэнийг гадагшлуулах стандартыг хангасны дараа гадагшлуулах боломжтой эсэхийг шалгахын тулд цианид болон хүнд металлын агууламжийг дахин шалгах шаардлагатай.

2. Хаягдал зайлуулах: Хордлого тайлж, хатуу шингэнийг салгасны дараа хаягдал дахь хүнд металлын агууламж өндөр хэвээр байвал цаашид эмчилгээ хийх шаардлагатай. Тухайлбал, хатууруулах, тогтворжуулах технологийг нэвтрүүлж, хаягдлыг цемент, шохой зэрэг хатууруулагч бодисуудтай хольж, хатуурсан биед агуулагдах хүнд металлыг бэхэлж, хүрээлэн буй орчинд хөдөлгөөнийг нь бууруулдаг. Боловсруулсан хаягдлыг барилгын материалын үйлдвэрлэлд ашиглах гэх мэт бодит нөхцөлд тохируулан булах юм уу иж бүрэн ашиглах боломжтой.

Дүгнэлт

Цианидын хаягдлыг хоргүйжүүлэх эмчилгээ нь байгаль орчныг хамгаалах, нөөцийг зохистой ашиглахад чухал ач холбогдолтой. Хоргүйжүүлэх янз бүрийн аргууд нь өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай байдаг. Практик хэрэглээнд цианидын хаягдлын шинж чанар, цэвэрлэх зардал, байгаль орчны шаардлага зэрэг хүчин зүйлээс хамаарч хоргүйжүүлэх зохих арга, процессыг цогцоор нь сонгох шаардлагатай. Үүний зэрэгцээ шинжлэх ухаан, технологийн тасралтгүй хөгжлийг дагаад хоргүйжүүлэх шинэ технологи, үйл явц байнга гарч ирж байна. Цаашид цианидын хаягдлыг илүү үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй, хэмнэлттэй хоргүйжүүлэх аргыг боловсруулж, цианидын хаягдлаас үүдэлтэй байгаль орчны асуудлыг илүү сайн шийдвэрлэх боломжтой гэж үзэж байна.