Цианидын хаягдлыг устөрөгчийн хэт исэлээр цэвэрлэх арга

Оршил

Цианидын хаягдал нь алт олборлолт болон бусад үйлдвэрт бий болсон бүтээгдэхүүн юм цианид олборлох үйл явцад . Цианидын хорт нэгдлүүд агуулагддаг тул Цианидын хаягдал байгаль орчинд ноцтой аюул учруулж байна. Устөрөгчийн хэт исэл нь эдгээр хаягдлыг арилгах үр дүнтэй арга юм. Энэ нийтлэлд эмчилгээний энэ аргыг нарийвчлан судлах болно.

Устөрөгчийн хэт ислийн эмчилгээний зарчим

Устөрөгчийн хэт исэл (H₂O₂) нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис юм. Цианидын хаягдлыг боловсруулахдаа үндсэн зарчим нь Устөрөгчийн хэт исэл шүлтлэг орчинд цианидын нэгдлүүдтэй урвалд ордог (ихэвчлэн рН 10 - 11). Бодисоор (ихэвчлэн зэсийн ионууд, Cu²⁺) катализ хийснээр дараах урвал явагдана.

Цианид (CN⁻) нь цианат (CNO⁻) болж исэлддэг. Урвалыг энгийн байдлаар илэрхийлж болно:

2CN⁻ + 5H₂O₂ + 2OH⁻ → 2CNO⁻ + 6H₂O

Тодорхой нөхцөлд цианат нь цаашид урвалд орж, аммиак (NH₃), нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO₂), азот (N₂) зэрэг хор хөнөөл багатай бодисуудад задардаг.

CNO⁻ + 2H₂O → NH₃ + HCO₃⁻

Дараа нь аммиакийг хүрээлэн буй орчны зохих нөхцөлд исэлдүүлэх эсвэл ууршуулах боломжтой.

Эмчилгээний үе шатууд

Хаягдлын зутан бэлтгэх: Эхлээд цианидын хаягдлыг зутан болгох хэрэгтэй. Үүнийг ихэвчлэн хаягдал руу ус нэмж, тохиромжтой саванд (том хэмжээтэй холих сав гэх мэт) сайтар холих замаар хийдэг. Устөрөгчийн хэт исэл ба цианид агуулсан хэсгүүдийн хооронд сайн холбоо барихын тулд зутангийн тууштай байдлыг тохируулна.

РН тохируулга: Цианидын хаягдлын зутангийн рН-ийг зохих шүлтлэг мужид тохируулна, ихэвчлэн рН 10 - 11. Устөрөгчийн хэт ислийг цианидтай исэлдүүлэх урвал нь рН-ийн утгаас ихээхэн хамаардаг тул энэ алхам маш чухал юм. РН-ийг нэмэгдүүлэхийн тулд шохой (Ca(OH)₂) эсвэл натрийн гидроксид (NaOH) ихэвчлэн ашиглагддаг.

Катализаторын нэмэлт: Зэсийн сульфат (CuSO₄) зэрэг зэс дээр суурилсан катализаторыг зутан дээр нэмнэ. Зэсийн ионууд нь устөрөгчийн хэт исэл ба цианидын хоорондох урвалыг хурдасгаж, урвалын хурдыг ихээхэн хурдасгадаг. Зуух дахь зэсийн ионы концентрацийг ихэвчлэн 50 мг/л орчимд хянадаг. Гэсэн хэдий ч хэрэв хаягдал нь хангалттай хэмжээний зэс эсвэл бусад катализатор бодис агуулсан бол нэмэлт катализатор нэмэх шаардлагагүй болно.

Устөрөгчийн хэт ислийн нэмэлт: Дараа нь устөрөгчийн хэт ислийг зутан дээр нэмнэ. Нэмсэн устөрөгчийн хэт ислийн хэмжээ нь хаягдал дахь цианидын агууламжаас хамаарна. Устөрөгчийн хэт исэл ба цианидын молийн харьцаа ерөнхийдөө 3:1 - 8:1 хооронд байна. Жишээлбэл, хаягдал дахь цианидын агууламж өндөр байвал устөрөгчийн хэт ислийн харьцаа өндөр байх шаардлагатай. Устөрөгчийн хэт ислийг жигд тарааж, бүрэн хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд тасралтгүй хутгах замаар аажмаар нэмнэ.

Урвал ба хутгах: Урвалж буй бодисуудын хооронд хангалттай хүрэлцэхийн тулд зутанг урвалын явцад тасралтгүй хутгана. Урвалын хугацаа нь цианидын анхны концентраци болон эмчилгээний зорилгоос хамааран өөр өөр байдаг ба ерөнхийдөө 1-2 цагаас багагүй байна. Энэ хугацаанд устөрөгчийн хэт исэл нь цианидыг исэлдүүлэн хор хөнөөл багатай бүтээгдэхүүн болгодог.

Хатуу - Шингэнийг ялгах: Урвал дууссаны дараа боловсруулсан зутан дээр хатуу шингэн ялгах ажлыг гүйцэтгэнэ. Үүнийг өтгөрүүлэгчид тунадасжуулах, дараа нь шүүлтүүр дарагчаар шүүх зэрэг аргуудаар дамжуулан хийж болно. Тусгаарлагдсан хатуу бодисыг (өөрөөр хэлбэл цэвэршүүлсэн хаягдлыг) аюулгүйгээр устгаж болно, жишээлбэл, сайн доторлогоотой, хяналттай хаягдлын цөөрөмд хадгална. Цианид болон бусад бодисын агууламж багассан шүүгдсийг цаашид боловсруулах буюу нөхцөл зөвшөөрвөл үйлдвэрлэлийн процесст дахин ашиглах боломжтой.

Эмчилгээний үр дүнд нөлөөлөх хүчин зүйлс

Устөрөгчийн хэт ислийн концентраци: Нэмсэн устөрөгчийн хэт ислийн концентраци их байх тусам цианидын исэлдэлтийн нөлөө сайн байна. Гэсэн хэдий ч устөрөгчийн хэт ислийг хэтрүүлэн хэрэглэх нь зардлыг нэмэгдүүлээд зогсохгүй гаж нөлөө, хүрээлэн буй орчны болзошгүй асуудлуудыг өдөөж болно.

рН Утга: Дээр дурдсанчлан, урвалын системийн рН-ийн утга нь урвалын хурд, үр ашигт ихээхэн нөлөөлдөг. 10-11 рН-ийн оновчтой хязгаараас хазайх нь цианидын устөрөгчийн хэт исэлээр исэлдэх урвалыг удаашруулна.

Катализаторын концентраци: Зэс дээр суурилсан катализаторын концентраци нь урвалын хурдад нөлөөлдөг. Хэрэв катализаторын концентраци хэт бага байвал урвал маш удаан байж болно; Хэрэв энэ нь хэт өндөр байвал бусад нарийн төвөгтэй химийн урвал үүсгэж, мөн зардлыг нэмэгдүүлнэ.

Урвалын цаг: Цианидыг аль болох бүрэн исэлдүүлэхийн тулд хангалттай урвалын хугацаа шаардлагатай. Урвалын хугацаа хангалтгүй бол боловсруулсан хаягдал дахь цианидын үлдэгдэл үүснэ.

Цианидын анхны баяжуулалт: Хаягдал дахь цианидын анхны концентраци өндөр байх тусам бүрэн цэвэршүүлэхэд хүндрэлтэй байх ба устөрөгчийн хэт исэл, илүү урт урвалын хугацаа шаардагдана.

Устөрөгчийн хэт ислийн эмчилгээний давуу тал

Исэлдэлтийн өндөр үр ашиг: Устөрөгчийн хэт исэл нь чөлөөт цианид болон зарим металл-цианидын нэгдэл зэрэг цианидын янз бүрийн хэлбэрийг үр дүнтэй исэлдүүлж, цианидын хаягдлын хоруу чанарыг эрс бууруулдаг.

Харьцангуй энгийн үйл явц: Цианидыг цэвэрлэх бусад аргуудтай (химийн тунадас, биологийн нарийн төвөгтэй аргууд гэх мэт) харьцуулахад устөрөгчийн хэт исэл боловсруулах үйл явц нь харьцангуй ойлгомжтой бөгөөд ажиллахад хялбар байдаг.

Хоёрдогч бохирдлын эрсдэл бага: Устөрөгчийн хэт ислийн исэлдэлтийн урвалын дагалдах бүтээгдэхүүнүүд нь хор хөнөөл багатай. Завсрын бүтээгдэхүүн болох цианат нь цаашлаад хоргүй бодис болгон задалж болох ба устөрөгчийн хэт исэл нь өөрөө ус болон хүчилтөрөгч болж задарснаар хоёрдогч бохирдлын эрсдлийг бууруулдаг.

Өргөн хэрэглээ: Энэ арга нь жижиг хэмжээний уул уурхайн үйл ажиллагаа болон томоохон аж үйлдвэрийн үйлдвэрүүдэд хамаарах тул цианидын хаягдлыг цэвэрлэх олон талт сонголт болдог.

Кейс судалгаа

Алт олборлогч компани: [Тодорхой байршилд] байрлах алт олборлогч компанид цианидын өндөр агууламжтай их хэмжээний цианидын хаягдал байсан. Тэд устөрөгчийн хэт ислийн эмчилгээний аргыг баталсан. Процессын параметрүүдийг оновчтой болгох, үүнд рН-ийг 10.5 болгон тохируулах замаар. 50 мг/л концентрацитай зэсийн сульфатыг катализатор болгон нэмж, устөрөгчийн хэт исэл ба цианидын молийн харьцаа 5:1. мөн 1.5 цагийн урвал явуулснаар хаягдал дахь цианидын агууламжийг зохицуулалтын стандартаас хамаагүй доогуур түвшинд хүртэл амжилттай бууруулсан. Цэвэршүүлсэн хаягдлыг хаягдлын санд найдвартай хадгалж, шүүсэн бодисыг олборлолтын явцад дахин ашиглаж, усны зарцуулалтыг бууруулсан.

Жижиг хэмжээний уул уурхайн үйл ажиллагаа: Алслагдсан бүс нутагт жижиг хэмжээний алт олборлох үйл ажиллагаа нь мөн цианид агуулсан хаягдлын асуудалтай тулгарсан. Хязгаарлагдмал нөөцтэй тул үйл ажиллагааны энгийн байдлыг харгалзан тэд устөрөгчийн хэт ислийг цэвэрлэх аргыг сонгосон. Хаягдал дахь цианидын тооцоолсон агууламжийн дагуу нэмсэн устөрөгчийн хэт ислийн хэмжээг сайтар хянаж, орон нутагт байгаа шохойгоор рН-ийг тохируулан, холихдоо энгийн механик хутгагч ашиглан хаягдлын цианидын хоруу чанарыг амжилттай бууруулж чадсан. Цэвэршүүлэх цар хүрээ бага байсан ч хаягдал зайлуулах орон нутгийн байгаль орчны шаардлагыг хангаж, хүрээлэн буй орчныг болзошгүй цианидын бохирдлоос хамгаалахад хангалттай байв.

урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ

Устөрөгчийн хэт исэлтэй аюулгүй харьцах: Устөрөгчийн хэт исэл нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бөгөөд зөв харьцахгүй бол маш аюултай. Эмчилгээний процесст оролцож буй ажилчид бээлий, нүдний шил, хамгаалалтын хувцас зэрэг зохих хувийн хамгаалалтын хэрэгслийг өмсөх ёстой. Устөрөгчийн хэт ислийг хадгалахдаа санамсаргүй задрах, шатамхай бодисуудтай холбоо тогтоохоос сэргийлэхийн тулд аюулгүй байдлын дүрмийг чанд дагаж мөрдөх ёстой.

Нарийвчилсан хяналт: Урвалын үйл явцыг тасралтгүй хянах нь чухал. Үүнд урвалын явцад зутангийн рН-ийн утга, устөрөгчийн хэт исэл ба цианидын концентраци, түүнчлэн урвалын температурыг хянах зэрэг орно. Эмчилгээний үйл явц хүлээгдэж буй байдлаар үргэлжилж, шаардлагатай бол цаг тухайд нь тохируулга хийхийн тулд дээж авч, шинжилгээг тогтмол хийж байх ёстой.

Цэвэршүүлсэн хаягдлыг зайлуулах: Хатуу хаягдлыг боловсруулсны дараа ч байгаль орчны стандартад нийцсэн ердийн хаягдлын санд хадгална. Хаягдлын сан нь хөрс, гүний усанд үлдэгдэл хортой бодис алдагдахаас сэргийлж тохирох доторлогоотой байх ёстой.

Байгаль орчинд нөлөөлөх байдлын үнэлгээ: Устөрөгчийн хэт исэл цэвэрлэх аргыг хэрэгжүүлэхийн өмнө байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн иж бүрэн үнэлгээг хийж, түүний агаар, ус, хөрсний чанар, түүнчлэн хүрээлэн буй орчны экосистемд үзүүлж болзошгүй нөлөөллийг үнэлнэ. Энэхүү үнэлгээ нь эмчилгээний процессыг оновчтой болгож, байгаль орчны дүрэм журмыг дагаж мөрдөхөд тусалдаг.

Дүгнэж хэлэхэд, устөрөгчийн хэт исэл боловсруулах арга нь цианидын хаягдлыг цэвэрлэх үр дүнтэй, үр дүнтэй шийдэл юм. Энэхүү арга нь түүний зарчмыг ойлгож, зөв ​​боловсруулалтын үе шатыг баримталж, нөлөөлж буй хүчин зүйлсийг харгалзан үзэж, шаардлагатай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг авснаар цианидын хаягдлаас үүсэх байгаль орчны эрсдэлийг эрс бууруулж, уул уурхайн салбарын тогтвортой хөгжил, байгаль орчныг хамгаалахад хувь нэмэр оруулах боломжтой юм.