Proses untuk Pemulihan Pengasidan Natrium Sianida dan Logam Berat daripada Air Sisa

Pengenalan

Air sisa yang mengandungi sianida dijana daripada pelbagai proses perindustrian seperti perlombongan emas, penyaduran elektrik, dan pengeluaran kimia. Disebabkan oleh ketoksikan yang tinggi sianida, pembuangan air sisa ini yang tidak betul boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar yang teruk dan membahayakan kesihatan manusia. Oleh itu, rawatan dan pemulihan sumber air sisa yang mengandungi sianida telah menjadi isu penting. Antara kaedah rawatan, Pemulihan Pengasidan of Natrium Sianida dan logam berat ialah pendekatan yang digunakan secara meluas dan berkesan, yang bukan sahaja mengurangkan risiko alam sekitar tetapi juga merealisasikan kitar semula sumber yang berharga.

Prinsip Pemulihan Pengasidan

Penukaran Sianida kepada Hidrogen Sianida (HCN)

Dalam proses pengasidan, asid kuat seperti asid sulfurik ditambah kepada air sisa yang mengandungi sianida. Dalam keadaan berasid, ion sianida bebas dalam air buangan berubah menjadi hidrogen sianida (HCN). Hidrogen sianida ialah sebatian yang tidak menentu. Apabila pH air sisa diselaraskan kepada nilai yang rendah, biasanya di bawah 2. tindak balas lebih berkemungkinan untuk diteruskan, memudahkan penukaran ion sianida kepada gas HCN.

Pemulihan Natrium Sianida

Gas HCN yang dihasilkan kemudiannya dimasukkan ke dalam menara penyerapan alkali. Di dalam menara, ia bertindak balas dengan larutan natrium hidroksida (NaOH). Semasa tindak balas berlangsung, natrium sianida (NaCN) terbentuk dan terkumpul dalam larutan penyerapan. Apabila kepekatan NaCN dalam larutan mencapai sekitar 10% - 12%, ia boleh dikitar semula dan digunakan semula dalam proses perindustrian yang berkaitan, seperti proses larut lesap dalam perlombongan emas.

Pelepasan dan Pemendakan Logam Berat

Selain sianida bebas, air sisa selalunya mengandungi kompleks logam berat dan sianida, seperti kuprum dan zink. Di bawah keadaan berasid, kompleks ini rosak. Sebaik sahaja ion logam berat dibebaskan, ia boleh membentuk garam tidak larut dan mendakan di bawah keadaan tertentu. Contohnya, melaraskan nilai pH atau menambah agen pemendakan tertentu boleh menyebabkan ion kuprum membentuk mendakan.

Langkah Proses

Langkah 1: Prarawatan Air Sisa

Sianida alkali - yang mengandungi air sisa berkepekatan tinggi mula-mula melalui penukar haba wap untuk mengawal suhunya. Biasanya, suhu disimpan dalam julat 20 - 25°C. Kawalan suhu ini membantu mengoptimumkan kadar tindak balas seterusnya dan memastikan kestabilan proses. Kepekatan sianida dalam air sisa berkepekatan tinggi biasanya berkisar antara 5000 - 5500 ppm, dan nilai pH adalah antara 10.5 - 12.5.

Langkah 2: Pengasidan

Air sisa pra-rawatan dimasukkan ke dalam menara semburan pengasidan pada kadar aliran tertentu, contohnya, 2 m³/j. Kemudian, asid sulfurik pekat ditambah. Jumlah asid sulfurik yang ditambah diselaraskan mengikut ciri-ciri air sisa, secara amnya 25 - 30 kg/m³, untuk menurunkan nilai pH air sisa kepada kurang daripada 2. Haba yang dibebaskan semasa penambahan asid sulfurik boleh mempercepatkan tindak balas, menjadikannya lebih mudah untuk ion sianida bebas dalam air sisa bertukar menjadi HCN yang meruap.

Langkah 3: Penjanaan dan Pemisahan HCN

Dalam persekitaran berasid kuat menara semburan pengasidan, penukaran sianida kepada HCN digalakkan. Gas HCN yang terbentuk kemudiannya ditarik oleh kipas emparan vakum dan memasuki peringkat seterusnya - menara penyerapan alkali. Pada masa yang sama, apabila nilai pH menurun, beberapa ion logam berat dalam air sisa mula berubah. Sebagai contoh, kepekatan ion kuprum dalam air sisa mungkin menurun, dan beberapa logam berat mula membentuk mendakan.

Langkah 4: Penyerapan dan Pemulihan Natrium Sianida

Gas HCN memasuki menara penyerapan alkali dan diserap oleh larutan NaOH 20% - 30%. Cecair penyerapan alkali di menara dikitar semula, dan semasa proses kitar semula, kipas digunakan untuk memastikan gas HCN diserap berulang kali. Apabila tindak balas penyerapan berterusan, kepekatan NaCN dalam cecair penyerapan meningkat secara beransur-ansur. Apabila kepekatan NaCN mencapai 10% - 12%, ia boleh dikembalikan kepada proses larut lesap untuk digunakan semula, sekali gus mencapai pemulihan Natrium sianida.

Langkah 5: Kerpasan dan Pemisahan Logam Berat

Untuk air sisa selepas pembebasan HCN, kerana beberapa logam berat - kompleks sianida telah dipecahkan dalam keadaan berasid, rawatan lanjut boleh dijalankan untuk mendakan logam berat. Sebagai contoh, melaraskan nilai pH air sisa kepada julat alkali boleh membentuk hidroksida logam berat yang memendakan. Kemudian, kaedah pengasingan pepejal - cecair seperti penapisan atau pemendapan boleh digunakan untuk memisahkan logam berat termendap daripada air sisa, mencapai penyingkiran dan pemulihan logam berat.

Kelebihan Kaedah Pemulihan Pengasidan

Kitar Semula Sumber

Kaedah pemulihan pengasidan boleh memulihkan natrium sianida secara berkesan daripada air sisa yang mengandungi sianida, yang boleh digunakan semula dalam proses perindustrian yang berkaitan, mengurangkan penggunaan natrium sianida baharu dan mengurangkan kos pengeluaran. Pada masa yang sama, logam berat juga boleh dipulihkan, mengubah sisa menjadi sumber yang berharga.

Kos - Keberkesanan

Berbanding dengan beberapa kaedah rawatan lain yang hanya tertumpu kepada pemusnahan sianida, kaedah pemulihan pengasidan bukan sahaja merawat air sisa tetapi juga memulihkan bahan berharga. Walaupun ia memerlukan penggunaan asid dan alkali, nilai natrium sianida dan logam berat yang dipulihkan boleh mengimbangi sebahagian daripada kos rawatan, menjadikan keseluruhan rawatan lebih kos - berkesan dalam jangka masa panjang.

Persahabatan Alam Sekitar

Dengan memulihkan natrium sianida dan logam berat, jumlah bahan pencemar dalam air sisa berkurangan dengan ketara. Air sisa yang dirawat mempunyai kandungan sianida dan logam berat yang lebih rendah, yang lebih kondusif untuk pelepasan berikutnya atau rawatan lanjut, mengurangkan kesan negatif terhadap alam sekitar.

Penggunaan dalam Proses Pemulihan Pengasidan

Penggunaan kaedah pemulihan pengasidan untuk sianida - yang mengandungi air sisa terutamanya termasuk asid sulfurik, soda kaustik (NaOH), kapur dan elektrik. Pada musim sejuk, adalah perlu untuk memanaskan air sisa, jadi wap juga digunakan.

1.Penggunaan Asid

• Penukaran Sianida kepada HCN: Jumlah asid sulfurik yang diperlukan untuk menukarkan sianida dalam air sisa kepada HCN bergantung kepada kepekatan sianida dalam air sisa. Sebagai contoh, untuk merawat 1 m³ air sisa dengan kepekatan sianida 5000 ppm, kuantiti tertentu asid sulfurik diperlukan untuk penukaran ini.

• Pengasidan Air Sisa: Selain asid untuk penukaran sianida, asid tambahan digunakan untuk melaraskan air sisa ke tahap keasidan yang betul. Jumlah yang diperlukan untuk menurunkan pH ke bawah 2 adalah faktor penting.

• Tindak balas dengan Alkali dalam Air Sisa: Mungkin terdapat beberapa bahan alkali dalam air sisa yang bertindak balas dengan asid sulfurik, tetapi secara amnya, penggunaan ini agak kecil berbanding dengan jumlah yang digunakan untuk penukaran dan pengasidan sianida.

• Tindak balas dengan Karbonat dalam SisaJika bahan mentah yang mengandungi sianida mempunyai tahap yang tinggi CarbonKandungan sisa buangan, seperti dalam beberapa buburan sisa sianida, karbonat akan bertindak balas dengan asid untuk membentuk karbon dioksida. Dalam kes sedemikian, penggunaan asid sulfurik akan meningkat dengan ketara, dan bahan-bahan ini mungkin tidak sesuai untuk rawatan melalui kaedah pemulihan asid.

2.Penggunaan Alkali: Soda kaustik (NaOH) digunakan dalam menara penyerapan alkali untuk menyerap HCN dan membentuk NaCN. Jumlah NaOH yang digunakan adalah berkaitan dengan jumlah HCN yang dihasilkan dan kecekapan penyerapan.

3.Pengambilan Limau nipis: Dalam sesetengah kes, kapur boleh digunakan dalam rawatan air sisa seterusnya, seperti melaraskan nilai pH untuk pemendakan logam berat. Jumlah kapur yang diperlukan bergantung kepada jenis dan kepekatan logam berat dalam air sisa dan julat pelarasan pH yang diperlukan.

4.Elektrik dan Penggunaan Stim: Elektrik digunakan oleh peralatan seperti pam, kipas, dan kipas emparan vakum dalam proses. Pada musim sejuk, apabila memanaskan air sisa, wap digunakan untuk menaikkan suhu ke tahap yang sesuai untuk tindak balas.

Kesimpulan

Kaedah pemulihan pengasidan untuk sianida - mengandungi air sisa untuk memulihkan natrium sianida dan logam berat ialah teknologi rawatan yang komprehensif dan berkesan. Dengan mengikuti langkah-langkah proses tertentu, ia bukan sahaja boleh mengeluarkan sianida toksik dan logam berat daripada air sisa tetapi juga mengitar semula sumber yang berharga. Walaupun terdapat penggunaan bahan dan tenaga tertentu dalam proses tersebut, dengan mengambil kira faedah alam sekitar dan ekonominya, ia mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam rawatan air sisa yang mengandungi sianida. Walau bagaimanapun, dalam operasi sebenar, langkah keselamatan yang ketat perlu diambil kerana ketoksikan gas HCN. Pada masa yang sama, pengoptimuman berterusan parameter proses diperlukan untuk meningkatkan kecekapan pemulihan dan mengurangkan kos.