सुनखानीमा साइनाइड-नराम्रो तरल पदार्थको उपचार विधिहरूमा प्रयोगात्मक अध्ययन

परिचय

सुन खानी उद्योगमा, उपचार साइनाइड- कमसल तरल पदार्थको ठूलो महत्त्व छ। साइनाइड- कमसल तरल पदार्थ, जस्तै साइनाइडेशन प्रक्रियामा सुन निकासी पछि निस्कने घोलमा विभिन्न प्रदूषकहरू, विशेष गरी साइनाइड यौगिकहरू हुन्छन्, जसले उचित रूपमा उपचार नगरेमा गम्भीर वातावरणीय प्रदूषण निम्त्याउन सक्छ। त्यसकारण, कुशल र लागत-प्रभावी विकास गर्दै उपचार विधिहरू साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थको लागि तत्काल काम गर्नु हो। यो ब्लग पोस्ट निश्चित अवस्थामा साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थको उपचार विधिहरूको प्रयोगात्मक अध्ययनमा केन्द्रित छ। सून खानी, उद्योगको लागि बहुमूल्य अन्तर्दृष्टि र सन्दर्भहरू प्रदान गर्ने लक्ष्य राख्दै।

साइनाइड-गरीब तरल उपचार विधिहरूको सिंहावलोकन

सामान्यतया, साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थको उपचार विधिहरूलाई लगभग दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: शुद्धीकरण विधिहरू र पुन: प्राप्ति (पुनर्जन्म) विधिहरू।

शुद्धीकरण विधिहरू

१.क्षार-क्लोरिन अक्सीकरण विधि

• यो नष्ट गर्ने अपेक्षाकृत परिपक्व तरिका हो साइनाइड्स फोहोर पानीमा र इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्लान्ट, कोकिङ प्लान्ट र सुन पग्लने प्लान्टहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। pH ११ - १२ को अवस्थामा। साइनाइड्स र साइनाइड युक्त फोहोर पानीमा रहेका धातुका जटिल आयनहरूलाई साइनेटमा अक्सिडाइज गरिन्छ, र त्यसपछि क्लोरिनलाई दोस्रो पटक अक्सिडाइज गर्न थपिन्छ। कार्बन डाइअक्साइड, नाइट्रोजन, आदि।

• फाइदा: यो प्रक्रिया तुलनात्मक रूपमा परिपक्व छ, राम्रो उपचार प्रभाव र व्यापक प्रयोगको साथ। उपचार प्रक्रिया सजिलै स्वचालित गर्न सकिन्छ।

• बेफाइदा: साइनाइडहरू पुन: प्रयोग गर्न सकिँदैन, उपचार लागत उच्च छ, र यसले फलाम-साइनाइड कम्प्लेक्सहरू हटाउन सक्दैन। माध्यमिक प्रदूषणको समस्या पनि छ।

२. सल्फर डाइअक्साइड - वायु अक्सीकरण विधि

• हलचल गरिएको कन्टेनरमा, फोहोर तरल पदार्थ थपिन्छ, र हावा र SO₂ (तरल वा ग्याँस, वा सल्फाइट घोल, वा मौलिक सल्फर जलाएर प्राप्त) पेश गरिन्छ। pH ७ - १० मा नियन्त्रण गरिन्छ। र अक्सिडेशन प्रतिक्रियाको समयमा उत्पन्न हुने एसिडलाई बेअसर गर्न चुना प्रयोग गरिन्छ। प्रतिक्रियाको लागि घुलनशील तामाको उपस्थिति आवश्यक पर्दछ (उत्प्रेरकको रूपमा)।

• इन्को - SO₂/वायु अक्सिडेशन विधिले आइरन-सायनाइडहरू सहित सबै साइनाइडहरूलाई विघटन गर्न सक्छ, र आइरन-सायनाइडहरूलाई केही सुरक्षित र सस्तो अभिकर्मकहरू प्रयोग गरेर अवक्षेपण र हटाउन सकिन्छ।

२.हाइड्रोजन पेरोक्साइड विधि

• यो प्रक्रिया कम सांद्रता भएको साइनाइड युक्त फोहोर पानीको उपचारको लागि उपयुक्त छ। हाइड्रोजन पेरोक्साइडले टेलिङहरूमा रहेको साइनाइडलाई अपेक्षाकृत कमजोर र सजिलै हाइड्रोलाइज्ड साइनिक एसिड (HCNO) मा अक्सिडाइज गर्न सक्छ, जुन त्यसपछि थप अक्सिडेशन र हाइड्रोलिसिसद्वारा हटाइन्छ।

४.ओजोन अक्सीकरण विधि

• ओजोन एक बलियो अक्सिडाइजिंग एजेन्ट हो। साइनाइड युक्त फोहोर पानीको उपचार गर्न प्रयोग गर्दा, यो क्षारीय-क्लोरिन अक्सिडेशन विधि भन्दा बढी पूर्ण हुन्छ, राम्रो साइनाइड हटाउने प्रभावहरू सहित। ओजोनेशन पछि, फोहोर पानीको घोलमा घुलनशील अक्सिजन बढ्छ, जुन पुन: प्रयोगको लागि साइनाइडेशन प्रणालीमा फर्काउन सकिन्छ, सुनको विघटनलाई सहज बनाउँछ र सुनको लीचिंग दक्षता सुधार गर्दछ।

• फाइदा: सञ्चालन सरल र सुविधाजनक छ, नियन्त्रण गर्न सजिलो छ, र उत्पादन स्वचालनको डिग्री उच्च छ। ओजोन साइटमा उत्पादन गर्न सकिन्छ, जुन असुविधाजनक यातायात तर पर्याप्त बिजुली आपूर्ति भएका साइनाइडेशन प्लान्टहरूको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। शुद्धिकरण दक्षता उच्च छ, र कुनै माध्यमिक प्रदूषण उत्पन्न हुँदैन।

• बेफाइदा: ओजोन उत्पादन गर्न बिजुली खपत ठूलो छ, र उत्पादन लागत उच्च छ, जसले यसको व्यापक प्रयोगलाई सीमित गर्दछ।

५. इलेक्ट्रोलाइटिक अक्सीकरण विधि

• इलेक्ट्रोलाइसिस गर्नु अघि, पहिले साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थको pH >७ मा समायोजन गर्नुहोस्। थोरै मात्रामा नुन थप्नुहोस्, एनोडको रूपमा ग्रेफाइट र क्याथोडको रूपमा टाइटेनियम प्लेट प्रयोग गर्नुहोस्, र इलेक्ट्रोलाइटको रूपमा क्षारीय तामा - जस्ता जलीय घोल प्रयोग गर्नुहोस्। प्रत्यक्ष प्रवाह पारित हुँदा, क्याथोडमा धातुको तामा र जस्ता उत्पादन हुन्छन्, र हाइड्रोजन पनि उत्पन्न हुन्छ। एनोडमा, CN⁻ CNO⁻, CO₂, N₂ मा अक्सिडाइज हुन्छ, र Cl⁻ Cl₂ मा अक्सिडाइज हुन्छ, र Cl₂ HClO उत्पन्न गर्न घोलमा प्रवेश गर्दछ।

६. माइक्रोबियल अक्सिडेशन विधि

• यो विधिले सूक्ष्मजीवहरूको जैव रासायनिक गुणहरू प्रयोग गरेर साइनाइड, थायोसाइनेट्स र आइरन-सायनाइडहरूलाई विघटन गर्छ, अमोनिया, कार्बन डाइअक्साइड र सल्फेटहरू उत्पादन गर्छ, वा साइनाइडहरूलाई फर्मामाइडमा हाइड्रोलाइज गर्छ। साथै, ब्याक्टेरियाले भारी धातु आयनहरू सोस्छ, जसले गर्दा तिनीहरू बायोफिल्मसँगै खस्छन् र हटाइन्छन्।

• महत्त्वपूर्ण विशेषता: उचित साइनाइड हटाउने दर कायम राख्न तापक्रम सधैं १० डिग्री सेल्सियसभन्दा माथि राख्नुपर्छ।

पुनर्प्राप्ति (पुनर्जन्म) विधिहरू

१. अम्लीकरण विधि

• यस विधिको मुख्य सिद्धान्त भनेको साइनाइड युक्त फोहोर पानीमा सल्फ्यूरिक एसिड थप्नु, pH लगभग १.५ मा समायोजन गर्नु र CN⁻ लाई HCN मा रूपान्तरण गर्नु हो। बाहिर निस्किएको HCN ग्यासलाई अवशोषकमा हालिन्छ र क्षारीय घोल (सोडियम हाइड्रोक्साइड वा क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड घोल) द्वारा अवशोषित गरी २०% - ३०% साइनाइड घोल प्राप्त गरिन्छ, जुन पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ।

• फाइदा: यो प्रक्रियाले साइनाइडको पुन: प्राप्तिलाई अधिकतम बनाउन सक्छ, साइनाइडको प्रभावकारी उपयोग दरमा सुधार गर्न सक्छ र उत्पादन लागत घटाउन सक्छ।

• बेफाइदा: एक पटकको लगानी लागत ठूलो छ, प्रक्रिया प्रवाह जटिल छ, र उपचार गरिएको साइनाइड युक्त अवशिष्ट तरल पदार्थको लागि डिस्चार्ज मापदण्डहरू पूरा गर्न गाह्रो छ।

२.आयन विनिमय विधि

• साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थको उपचारमा, साइनाइडहरूलाई समृद्ध बनाउन आयन एक्सचेन्ज रेजिनहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ।

३. सोख्ने विधि

• सक्रिय कार्बन सोखना: को सोखना सक्रिय कार्बन मुख्यतया यसको असंख्य आन्तरिक छिद्रहरू र ठूला विशिष्ट सतह क्षेत्रफलमा निर्भर गर्दछ। सोखन प्रक्रियामा भौतिक सोखन र रासायनिक सोखन समावेश छ। साइनाइड हटाउने मुख्यतया तीन तरिकाहरू छन्: अक्सिडेशन, हाइड्रोलिसिस, र स्ट्रिपिङ। मुख्य प्रक्रिया सक्रिय कार्बनको सतहमा हाइड्रोजन पेरोक्साइडको साथ साइनाइड युक्त फोहोर पानीमा साइनाइडहरूको अक्सिडेटिभ विघटन प्रतिक्रिया हो।

४. घुलनशील निकासी विधि

• साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थबाट बहुमूल्य घटक र साइनाइडहरू निकाल्न सॉल्भेन्टहरू प्रयोग गरिन्छ।

५. तरल झिल्ली विधि

• साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थको उपचारमा, तेल-भित्र-पानी प्रणाली मुख्यतया प्रयोग गरिन्छ। आधारभूत सिद्धान्त यो हो: पहिले, साइनाइड युक्त फोहोर पानीलाई एसिडिफाइ गर्नुहोस् ताकि यसमा रहेको साइनाइड आयनहरूलाई HCN मा रूपान्तरण गर्न सकियोस्। HCN तेल-चरण तरल झिल्लीबाट भित्री पानी चरणमा जान्छ र त्यसपछि NaOH सँग प्रतिक्रिया गरेर NaCN उत्पन्न गर्दछ।

६. इलेक्ट्रोडायलिसिस विधि

• यो विधिले पदार्थहरूको पृथकीकरण र पुन: प्राप्ति प्राप्त गर्न आयन-विनिमय झिल्लीहरू मार्फत आयनहरूको स्थानान्तरणलाई चलाउन विद्युतीय क्षेत्र प्रयोग गर्दछ।

सुन खानीको साइनाइड-नराम्रो तरल पदार्थमा प्रयोगात्मक अध्ययन

प्रयोगको पृष्ठभूमि

एउटा निश्चित सुन खानीको साइनाइड-कमजोर तरल पदार्थमा विशेष गरी उच्च कुल साइनाइड सामग्री हुन्छ, जुन १३००० मिलीग्राम/लिटरसम्म पुग्छ। यस्तो उच्च-सांद्रता साइनाइड-युक्त फोहोर पानीले वातावरणको लागि ठूलो खतरा निम्त्याउँछ र प्रभावकारी उपचार आवश्यक पर्दछ।

प्रयोगात्मक विधिहरू

१.H₂O₂ + ClO₂ + C सोखना विधि

• यस विधिमा, साइनाइड - कमजोर तरल पदार्थमा साइनाइडहरूलाई अक्सिडाइज गर्न हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) र क्लोरिन डाइअक्साइड (ClO₂) लाई पहिले अक्सिडेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। त्यसपछि, बाँकी रहेका प्रदूषकहरूलाई थप हटाउन सक्रिय कार्बन (C) सोखना गरिन्छ।

२. तीन - चरण अक्सीकरण (H₂O₂ + उत्प्रेरक “M”) + क्लोरिनेशन वातन + C सोखना विधि

• तीन - चरणको अक्सीकरण: हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) र एक विशिष्ट उत्प्रेरक "M" तीन-चरणको अक्सिडेशनको लागि प्रयोग गरिन्छ। यो जटिल साइनाइडहरू सहित विभिन्न साइनाइड यौगिकहरूको थप पूर्ण अक्सिडेशन सुनिश्चित गर्न हो।

• क्लोरिनेशन वातनीकरण: तीन-चरणको अक्सिडेशन पछि, क्लोरिनेशन वातनीकरण गरिन्छ। वातनीकरण गर्दा क्लोरिन तरल पदार्थमा मिसाइन्छ, जसले बाँकी साइनाइड-सम्बन्धित पदार्थहरू र केही अन्य घटाउन सकिने प्रदूषकहरूलाई थप अक्सिडाइज गर्न सक्छ।

• C सोखना: अन्तमा, साइनाइड-गरीब तरल पदार्थलाई शुद्ध पार्ने लक्ष्य प्राप्त गर्न बाँकी रहेका सूक्ष्म-दानायुक्त प्रदूषकहरू र कुनै पनि अवशिष्ट साइनाइड-सम्बन्धित पदार्थहरूलाई सोस्न सक्रिय कार्बन सोस्ने प्रयोग गरिन्छ।

प्रयोगात्मक नतिजा र तुलना

१.H₂O₂ + ClO₂ + C सोखना विधि

• यस विधिले साइनाइड हटाउने एक निश्चित डिग्री हासिल गर्‍यो, तर उपचार गरिएको तरल पदार्थमा अन्तिम कुल साइनाइड सामग्री अझै पनि अपेक्षाकृत उच्च थियो, कडा राष्ट्रिय डिस्चार्ज मापदण्डहरू पूरा गर्न असफल भयो।

२. तीन - चरण अक्सीकरण (H₂O₂ + उत्प्रेरक “M”) + क्लोरिनेशन वातन + C सोखना विधि

• यस विधिले बढी सन्तोषजनक नतिजा देखायो। अन्तिम कुल साइनाइड सामग्री ०.४४ मिलीग्राम/लिटरमा घटाइएको थियो, जसले राष्ट्रिय डिस्चार्ज मापदण्डहरू पूरा गर्दछ। यसको अतिरिक्त, अन्य भारी धातुहरूको सामग्रीले पनि सम्बन्धित राष्ट्रिय मानक आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।

• लागत - प्रभावकारिता: लागतको हिसाबले, उत्प्रेरक र अतिरिक्त क्लोरिनेशन वातन सहितको तीन-चरणको अक्सिडेशन प्रक्रियालाई थप जटिल सञ्चालन र केही उत्प्रेरक र क्लोरीनको प्रयोग आवश्यक भए तापनि, समग्रमा, केही अन्य अत्यधिक जटिल वा उच्च-लागत विधिहरूको तुलनामा, लागत अपेक्षाकृत उचित छ। यसले स्वीकार्य दायरा भित्र लागत नियन्त्रण गर्दा उच्च-सांद्रता साइनाइड-गरीब तरल पदार्थको प्रभावकारी रूपमा उपचार गर्न सक्छ।

निष्कर्ष

सुन खानीमा साइनाइड - कमसल तरल पदार्थको उपचार एक जटिल तर महत्त्वपूर्ण कार्य हो। निश्चित सुन खानीको साइनाइड - कमसल तरल पदार्थमा गरिएको प्रयोगात्मक अध्ययन मार्फत, यो देख्न सकिन्छ कि विभिन्न उपचार विधिहरूको आफ्नै फाइदा र बेफाइदाहरू छन्। तीन-चरणको अक्सिडेशन (H₂O₂ + उत्प्रेरक "M") + क्लोरिनेशन वातन + C सोखना विधिले यस सुन खानीमा उच्च कुल साइनाइड सामग्री भएको साइनाइड - कमसल तरल पदार्थको लागि अपेक्षाकृत आदर्श उपचार प्रभावहरू र लागत-प्रभावकारिता देखाउँछ। यद्यपि, सुन खानी उद्योगमा वातावरणीय संरक्षण र दिगो विकासको आवश्यकताहरू राम्रोसँग पूरा गर्न भविष्यमा अझ प्रभावकारी, लागत-प्रभावकारी, र वातावरणमैत्री उपचार विधिहरू विकास गर्न निरन्तर अनुसन्धान र सुधार अझै आवश्यक छ।