Studie om behandling av surt avløpsvann av kobber-arsen med natriumhydrosulfid i stedet for natriumsulfid

Introduksjon

Forskning indikerer at behandlingen av kobber- og arsenholdig avfallssyre benytter en prosess som involverer sulfidutfelling, etterfulgt av gipstilsetning og elektrokjemisk nøytralisering, noe som til slutt fører til stabil utslipp som oppfyller regulatoriske standarder. I sulfidutfellingstrinnet tilsettes en natriumsulfidløsning med en massekonsentrasjon på 26 % automatisk til kobber- og arsenholdig avfallssyre under spesifikke surhetsforhold, noe som resulterer i dannelse av CuS- og As2S3-utfellinger for å fjerne kobber- og arsenikkioner fra væskefasen. I faktisk produksjon inneholder natriumsulfidløsning relativt høye nivåer av uoppløselige urenheter, og når den utsettes for luft, oksideres den gradvis for å danne tiosulfat. I tillegg har den en høy krystallisasjonstemperatur, blant andre ulemper. Derfor ville det være av betydelig betydning å finne et nytt sulfidmiddel for å erstatte natriumsulfid.

Fast natriumhydrosulfid

Prosessprinsipp

Begrenset av den eksisterende prosessen med absorpsjon av overflødig H2S, utføres behandlingen av kobber- og arsenholdig avfallssyre ved bruk av natriumhydrosulfid basert på dagens utstyr og prosessflyt for svovelsyreverkstedets avfallssyre og avløpsvann. Denne metoden benytter en blandet løsning av natriumhydrosulfid og natriumsulfid til behandlingen.

Prosessflyt

Figur 1 illustrerer prosessflytskjemaet for behandling av kobber og arsenholdig avfallssyre ved bruk av natriumhydrosulfid. Avfallssyreløsningen, etter fjerning av SO2 i strippetårnet, kommer inn i natriumhydrosulfid-reaksjonstanken fra toppen. En blandet løsning av natriumhydrosulfid og natriumsulfid tilsettes fra bunnen av reaksjonstanken. Under sure forhold genereres H2S-gass som gradvis stiger, og reagerer med kobber og arsen fra toppen og ned for å danne CuS- og As2S3-utfellinger. Disse utfellingene renner deretter over i kobberfortykningsmidlet for sedimentering. Supernatanten sendes til gipsbehandlingsprosessen, mens bunnslammet avvannes i en filterpresse før det sendes til videre behandling. En liten mengde ureagert H2S trekkes av et undertrykksrør til avgiftningstårnet, hvor det absorberes av den sirkulerende blandede løsningen av natriumhydrosulfid og natriumsulfid, noe som sikrer at den oppfyller utslippsstandardene.

Eksperimentell metode

En kontinuerlig produksjonsmodus tas i bruk, med andre prosesser og kontrollparametere uendret. Natriumhydrosulfid reagerer raskere enn natriumsulfid; hvis konsentrasjonen er relativt høy, dannes en stor mengde hydrogensulfid (H2S) raskt under sure forhold. Bortsett fra å reagere med noe av kobberet og arsenet i avfallssyren, vil det relativt overflødige hydrogensulfid unnslippe væskeoverflaten på grunn av omrøring av røreskovlen og trekkes av ved undertrykk til avgiftningstårnet. Den eksisterende prosessen bruker natriumsulfid for å absorbere overskuddet av hydrogensulfid som genereres under sulfidereaksjonen (Na2S + H2S = 2NaHS). Etter prøvebruk av natriumhydrosulfid, inneholder natriumsulfidlagringstanken noe natriumhydrosulfid, noe som reduserer evnen til å absorbere overflødig hydrogensulfid. For å forhindre ufullstendig absorpsjon av hydrogensulfid, som kan føre til utslipp fra avgiftningstårnet som ikke overholder kravene, tilsettes vann (kondensat fra oppvarmingsdampen til natriumsulfidlagringstanken) til natriumsulfidlagringstanken i løpet av prøveperioden for å opprettholde konsentrasjonen av den blandede løsningen av natriumsulfid og natrium15hydrosulfid på ca.

Konklusjon

1. Etter å ha brukt en blandet løsning av natriumhydrosulfid og natriumsulfid, reduseres reagenskostnaden for behandling av en kubikkmeter avfallssyre til 52.5 % av den for rent natriumsulfid, noe som resulterer i betydelige økonomiske fordeler.

2. Bruken av den blandede løsningen av natriumhydrosulfid og natriumsulfid har ikke påvirket utslippsindikatorene til verkstedet; utslippsstandardene for avløpsvann forblir stabile og samsvarende.

3. På grunn av den blandede bruken av natriumsulfid og natriumhydrosulfid, og med den eksisterende avgiftningstårnprosessen uendret, har det ikke vært noen tilfeller av manglende samsvar i utslippene fra avgiftningstårnet.