సైనైడ్ రాగి పూత మురుగునీటిలో రాగిని తిరిగి పొందే పద్ధతిపై పరిశోధన

1. పరిచయం

పర్యావరణ అనుకూలమైన మరియు వనరులను ఆదా చేసే ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మోడ్‌ను స్థాపించడం ప్రస్తుతం ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పరిశ్రమ యొక్క స్థిరమైన అభివృద్ధికి రెండు ప్రధాన ఇతివృత్తాలు. ప్రపంచంలో నాన్-ఫెర్రస్ లోహ వనరుల కొరత మరియు ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ లోహ పదార్థాల ధరలో నిరంతర పెరుగుదల నేపథ్యంలో, వనరులను ఆదా చేసే ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ టెక్నాలజీని స్వీకరించడం చాలా దృష్టిని ఆకర్షించింది. చైనీస్ ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ సంస్థలు సాపేక్షంగా తక్కువ అభివృద్ధి చరిత్రను కలిగి ఉన్నాయి. అభివృద్ధి ప్రారంభ దశలో, నిధుల కొరత మరియు వెనుకబడిన సాంకేతికత ఉంది. చాలా చిన్న ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ కర్మాగారాలకు రికవరీ పద్ధతులపై పరిశోధన గురించి చెప్పనవసరం లేదు, వ్యర్థ జలాలను ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ చేయడంలో లోహ పదార్థాల రికవరీ గురించి అవగాహన లేదు. కోసం సైనైడ్ రాగి లేపనం మరియు రాగి మిశ్రమం ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మురుగునీటిలో, సైనైడ్ విచ్ఛిన్నం తర్వాత డైవాలెంట్ రాగి ద్వారా ఏర్పడిన అవక్షేపాలు సూక్ష్మ కణాలు, ఫలితంగా కష్టతరమైన అవపాతం మరియు విభజన మరియు అధిక ఖర్చులు ఏర్పడతాయి. అందువల్ల, కొత్త పునరుద్ధరణ ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేయడం అత్యవసరం.

2. పద్ధతి సూత్రాలు

2.1 సైనైడ్ రాగి పూత మరియు రాగి మిశ్రమం వ్యర్థ జలాల శుద్ధి

సోడియం హైపోక్లోరైట్‌ను ఉపయోగించి చేసే సాంప్రదాయ సైనైడ్ విచ్ఛిన్న ప్రక్రియలో, సైనైడ్ కలిగిన మురుగునీటి pHను సాధారణంగా సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ కలపడం ద్వారా 11 - 12కు సర్దుబాటు చేయాల్సి ఉంటుంది. సైనైడ్ విచ్ఛిన్న ప్రక్రియ సమయంలో, సైనైడ్ ఈ క్రింది విధంగా మార్చబడుతుంది. కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నైట్రోజన్‌తో పాటు, ఏకసంయోజక రాగి అయాన్లు ద్విసంయోజక రాగి అయాన్లుగా ఆక్సీకరణం చెందుతాయి, ఇవి తరువాత మురుగునీటిలో తేలియాడే ప్రాథమిక రాగి కార్బోనేట్ యొక్క సూక్ష్మ కణాలను ఏర్పరుస్తాయి. సహజ అవక్షేపణకు ఒక రోజంతా పడుతుంది, అయినప్పటికీ పూర్తి అవక్షేపణను సాధించడం సాధ్యం కాదు. పూర్తి అవక్షేపణ మరియు విభజనను సాధించడానికి పెద్ద మొత్తంలో కోగ్యులెంట్ సహాయకం మరియు ఫ్లాక్యులెంట్ అవసరం. గతంలో, రాగిని తిరిగి పొందనప్పుడు, సైనైడ్ విచ్ఛిన్నం తర్వాత వచ్చిన మురుగునీటిని, సున్నం పద్ధతి ద్వారా శుద్ధి చేయబడిన సమగ్ర ఆమ్ల-కలిగిన మురుగునీటిలో కలిపేవారు. సమగ్ర మురుగునీటిలోని అవక్షేపాలపై ప్రాథమిక రాగి కార్బోనేట్ అధిశోషించబడి, చివరకు అవక్షేపించి, వేరు చేయబడింది.

కొత్త సైనైడ్ విచ్ఛిన్న ప్రక్రియ pH ను సర్దుబాటు చేయడానికి సున్నం జోడించడం. సైనైడ్ విచ్ఛిన్నం సమయంలో ఉత్పత్తి అయ్యే కార్బన్ డయాక్సైడ్ కాల్షియం ఆక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి కాల్షియం కార్బోనేట్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. అదే సమయంలో, ప్రాథమిక రాగి కార్బోనేట్ కాల్షియం కార్బోనేట్‌తో కలిసి అవక్షేపించి పెద్ద కణ అవక్షేపాలను ఏర్పరుస్తుంది.

2.2 ఇతర రాగి కలిగిన మురుగునీటి శుద్ధి

ఆమ్ల ప్రకాశవంతమైన రాగి పూత మురుగునీటిలోని ద్విబంధక రాగి అయాన్లు సున్నంతో చర్య జరిపి రాగి హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం సున్నంతో చర్య జరిపి కాల్షియం సల్ఫేట్ మరియు నీటిని ఏర్పరుస్తుంది. రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ పూత మురుగునీటిలో, పైరోఫాస్ఫేట్ రాడికల్ మరియు రాగి అయాన్లు సంక్లిష్ట రూపంలో ఉంటాయి. సున్నంతో శుద్ధి చేసినప్పుడు, పైరోఫాస్ఫేట్ రాడికల్ కాల్షియం ఆక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి కాల్షియం పైరోఫాస్ఫేట్ అవక్షేపణను ఏర్పరుస్తుంది మరియు రాగి అయాన్లు కాల్షియం ఆక్సైడ్‌తో చర్య జరిపి రాగి హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి.

3. రికవరీ ప్రక్రియ

3.1 రాగి కలిగిన మురుగునీటి కూర్పు

రాగి కలిగిన మురుగునీటిలో సైనైడ్ రాగి లేపనం, రాగి-జింక్ మిశ్రమం, రాగి-టిన్ మిశ్రమం, ఆమ్ల ప్రకాశవంతమైన రాగి లేపనం మరియు రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ లేపనం చేసే మురుగునీటి వంటి అనేక రకాలు ఉన్నాయి. సైనైడ్ రాగి లేపనం, రాగి-జింక్ మిశ్రమం మరియు రాగి-టిన్ మిశ్రమం చేసే మురుగునీటి వ్యర్థాలు సైనైడ్ కలిగిన మురుగునీటి సర్దుబాటు ట్యాంక్‌లోకి ప్రవహిస్తాయి, అయితే ఆమ్ల ప్రకాశవంతమైన రాగి లేపనం మరియు రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ లేపనం చేసే మురుగునీటి వ్యర్థాలు రాగి కలిగిన మురుగునీటి సర్దుబాటు ట్యాంక్‌లోకి ప్రవహిస్తాయి. సైనైడ్ రాగి లేపనం మరియు రాగి మిశ్రమం చేసే మురుగునీటిలో సంక్లిష్ట ఏజెంట్లు ఉంటాయి. సోడియం సైనైడ్, పొటాషియం సోడియం టార్ట్రేట్ మరియు అమ్మోనియం థియోసైనేట్, ఇవి రాగి అయాన్లతో సముదాయాలను ఏర్పరుస్తాయి. రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ లేపనం చేసే మురుగునీటిలో రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ సముదాయాలు ఉంటాయి. సైనైడ్ రాగి లేపనం మరియు రాగి మిశ్రమం మురుగునీటిలో మొత్తం రాగి కలిగిన మురుగునీటిలో దాదాపు 90% ఉంటాయి, అయితే ఆమ్ల ప్రకాశవంతమైన రాగి లేపనం మరియు రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ లేపనం చేసే మురుగునీటిలో దాదాపు 10% ఉంటాయి.

3.2 రాగి సముదాయాల ఆక్సీకరణ ప్రక్రియ

రాగి పునరుద్ధరణకు ముందు, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మురుగునీటిలోని రాగి కాంప్లెక్స్‌లను విచ్ఛిన్నం చేయడం మరియు Cu⁺ అయాన్‌లను Cu²⁺ అయాన్‌లుగా ఆక్సీకరణం చేయడం అవసరం. సోడియం హైపోక్లోరైట్ ద్రావణం మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ కలయిక పద్ధతిని ఉపయోగించి సైనైడ్ మరియు పొటాషియం సోడియం టార్ట్రేట్ వంటి సంక్లిష్ట ఏజెంట్‌లను విచ్ఛిన్నం చేస్తారు. మూడు సైనైడ్-బ్రేకింగ్ ట్యాంకులు ఉన్నాయి. సైనైడ్-కలిగిన మురుగునీరు మరియు రాగి-కలిగిన మురుగునీటిని మొదటి-దశ సైనైడ్-బ్రేకింగ్ ట్యాంక్‌లోకి పంపిస్తారు. pHని 11 - 12కి సర్దుబాటు చేయడానికి సున్నపు పాలు జోడించబడతాయి. మరియు pH నియంత్రణ వ్యవస్థ ద్వారా సున్నపు పాల అదనపు మొత్తాన్ని సర్దుబాటు చేస్తారు. అదే సమయంలో, సైనైడ్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి సోడియం హైపోక్లోరైట్ ద్రావణం జోడించబడుతుంది. సైనైడ్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడం మరియు పొటాషియం సోడియం టార్ట్రేట్ వంటి సంక్లిష్ట ఏజెంట్‌లను ఆక్సీకరణం చేయడం కొనసాగించడానికి రెండవ-దశ సైనైడ్-బ్రేకింగ్ ట్యాంక్‌కు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ జోడించబడుతుంది. నెమ్మదిగా ప్రతిచర్య రేటు కారణంగా, మూడవ-దశ సైనైడ్-బ్రేకింగ్ ట్యాంక్ జోడించబడుతుంది. మూడవ-దశ సైనైడ్-బ్రేకింగ్ ట్యాంక్‌లో, రసాయన విశ్లేషణ డేటా మరియు అనుభవం ప్రకారం సైనైడ్ మరియు పొటాషియం సోడియం టార్ట్రేట్ వంటి సంక్లిష్ట ఏజెంట్‌లను తొలగించడం తనిఖీ చేయబడుతుంది. ఆక్సీకరణ చర్య పూర్తయిన తర్వాత, మురుగునీటిలోని Cu⁺ పూర్తిగా Cu²⁺గా మార్చబడుతుంది మరియు ప్రాథమిక రాగి కార్బోనేట్ మరియు రాగి హైడ్రాక్సైడ్ అవక్షేపాలు ఏర్పడతాయి. ఈ ప్రక్రియలో, రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ పూతతో కూడిన మురుగునీరు సున్నంతో చర్య జరిపిన తర్వాత, రాగి మరియు పైరోఫాస్ఫేట్ రాడికల్ ద్వారా ఏర్పడిన కాంప్లెక్స్ విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు రాగి హైడ్రాక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ మురుగునీటిని ఉత్సర్గ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా మార్చగలదని విశ్లేషణ డేటా చూపిస్తుంది. pHని సర్దుబాటు చేయడానికి మరియు రాగి అయాన్లను అవక్షేపించడానికి సున్నాన్ని జోడించడం వల్ల చికిత్స ఖర్చు తగ్గుతుంది మరియు సున్నం కూడా గడ్డకట్టే సహాయక పాత్రను పోషిస్తుంది మరియు పైరోఫాస్ఫేట్ రాడికల్‌ను పూర్తిగా అవక్షేపిస్తుంది.

3.3 రాగి రికవరీ

పై ప్రక్రియలో, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మురుగునీటిలోని రాగి అయాన్లు ప్రాథమిక రాగి కార్బోనేట్ అవక్షేపాలుగా మార్చబడతాయి. జోడించిన సున్నం మొత్తం ఎక్కువగా ఉంటే, రాగి అయాన్లను కూడా రాగి హైడ్రాక్సైడ్ అవక్షేపాలుగా మార్చవచ్చు. రాగి పైరోఫాస్ఫేట్ లేపన మురుగునీటిలో పైరోఫాస్ఫేట్ రాడికల్‌ను అవక్షేపించడానికి సున్నం అవసరం కాబట్టి, జోడించిన సున్నం మొత్తం చాలా తక్కువగా ఉండకూడదు. సున్నం ధర చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు శుద్ధి ప్రక్రియలో దీనిని తగిన అదనపు మొత్తంలో జోడించవచ్చు.

సైనైడ్ కలిగిన మరియు రాగి కలిగిన వ్యర్థ జలాలను మూడు-దశల సైనైడ్-బ్రేకింగ్ ట్యాంకులలో శుద్ధి చేసిన తర్వాత, అవి ఫ్లోక్యులేషన్ ట్యాంక్‌లోకి ప్రవహిస్తాయి. అదనపు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌ను తగ్గించడానికి ఫ్లోక్యులేషన్ ట్యాంక్‌కు సోడియం పైరోసల్ఫైట్‌ను కలుపుతారు మరియు అవక్షేప కణాలు పెద్దవిగా పెరిగేలా పాలియాక్రిలమైడ్ ఫ్లోక్యులెంట్‌ను కలుపుతారు. ఫ్లోక్యులేషన్ ట్యాంక్‌కు సోడియం పైరోసల్ఫైట్‌ను కలపకపోతే, సైనైడ్ విచ్ఛిన్నం తర్వాత అవశేష హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఆక్సిజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి కుళ్ళిపోతుంది, ఇది అవక్షేప కణాల ఉపరితలంపై శోషించబడుతుంది మరియు అవక్షేపాలు తేలుతాయి. జోడించిన సోడియం పైరోసల్ఫైట్ మొత్తం అవక్షేపాలు తేలకుండా ఉండాలి మరియు తగిన అదనపు ఆమోదయోగ్యమైనది.

ఫ్లోక్యులేషన్ ట్యాంక్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, మురుగునీరు వంపుతిరిగిన ట్యూబ్ అవక్షేపణ ట్యాంక్‌లోకి ప్రవహిస్తుంది. అవక్షేపణలను నీటి నుండి వేరు చేసిన తర్వాత, అవి అవక్షేపణ గట్టిపడే ట్యాంక్‌లోకి ప్రవేశిస్తాయి మరియు తరువాత ఫిల్టర్ ప్రెస్ ద్వారా ఫిల్టర్ చేయబడతాయి. ఫిల్టర్ కేక్ తిరిగి పొందబడుతుంది మరియు ఫిల్ట్రేట్ సర్దుబాటు ట్యాంక్‌కు తిరిగి ప్రవహిస్తుంది. కోలుకున్న రాగి కలిగిన ఫిల్టర్ కేక్‌ను ఒక ప్రొఫెషనల్ కంపెనీ కొనుగోలు చేసి, కాపర్ సల్ఫేట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక ప్రొఫెషనల్ తయారీదారుకు పంపుతుంది లేదా విద్యుద్విశ్లేషణ రాగిని ఉత్పత్తి చేయడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

4. ప్రయోజనాలు

రాగి కలిగిన మురుగునీరు నాలుగు ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ వర్క్‌షాప్‌లలో ఉత్పత్తి అవుతుంది. విశ్లేషణ మరియు పర్యవేక్షణ డేటా రాగి యొక్క సగటు ద్రవ్యరాశి సాంద్రతను చూపిస్తుంది సైనైడ్ రాగి పూతతో కూడిన మురుగునీరు 345mg/L, అంటే, ప్రతి టన్ను మురుగునీటిలో 0.345kg రాగి ఉంటుంది. నెలకు సైనైడ్ రాగి పూతతో కూడిన మురుగునీటి మొత్తం సుమారు 4600t, ఇందులో 1587kg రాగి ఉంటుంది. ఇతర రాగి కలిగిన మురుగునీటిలోని రాగితో కలిపి, నెలకు దాదాపు 1700kg రాగిని తిరిగి పొందవచ్చు. రాగి కలిగిన బురదను అమ్మడం ద్వారా కంపెనీ నెలవారీ ఆదాయం RMB 30.000 - 40.000. వ్యర్థ జలాలను ఎలక్ట్రోప్లేట్ చేయడం ద్వారా కంపెనీ రాగిని తిరిగి పొందడం వల్ల లోహ రాగి యొక్క అసమర్థ వినియోగాన్ని నివారిస్తుంది, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ ఖర్చును తగ్గించడమే కాకుండా పర్యావరణానికి ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ బురద యొక్క ద్వితీయ కాలుష్యాన్ని కూడా తగ్గిస్తుంది, మంచి ఆర్థిక మరియు సామాజిక ప్రయోజనాలను సాధిస్తుంది.

5. ముగింపు

ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పరిశ్రమ అత్యంత కాలుష్య కారక పరిశ్రమ. చైనాలో మురుగునీటిని ఎలక్ట్రోప్లేట్ చేయడానికి శుద్ధి ప్రక్రియలు మరియు సాంకేతికతలు సాపేక్షంగా వెనుకబడిన ప్రస్తుత పరిస్థితిలో, వ్యర్థ జలాలను ఎలక్ట్రోప్లేట్ చేయడంలో ఫెర్రస్ కాని లోహాల రికవరీ పద్ధతులను చురుకుగా అధ్యయనం చేయడం వనరులను ఆదా చేసే మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైన ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మోడ్‌ను స్థాపించడానికి మరియు ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పరిశ్రమ యొక్క స్థిరమైన అభివృద్ధిని నిర్వహించడానికి చాలా ముఖ్యమైనది. ఈ పత్రంలో అధ్యయనం చేయబడిన సున్నాన్ని ఉపయోగించి రాగిని తిరిగి పొందడానికి సైనైడ్ రాగి ప్లేటింగ్ మరియు ఇతర రాగి కలిగిన వ్యర్థ జలాలను శుద్ధి చేసే పద్ధతి ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో మంచి ఫలితాలను చూపించింది, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ పరిశ్రమ యొక్క ఆకుపచ్చ అభివృద్ధికి సాధ్యమయ్యే మార్గాన్ని అందిస్తుంది.