Таҷрибаи истеҳсолии коркарди партовҳои цианиди натрий бо пероксиди гидроген

Муқаддима

Сианиди натрий як кимиёвии хеле заҳролуд аст, ки ба таври васеъ дар соҳаҳо ба монанди истихроҷи маъдан, электроплиткунӣ ва синтези кимиёвӣ истифода мешавад. Аммо, партовҳои аз ин равандҳо ҳосилшуда дорои консентратсияи баланди сианид мебошанд, ки агар дуруст коркард нашаванд, ба муҳити зист ва саломатии инсон таҳдиди ҷиддӣ эҷод мекунанд. Коркарди пероксиди гидроген ҳамчун як усули муассир ва нисбатан бехатар барои коркарди партовҳои дорои сианиди натрий пайдо шудааст . Ин мақола ба амалияи истеҳсолии истифодаи пероксиди гидроген барои коркарди чунин партовҳо бахшида шудааст ва ҷанбаҳоро аз принсипҳои реаксия то расмиёти воқеии амалиёт фаро мегирад.

Принсипҳои реаксия

Оксидшавии сианид бо пероксиди гидроген

Реаксияи байни пероксиди гидроген ва сианиди натрий раванди оксидшавӣ-барқароршавӣ мебошад. Дар маҳлули обӣ, пероксиди гидроген ҳамчун агенти оксидкунанда амал мекунад. Он иони сианидро ба моддаҳои нисбатан камтар заҳролуд оксид мекунад. Дар шароити мувофиқ, пероксиди гидроген пайванди мустаҳкамро дар дохили иони сианид мешиканад. Карбон дар сианид ба ҳолати оксидшавии баландтар оксид шуда, иони камтар зарароварро ташкил медиҳад ва нитроген ҳамчун газ хориҷ мешавад. Ин реаксия муҳим аст, зеро он заҳролудии оби партовро ба таври назаррас коҳиш медиҳад.

Нақши катализаторҳо (ихтиёрӣ)

Дар баъзе мавридҳо катализаторҳоро барои суръат бахшидан ба реаксияи байни пероксиди гидроген ва сианид илова кардан мумкин аст. Масалан, ионҳои муайяни металлҳои гузаранда метавонанд ҳамчун катализатор дар системаи реаксияи шабеҳ ба реаксияи Фентон амал кунанд. Катализаторҳо монеаи энергетикии реаксияро коҳиш дода, имкон медиҳанд, ки оксидшавии сианид дар ҳарорати пасттар ва бо истифодаи камтари пероксиди гидроген зудтар ба амал ояд. Бо вуҷуди ин, ҳангоми истифодаи катализаторҳо омилҳо ба монанди миқдори катализатори иловашуда, назорати рН ва ифлосшавии эҳтимолии дуюмдараҷа аз пасмондаҳои катализатор бояд бодиққат баррасӣ карда шаванд.

Ҷараёни равандҳо дар амалияи истеҳсолӣ

Пеш аз коркарди обҳои партов

Пеш аз коркарди пероксиди гидроген, оби партовҳои дорои сианиди натрий одатан коркарди пешакӣ талаб мекунад. Ин қадам барои танзим кардани арзиши рН-и оби партов ба диапазони мувофиқ равона карда шудааст. Одатан, рН ба ҳолати каме ишқорӣ, тақрибан 8-10, танзим карда мешавад. Ин аз он сабаб аст, ки реаксияи оксидшавӣ байни пероксиди гидроген ва сианид дар муҳити ишқорӣ самараноктар аст. Илова бар ин, коркарди пешакӣ метавонад тоза кардани ифлосҳои калонҳаҷм, моддаҳои сахти муаллақ ва дигар моддаҳоеро дар бар гирад, ки метавонанд раванди коркарди минбаъдаро халалдор кунанд. Барои ин мақсад усулҳои филтратсия, ба монанди филтрҳои рег ё филтрҳои мембранӣ метавонанд истифода шаванд.

Иловаи пероксиди гидроген

Сипас миқдори муносиби пероксиди гидроген ба оби партови пешакӣ тозашуда илова карда мешавад. Миқдори пероксиди гидроген дар асоси консентратсияи сианид дар оби партов муайян карда мешавад. Умуман, ҳисобҳо аввал мувофиқи реаксияи кимиёвӣ анҷом дода мешаванд. Аммо дар истеҳсоли воқеӣ, аксар вақт пероксиди гидрогени зиёдатӣ барои таъмини оксидшавии пурраи сианид илова карда мешавад. Консентратсияи пероксиди гидроген, ки дар саноат истифода мешавад, одатан дар ҳудуди 30% - 50% аст. Илова кардани пероксиди гидрогенро метавон тавассути насосҳои ченкунӣ ба даст овард, ки метавонанд суръати ҷараён ва миқдори пероксиди гидрогенро, ки ба зарфи тозакунии оби партов ворид мешавад, дақиқ назорат кунанд.

Реаксия ва омехта

Пас аз илова кардани пероксиди гидроген, оби партовро бодиққат омехта кардан лозим аст, то тамоси яксон байни пероксиди гидроген ва сианидро таъмин кунад. Омехтаро бо истифода аз агитаторҳои механикӣ, миксерҳои ҳавоӣ ё якҷоя кардани ҳарду ба даст овардан мумкин аст. Вақти реаксия вобаста ба омилҳо ба монанди консентратсияи ибтидоии сианид, ҳарорат ва мавҷудияти катализаторҳо фарқ мекунад. Умуман, вақти реаксия метавонад аз якчанд соат то даҳҳо соат бошад. Дар ин давра ҳарорати реаксия низ омили муҳим аст. Гарчанде ки реаксия метавонад дар ҳарорати хонагӣ рух диҳад, аммо баланд бардоштани ҳарорат дар доираи муайян (одатан аз 50 ° C зиёд нест) метавонад суръати реаксияро суръат бахшад. Бо вуҷуди ин, ҳарорати аз ҳад зиёд метавонад боиси таҷзияи пероксиди гидроген гардад ва самаранокии онро дар коркарди сианид коҳиш диҳад.

Табобати баъди

Пас аз ба итмом расидани реаксия, марҳилаҳои баъди табобат заруранд. Яке аз чораҳои асосии баъди табобат тоза кардани пероксиди гидрогени боқимонда мебошад. Пероксиди аз ҳад зиёди гидроген дар оби партовҳои тозашуда метавонад ба муҳити зист зараровар бошад ва инчунин метавонад ба равандҳои минбаъдаи биологӣ халал расонад, агар оби партов дар системаи тозакунии биологӣ минбаъд коркард карда шавад. Пероксиди боқимондаи гидрогенро тавассути илова кардани агентҳои коҳишдиҳанда ба монанди сулфити натрий ё бо истифода аз усулҳои таҷзияи каталитикӣ таҷзия кардан мумкин аст. Пас аз хориҷ кардани боқимондаи пероксиди гидроген, оби партови тозашуда пас аз ҷудошавии сахт ва моеъ мегузарад, то ҳама гуна боришот ё моддаҳои сахти дар ҷараёни коркард ба вуҷуд омадаро хориҷ кунад. Барои ин зарфҳои седиментатсия, дастгоҳҳои флотатсия ё филтратсияро истифода бурдан мумкин аст. Ниҳоят, оби партови тозашуда барои тафтиш кардани он, ки консентратсияи сианид ба стандартҳои дахлдори партов мувофиқат мекунад, таҳлил карда мешавад.

Омилҳои асосӣ, ки ба самаранокии табобат таъсир мерасонанд

арзиши pH

Тавре ки қаблан зикр гардид, арзиши рН-и оби партов ба самаранокии коркарди пероксиди гидроген таъсири назаррас дорад. Дар муҳити кислотаӣ пероксиди гидроген метавонад зуд ба об ва оксиген таҷзия шуда, қобилияти оксиди сианидро коҳиш диҳад. Аз тарафи дигар, дар муҳити хеле сілтӣ, суръати реаксия байни пероксиди гидроген ва сианид низ метавонад таъсир расонад. Диапазони оптималии рН барои реаксия байни пероксиди гидроген ва сианид одатан тақрибан 8 - 10 аст. Дар он ҷо реаксия метавонад самаранок идома ёбад ва таҷзияи пероксиди гидроген кам карда мешавад.

ҳарорат

Ҳарорат дар суръати реаксия нақши ҳалкунанда дорад. Баландшавии ҳарорат одатан реаксияи байни пероксиди гидроген ва сианидро суръат мебахшад. Аммо, бо баланд шудани ҳарорат, таҷзияи пероксиди гидроген низ назаррастар мешавад. Ҳангоме ки ҳарорат аз 50°C зиёд мешавад, таҷзияи пероксиди гидроген метавонад чунон зуд бошад, ки миқдори пероксиди гидрогенро барои оксиди сианид кам мекунад. Аз ин рӯ, дар истеҳсоли амалӣ, ҳароратро дар доираи оқилона бодиққат назорат кардан лозим аст, то суръати реаксия ва устувории пероксиди гидрогенро мувозинат кунад.

Консентратсияи сианид ва пероксиди гидроген

Консентратсияи ибтидоии сианид дар оби партов миқдори пероксиди гидрогенро барои оксидшавии пурра зарур муайян мекунад. Консентратсияи баландтари сианидҳо пероксиди гидрогенро талаб мекунанд. Агар миқдори пероксиди гидроген нокифоя бошад, оксидшавии сианид нопурра мешавад ва дар натиҷа оби партови тозашуда ба стандартҳо ҷавобгӯ нест. Баръакс, илова кардани пероксиди гидроген аз ҳад зиёд на танҳо хароҷоти табобатро зиёд мекунад, балки барои бартараф кардани миқдори зиёдатӣ табобати мураккабтарро талаб мекунад. Аз ин рӯ, дақиқ муайян кардани консентратсияи сианид дар оби партов ва дуруст танзим кардани миқдори пероксиди гидроген барои коркарди муассир муҳим аст.

Омӯзиши мисол дар саноати маъдан

Дар амалиёти истихроҷи тилло миқдори зиёди сианиди натрий дар раванди истихроҷи тилло истифода мешавад, ки миқдори зиёди сианидҳои дорои оби партовро ба вуҷуд меорад. Дар кон раванди коркарди пероксиди гидрогенро қабул кард. Аввалан, оби партов дар зарфи калон ҷамъ карда шуд. РН-и оби партовро бо истифода аз оҳак ба 9 танзим карданд. Сипас, ба воситаи насоси ченкунӣ ба оби партов 35% пероксиди гидроген илова карда шуд. Маблағи изофӣ дар асоси консентратсияи сианид дар оби партов бо миқдори каме зиёд барои оксидшавии пурра ҳисоб карда шуд.

Оби партов ба воситаи агитатори механикй 8 соат омехта карда шуд. Дар ин давра ҳарорати системаи реаксия тавассути системаи хунуккунӣ ва гармкунӣ тақрибан 35 ° C нигоҳ дошта мешуд. Пас аз реаксия, сулфити натрий илова карда шуд, то пероксиди боқимондаи гидрогенро таҷзия кунад. Пас аз он, оби партови тозашуда барои ҷудо кардани сахт ва моеъ ба зарфи таҳшин фиристода шуд. Сатҳи изофабор таҳлил карда шуд ва натиҷаҳо нишон доданд, ки консентратсияи сианид дар оби партови тозашуда аз арзиши ибтидоии 500 мг/л то камтар аз 0.5 мг/л коҳиш ёфта, ба стандартҳои маҳаллии партовҳои экологӣ мувофиқат мекунад. Ин ҳолат самаранокии раванди коркарди пероксиди гидрогенро дар муҳити воқеии саноатӣ нишон медиҳад.

хулоса

Коркарди оби партов бо пероксиди гидроген дар истеҳсоли саноатӣ як усули қобили қабул ва муассир аст. Бо дарки принсипҳои реаксия, беҳтар кардани ҷараёни раванд ва назорати омилҳои калидӣ ба монанди рН, ҳарорат ва миқдори реагентҳо, коркарди босифати оби партовҳои дорои сианидро метавон ба даст овард. Аммо, дар раванди истеҳсолӣ барои таъмини самаранокии устувори коркард ва риояи қоидаҳои экологӣ мониторинг ва танзими доимӣ лозим аст. Бо афзоиши талаботи экологӣ, интизор меравад, ки усули коркарди пероксиди гидроген барои оби партовҳои сианид натрий дар ҳифзи муҳити экологӣ нақши боз ҳам муҳимтар хоҳад дошт.