Дослідження обробки мідно-миш’якових стічних кислот гідросульфідом натрію замість сульфіду натрію

Вступ

Дослідження показують, що обробка відпрацьованої кислоти, що містить мідь та миш'як, передбачає осадження сульфіду з подальшим додаванням гіпсу та електрохімічною нейтралізацією, що зрештою призводить до стабільного скиду, який відповідає нормативним стандартам. На етапі осадження сульфіду розчин сульфіду натрію з масовою концентрацією 26% автоматично додається до відпрацьованої кислоти, що містить мідь та миш'як, за певних умов кислотності, що призводить до утворення осадів CuS та As2S3 для видалення іонів міді та миш'яку з рідкої фази. У фактичному виробництві розчин сульфіду натрію містить відносно високий рівень нерозчинних домішок, і при контакті з повітрям він поступово окислюється з утворенням тіосульфату. Крім того, він має високу температуру кристалізації, серед інших недоліків. Тому пошук нового сульфідного агента для заміни сульфіду натрію мав би важливе значення.

Твердий гідросульфід натрію

Принцип процесу

Через обмеження існуючого процесу абсорбції надлишку H2S, обробка мідь- та миш'яквмісних відходів кислоти за допомогою гідросульфіду натрію проводиться на основі існуючого обладнання та технологічного процесу обробки відходів кислоти та стічних вод цеху сірчаної кислоти. У цьому методі для обробки використовується змішаний розчин гідросульфіду натрію та сульфіду натрію.

Процес потоку

На рисунку 1 показана технологічна схема обробки мідної та миш’яковмісної відпрацьованої кислоти з використанням гідросульфіду натрію. Розчин відпрацьованої кислоти після видалення SO2 у відпарній вежі надходить у реакційний резервуар гідросульфіду натрію зверху. Змішаний розчин гідросульфіду натрію та сульфіду натрію додають з дна реакційної ємності. У кислих умовах утворюється газ H2S, який поступово піднімається вгору, реагуючи з міддю та миш’яком зверху вниз, утворюючи осад CuS і As2S3. Потім ці осади переливаються в мідний згущувач для осідання. Надосадову рідину направляють на процес обробки гіпсу, а донний осад зневоднюють у фільтр-пресі перед відправкою на подальшу переробку. Невелика кількість H2S, що не прореагував, відводиться трубою негативного тиску в башту детоксикації, де вона поглинається циркулюючим змішаним розчином гідросульфіду натрію та сульфіду натрію, гарантуючи, що він відповідає стандартам скидання.

Експериментальний метод

Використовується безперервний режим виробництва, інші процеси та параметри контролю залишаються незмінними. Гідросульфід натрію реагує швидше, ніж сульфід натрію; якщо концентрація відносно висока, у кислих умовах швидко утворюється велика кількість сірководню (H2S). Крім реакції з деякою частиною міді та миш’яку у відпрацьованій кислоті, відносно надмірна кількість сірководню вийде з поверхні рідини через хвилювання мішалки та відтягнеться негативним тиском у башту детоксикації. Існуючий процес використовує сульфід натрію для поглинання надлишку сірководню, що утворюється під час сульфідної реакції (Na2S + H2S = 2NaHS). Після пробного використання гідросульфіду натрію резервуар для зберігання сульфіду натрію містить деяку кількість гідросульфіду натрію, що знижує його здатність поглинати надлишок сірководню. Щоб запобігти неповному поглинанню сірководню, що може призвести до невідповідних викидів з детоксикаційної вежі, воду (конденсат від нагріву пари резервуара для зберігання сульфіду натрію) додають до резервуара для зберігання сульфіду натрію протягом випробувального періоду, щоб підтримувати концентрацію змішаного розчину сульфіду натрію та гідросульфіду натрію на рівні приблизно 15%.

Висновок

1. Після використання змішаного розчину гідросульфіду натрію та сульфіду натрію вартість реагенту для обробки одного кубічного метра відпрацьованої кислоти зменшується до 52.5% від вартості чистого сульфіду натрію, що призводить до значних економічних вигод.

2. Використання змішаного розчину гідросульфіду натрію і сульфіду натрію не вплинуло на показники розряду цеху; стандарти скидання стічних вод залишаються стабільними та відповідними.

3. Через змішане використання сульфіду натрію та гідросульфіду натрію та незмінність існуючого процесу детоксикаційної башти не було жодного випадку невідповідності щодо викидів з детоксикаційної башти.