Natriy siyanidli oqava suvlarni tozalash uchun elektrolitik oksidlanish jarayoni

Kirish

Sianid o'z ichiga olgan oqava suvlar, ayniqsa natriy siyaniddan olingan oqava suvlar , katta ekologik muammo hisoblanadi. Bunday oqava suvlar juda zaharli bo'lib, asosan elektrokaplama, gaz ishlab chiqarish, kokslash, metallurgiya, metallni qayta ishlash, kimyoviy tola, plastmassa, pestitsid va kimyo sanoati kabi sohalardan kelib chiqadi. Suvda u beqaror va parchalanishga moyil. Noorganik va organik siyanidlar juda zaharli moddalardir. Masalan, siyanidning inson tanasi uchun halokatli dozasi 0.18 g, kaliy siyanidning dozasi esa 0.12 g ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, siyanidning suvdagi baliqlar uchun halokatli konsentratsiyasi 0.04 - 0.1 mg/l oralig'ida. Natijada, uning atrof-muhit va inson salomatligiga zararli ta'sirini yumshatish uchun samarali tozalash usullari zarur.

Sianidni elektrolitik oksidlanish asoslari - o'z ichiga olgan oqava suvlar

Natriy siyanidli oqava suvlarni tozalash uchun elektrolitik oksidlanish jarayoni anod va katodda kimyoviy reaksiyalarni boshlash uchun elektr tokidan foydalanish printsipi asosida ishlaydi va shu bilan oqava suvdagi siyanidni kamroq zararli moddalarga aylantiradi. Bu jarayonda oqava suvdagi oddiy siyanid ham, murakkab siyanid ham elektrolizga uchraydi.

Anod reaktsiyalari

• Oddiy siyanid uchun : Anoddagi birinchi bosqich reaksiyasi davomida oddiy siyanid oqava suvdagi boshqa moddalar bilan kuchli reaksiyaga kirishib, kamroq zaharli birikma hosil qiladi. Keyingi ikkinchi bosqichda ikkita reaksiya sodir bo'ladi. Bir reaksiya bu birikmani karbonat angidrid, azot va suvga parchalaydi. Ikkinchi reaksiya ammoniy hosil bo'lishiga olib keladi.

• Koordinatsion siyanid uchun (mis o'z ichiga olgan kompleksni misol qilib olaylik) : Koordinatsion siyanid, mis o'z ichiga olgan komplekslar singari, anodga yetganda, u mis ionlari va boshqa kamroq zaharli birikma hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi. Elektrolitik muhitga osh tuzi qo'shilganda, qo'shimcha reaksiyalar sodir bo'ladi. Tuzdan xlorid ionlari oksidlanib, yangi paydo bo'lgan xlor hosil qiladi. Keyin bu yangi paydo bo'lgan xlor oqava suvdagi siyanid va boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishib, siyanid birikmalarini karbonat angidrid, azot va xlorid ionlari kabi kamroq zararli mahsulotlarga parchalaydi.

Katod reaktsiyalari

Katodda vodorod ionlari elektron oladi va vodorod gazini hosil qiladi. Metall tarkibida siyanid bo'lgan komplekslar, masalan, mis bo'lganlar uchun, mis ionlari elektron oladi va mis metall sifatida cho'ktirilishi mumkin. Muayyan sharoitlarda mis ionlari gidroksid ionlari bilan ham reaksiyaga kirishib, mis gidroksid cho'kmasini hosil qilishi mumkin.

Elektrolitik oksidlanish jarayonidagi asosiy fikrlar

• Elektrod materiallari : Elektrod materiallarini tanlash juda muhim. Ko'p hollarda katod materiali sifatida yumshoq po'latdan foydalanish mumkin. Biroq, anodlar qattiq elektrokimyoviy muhitga bardosh berishi kerak. Asil metall oksidlaridan tayyorlangan va bir nechta kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan o'lchamlari barqaror anodlar (DSA) bu qo'llanilish uchun juda mos keladi. Grafit ham anod materiali bo'lib xizmat qilishi mumkin, ammo uning elektroliz jarayonida asta-sekin iste'mol qilinishi kabi kamchiligi bor.

• Haroratni boshqarish : Elektroliz paytida chiqindi suyuqlikning harorati ehtiyotkorlik bilan tartibga solinishi kerak. Odatda uni 25 °C dan past haroratda saqlash kerak. Agar harorat juda yuqori ko'tarilsa, qo'shilgan tuzdagi xlorid ionlarining oksidlanishi natijasida hosil bo'lgan xlor siyanid bilan reaksiyaga kirishishdan oldin chiqib ketadi va shu bilan siyanidni yo'q qilish jarayonining samaradorligini pasaytiradi.

• Xlorid ionlari qo'shilishi : Oqova suvga xlorid ionlarini qo'shish siyanidning elektrolitik oksidlanishini kuchaytirishi mumkin. Odatda, 1-2 g/L xlorid ionlarini qo'shish kifoya qiladi. Ba'zi hollarda, chiqindi suyuqlikka litriga 25 g konsentratsiyada oddiy tuz (natriy xlorid) qo'shish siyanidning elektrolitik yo'q qilinishiga samarali yordam berishi ko'rsatilgan.

Elektrolitik oksidlanish jarayonining afzalliklari

• Yuqori konsentratsiyali oqava suvlar uchun yuqori samaradorlik : Elektrolitik oksidlanish jarayoni, ayniqsa, oltin konlarida topilgan kabi yuqori konsentratsiyali siyanid o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash uchun samarali hisoblanadi. Bu oqava suvlardagi siyanid konsentratsiyasini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.

• Reaktiv turlarning in-situ generatsiyasi : Elektroliz jarayonida tizim ichida yangi paydo bo'lgan xlor kabi reaktiv turlar hosil bo'ladi. Bu esa, potentsial xavfli va qimmat oksidlovchi moddalarni ko'p miqdorda tashqi qo'shish zaruratini bartaraf etadi.

• Moslashuvchanlik : Jarayon oqava suvning o'ziga xos tarkibiga qarab sozlanishi mumkin. Oqim zichligi, kuchlanish va ma'lum tuzlarning qo'shilishi kabi parametrlarni boshqarish orqali elektrolitik oksidlanish jarayoni oddiy yoki murakkab siyanid birikmalarini o'z ichiga olgan turli xil siyanid o'z ichiga olgan oqava suvlar uchun optimallashtirilishi mumkin.

Xulosa

Elektrolitik oksidlanish jarayoni natriy siyanidli oqava suvlarni tozalash uchun istiqbolli yechimni taklif etadi. Anod va katodda sodir bo'ladigan kimyoviy reaksiyalarni tushunish, elektrod materiallarini sinchkovlik bilan tanlash, haroratni nazorat qilish va kerakli miqdorda xlorid ionlarini qo'shish orqali bu usul oqava suvlardan siyanid ifloslanishini samarali ravishda yo'q qilishi mumkin. Sanoat korxonalari chiqindilarni boshqarishning yanada barqaror va samarali usullarini izlashda davom etar ekan, elektrolitik oksidlanish jarayoni siyanid o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalashda kengroq qo'llanilishi mumkin. Biroq, jarayonni takomillashtirish, xarajatlarni kamaytirish va uning umumiy samaradorligi va ekologik xavfsizligini oshirish uchun hali ham qo'shimcha tadqiqotlar va ishlanmalar zarur.