Natriy siyanidi va og'ir metallarni oqava suvlardan kislotalash jarayoni

Kirish

Sianid o'z ichiga olgan oqava suvlar oltin qazib olish, elektrokaplama va kimyoviy ishlab chiqarish kabi turli sanoat jarayonlaridan hosil bo'ladi. Sianidning yuqori toksikligi tufayli bu oqava suvni noto'g'ri oqizish atrof-muhitning jiddiy ifloslanishiga va inson salomatligiga zarar etkazishi mumkin. Shuning uchun sianid o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash va resurslarni qayta tiklash muhim muammolarga aylandi. Tozalash usullari orasida natriy sianid va og'ir metallarni kislotalash orqali qayta tiklash keng qo'llaniladigan va samarali yondashuv bo'lib, u nafaqat ekologik xavfni kamaytiradi, balki qimmatli resurslarni qayta ishlashni ham amalga oshiradi.

Kislotalanishni qayta tiklash printsipi

Sianidni vodorod siyanidiga (HCN) aylantirish

Kislotalash jarayonida siyanid o'z ichiga olgan oqava suvga sulfat kislota kabi kuchli kislotalar qo'shiladi. Kislotali sharoitda oqava suvdagi erkin siyanid ionlari vodorod siyanidiga (HCN) aylanadi. Vodorod siyanidi uchuvchan birikma hisoblanadi. Oqava suvning pH qiymati past qiymatga sozlanganda, odatda 2. dan past bo'lsa, reaktsiya siyanid ionlarining HCN gaziga aylanishini osonlashtiradi.

Natriy siyanidini qayta tiklash

Keyin hosil bo'lgan HCN gazi ishqoriy yutilish minorasiga kiritiladi. Minora ichida u natriy gidroksid (NaOH) eritmasi bilan reaksiyaga kirishadi. Reaksiya davom etar ekan, natriy siyanid (NaCN) hosil bo'ladi va yutilish eritmasida to'planadi. Eritmadagi NaCN konsentratsiyasi taxminan 10% - 12% ga yetganda, uni qayta ishlash va tegishli sanoat jarayonlarida, masalan, oltin qazib olishda eritib yuborish jarayonida qayta ishlatish mumkin.

Og'ir metallarning ajralib chiqishi va cho'kishi

Erkin siyaniddan tashqari, oqava suvlar ko'pincha mis va sink kabi og'ir metallar va siyanid komplekslarini o'z ichiga oladi. Kislotali sharoitda bu komplekslar parchalanadi. Og'ir metall ionlari chiqarilgandan so'ng, ular erimaydigan tuzlar hosil qilishi va muayyan sharoitlarda cho'kishi mumkin. Masalan, pH qiymatini sozlash yoki ba'zi cho'ktiruvchi moddalarni qo'shish mis ionlarining cho'kma hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin.

Jarayon bosqichlari

1-qadam: oqava suvlarni oldindan tozalash

Ishqoriy siyanid (tarkibida yuqori konsentratsiyali oqava suv) avval bugʻ issiqlik almashtirgichidan oʻtib, uning haroratini nazorat qiladi. Odatda, harorat 20 - 25 ° S oralig'ida saqlanadi. Ushbu haroratni nazorat qilish keyingi reaktsiya tezligini optimallashtirishga yordam beradi va jarayonning barqarorligini ta'minlaydi. Yuqori konsentratsiyali oqava suvlarda siyanid kontsentratsiyasi odatda 5000 - 5500 ppm oralig'ida, pH qiymati esa 10.5 - 12.5 orasida.

2-qadam: kislotalash

Oldindan tozalangan oqava suv ma'lum bir oqim tezligida, masalan, soatiga 2 m³ bo'lgan kislotali purkagichga yuboriladi. Keyin, konsentrlangan sulfat kislota qo'shiladi. Qo'shilgan sulfat kislota miqdori oqava suvning pH qiymatini 25 dan pastroqqa tushirish uchun odatda 30 - 2 kg/m³ oqava suvning xususiyatlariga qarab o'rnatiladi. Sulfat kislota qo'shilganda ajralib chiqadigan issiqlik reaktsiyani tezlashtirishi mumkin, bu esa oqava suvdagi erkin siyanid ionlarining uchuvchi HCN ga aylanishini osonlashtiradi.

3-qadam: HCN yaratish va ajratish

Kislotali buzadigan amallar minorasining kuchli kislotali muhitida siyanidning HCN ga aylanishi targ'ib qilinadi. Keyin hosil bo'lgan HCN gazi vakuumli santrifüj fan tomonidan tortiladi va keyingi bosqichga - gidroksidi yutilish minorasiga kiradi. Shu bilan birga, pH qiymatining pasayishi bilan oqava suvdagi ba'zi og'ir metal ionlari o'zgara boshlaydi. Masalan, chiqindi suvda mis ionlarining kontsentratsiyasi pasayib, ba'zi og'ir metallar cho'kma hosil qila boshlaydi.

4-qadam: Natriy siyanidining yutilishi va tiklanishi

HCN gazi ishqoriy yutilish minorasiga kiradi va 20% - 30% NaOH eritmasi tomonidan so'riladi. Minoradagi ishqoriy yutilish suyuqligi qayta ishlanadi va qayta ishlash jarayonida HCN gazining qayta-qayta so'rilishini ta'minlash uchun ventilyator ishlatiladi. Yutish reaksiyasi davom etar ekan, yutilish suyuqligidagi NaCN konsentratsiyasi asta-sekin oshadi. NaCN konsentratsiyasi 10% - 12% ga yetganda, uni qayta ishlatish uchun eritib yuborish jarayoniga qaytarish mumkin, shu bilan natriy siyanidini qaytarib olish mumkin.

5-qadam: Og'ir metallarni cho'ktirish va ajratish

HCN chiqarilgandan keyin oqava suvlar uchun, ba'zi og'ir metallar - siyanid komplekslari kislotali sharoitda parchalanganligi sababli, og'ir metallarni cho'ktirish uchun keyingi tozalashni amalga oshirish mumkin. Masalan, oqava suvning pH qiymatini ishqoriy diapazonga moslashtirish cho'kmaga tushadigan og'ir metallar gidroksidlarini hosil qilishi mumkin. Keyinchalik, filtrlash yoki cho'kma kabi qattiq suyuqliklarni ajratish usullari oqava suvdan cho'kma og'ir metallarni ajratish va og'ir metallarni olib tashlash va qayta tiklashga erishish uchun ishlatilishi mumkin.

Kislotalarni qayta tiklash usulining afzalliklari

Resurslarni qayta ishlash

Kislotalanishni qayta tiklash usuli natriy siyanidini siyaniddan samarali qayta tiklashi mumkin - o'z ichiga oqava suvlar tegishli sanoat jarayonlarida qayta ishlatilishi mumkin, yangi natriy siyanidi iste'molini kamaytiradi va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi. Shu bilan birga, og'ir metallar ham qayta tiklanishi mumkin, bu chiqindilarni qimmatbaho manbalarga aylantiradi.

Narx - samaradorlik

Faqat siyanidni yo'q qilishga qaratilgan ba'zi boshqa tozalash usullari bilan solishtirganda, kislotalilikni tiklash usuli nafaqat oqava suvni tozalaydi, balki qimmatli moddalarni ham qaytaradi. Garchi u kislota va gidroksidi iste'mol qilishni talab qilsa-da, qayta tiklangan natriy siyanidi va og'ir metallarning qiymati davolash xarajatlarining bir qismini qoplashi mumkin, bu esa umumiy davolanishni uzoq muddatda samaraliroq qiladi.

Ekologik do'stlik

Natriy siyanidi va og'ir metallarni qayta tiklash orqali oqava suvdagi ifloslantiruvchi moddalar miqdori sezilarli darajada kamayadi. Tozalangan oqava suvda siyanid va og'ir metallarning kamroq miqdori mavjud bo'lib, bu keyingi oqizish yoki keyingi tozalash uchun qulayroq bo'lib, atrof-muhitga salbiy ta'sirni kamaytiradi.

Kislotalarni qayta tiklash jarayonida iste'mol

Sianid o'z ichiga olgan oqava suvlar uchun kislotalilikni tiklash usulining iste'moli asosan sulfat kislota, kaustik soda (NaOH), ohak va elektr energiyasini o'z ichiga oladi. Qishda, chiqindi suvni oldindan isitish kerak, shuning uchun bug 'ham iste'mol qilinadi.

1.Kislota iste'moli

• Sianidni HCN ga aylantirish : Oqova suvlardagi siyanidni HCN ga aylantirish uchun zarur bo'lgan sulfat kislota miqdori oqava suvlardagi siyanid konsentratsiyasiga bog'liq. Masalan, 1 m³ oqava suvni 5000 ppm siyanid konsentratsiyasi bilan tozalash uchun bu aylantirish uchun ma'lum miqdorda sulfat kislota talab qilinadi.

• Oqova suvlarning kislotalanishi : Sianid konversiyasi uchun kislotadan tashqari, oqava suvni kerakli kislotalilik darajasiga moslashtirish uchun qo'shimcha kislota ishlatiladi. pH ni 2 dan pastga tushirish uchun zarur bo'lgan miqdor muhim omil hisoblanadi.

• Oqova suvlarda ishqoriy bilan reaksiya : Oqova suvlarda sulfat kislota bilan reaksiyaga kirishadigan ba'zi ishqoriy moddalar bo'lishi mumkin, ammo odatda bu iste'mol siyanidni konvertatsiya qilish va kislotalash uchun ishlatiladigan miqdorlarga nisbatan nisbatan kichikdir.

• Chiqindilarda karbonat bilan reaksiya : Agar siyanid tutgan xom ashyo tarkibida , masalan, ba'zi siyanid chiqindilari shlamida uglerod miqdori yuqori bo'lsa, karbonat kislota bilan reaksiyaga kirishib, karbonat angidrid hosil qiladi. Bunday hollarda sulfat kislota iste'moli sezilarli darajada oshadi va bu materiallar kislotani qayta tiklash usuli bilan ishlov berish uchun ideal bo'lmasligi mumkin.

2. Ishqoriy isteʼmoli : Ishqoriy yutilish minorasida kaustik soda (NaOH) HCN ni yutish va NaCN hosil qilish uchun ishlatiladi. Isteʼmol qilinadigan NaOH miqdori hosil boʻlgan HCN miqdori va yutilish samaradorligi bilan bogʻliq.

3. Ohak iste'moli : Ba'zi hollarda, ohak oqava suvlarni keyinchalik tozalashda, masalan, og'ir metallar cho'kmasi uchun pH qiymatini sozlashda ishlatilishi mumkin. Kerakli ohak miqdori oqava suvdagi og'ir metallarning turi va konsentratsiyasiga hamda kerakli pH sozlash diapazoniga bog'liq.

4. Elektr energiyasi va bugʻ isteʼmoli : Jarayonda nasoslar, ventilyatorlar va vakuumli santrifüj ventilyatorlar kabi uskunalar elektr energiyasidan foydalanadi. Qishda, oqava suvni oldindan qizdirishda, reaksiya uchun haroratni kerakli darajaga koʻtarish uchun bugʻ isteʼmol qilinadi.

Xulosa

Natriy siyanidi va og'ir metallarni qayta tiklash uchun o'z ichiga olgan oqava suvlarni siyanid uchun kislotalilikni tiklash usuli keng qamrovli va samarali tozalash texnologiyasidir. Muayyan jarayon bosqichlariga rioya qilish orqali u nafaqat zaharli siyanid va og'ir metallarni oqava suvdan olib tashlashi, balki qimmatli resurslarni qayta ishlashga ham imkon beradi. Jarayonda ma'lum moddiy va energiya sarflari mavjud bo'lsa-da, uning ekologik va iqtisodiy afzalliklarini hisobga olgan holda, u siyanidli oqava suvlarni tozalashda keng qo'llash istiqbollariga ega. Biroq, amalda ishlayotganda, HCN gazining toksikligi sababli qat'iy xavfsizlik choralarini ko'rish kerak. Shu bilan birga, qayta tiklash samaradorligini oshirish va xarajatlarni kamaytirish uchun jarayon parametrlarini doimiy ravishda optimallashtirish talab etiladi.