Селективное извлечение мышьяка и сурьмы из карьерных вод

УДК 628.2 628.3

Селективное извлечение мышьяка и сурьмы из карьерных вод

 

О.Н.Новиков

 

Ключевые слова: Альфа, очистка воды, очистка сточных вод, сток, очистные сооружения, промышленный сток, электрохимическая, электрод, электрокоагуляция, очистка стоков , электрофлотация, деструкция, электрофлотатор, электролиз, мышьяк, сурьма, извлекатель, сорбция, осаждение

Карьерные воды золоторудных месторождений в силу их непосредственного контакта с рудным телом обогащаются компонентами, находящимися в составе руды. Руда же зачастую содержим мышьяк и сурьму. В частности, как указывается, содержание мышьяка составляет 1-4 мг/л, содержание сурьмы 0,8-2 мг/л. Объем сброса карьерных вод составляет 500000 куб.м /год. Кроме того в стоках могут присутствовать органические вещества, аммиак, соли железа, кальция, магния, меди, никеля и других металлов. Все они затрудняют очистку стоков. Мышьяк - очень токсичен. Если извлекать его из массы воды неизбирательно, то вся масса отходов от фильтрации будет с мышьяком и задача очистки стока еще более усложнится. Поэтому нужно селективное извлечение с избирательным выделением именно мышьяка и сурьмы в чистом виде. Концентрационный диапазон загрязнителей соответствует сорбционному методу извлечения и имеются соответствующие смолы. Кроме того можно обеспечить условия селективной сорбции. Для обеспечения селективной сорбции в комплексах Альфа запатентованное нами техническое решение предполагает применение специальных веществ - извлекателей, функциональных полимерных материлов, обеспечивающих функцию улавливания токсиканта из объема молекулами извлекателя с одной стороны и поглощения комплексов извлекателя с загрязнителем специальным сорбционным материалом. В этом случае селективность очистки стоков обеспечивается не одним сорбентом, а комбинацией сорбента и извлекателя. Тем самым недостаточная селективность каждого многократно усиливается при их совместном применении.

С учетом производительности, суточный дебет стока составляет:

500000 куб.м/год:365 дней/год=1369,9 куб.м/сутки

Часовой дебет составит:

1369,9 куб.м/сутки: 24 часа/сутки=57,08 куб.м/ч

Комплекс извлекателя с загрязнителем может находится в растворенном и осажденном виде. Его допустимая удельная гидравлическая нагрузка составляет до 15 куб./(куб.мхч). Соответственно, рабочий объем сорбента для очистки стоков составляет:

57,08 куб.м/ч:15 куб./(куб.мхч)=3,8 куб.м

Двухкубовые фильтры-адсорберы имеют рабочий объем 1,6 куб.м/шт. Для решения задачи потребуется не менее 2 фильтров. Один фильтр нужен для резерва для обеспечения регенерации. Всего три фильтра. Объем первичной загрузки сорбента составляет 4,8 куб.м

При извлечении токсикантов норма расхода извлекателя составляет 2,1 кг/кг токсиканта. С Учетом часового сброса:

- по мышьяку:

57,08 куб.м/ч х 4 г/куб.м=228,32 г/ч

-по сурьме:

57,08 куб.м/ч х 2 г/куб.м =114,16 г/час

Соотвественно расход извлекателя составит:

-на мышьяк:

228,32 г/ч х 2,1 г/г =479,47 г/час

-на сурьму:

114,16 г/ч х 2,1 г/г=239,74 г/час

Поглощающая способность сорбента составлет 0,88 г/г.

Соответственно расход сорбента составит:

-на мышьяк:

479,47 г/час х 0,88 г/г=421,94 г/час

-на сурьму:

239,74 г/час х 0,88 г/г=210,97 г/час

Всего:421,94 г/час+210,97 г/час=632,91 г/ч

Насыпная плотность сорбента составляет 0,74 т/куб.м.

Загрузка сорбентом составляет:

4,8 куб.м: 0,74 т/куб.м=6,486 т=6486000 г

Время функционирования сорбента:

6486000 г/632,91 г/ч=10249 часов (427 дней).

Ввиду опасности заиливания и бообрастания целесообразное время между регенерациями установить в 14 рабочих дней.

Для разведения извлекателя нужны реагентные модули Альфа-9 РГ.

При концентрации извлекателя в 1%, часовая производительность реагентных модулей должная быть: 72 л/ч. Процесс приготовления занимает 4 часа. Соответственно объем модулей составит:

72 л/ч х 4 ч= 288 л

Объем одного модуля 100 л. Нужно не менее 3 шт реагентных модулей.

На каждый модуль нужен 1 насос.

Стоимость сорбента - 1 $/кг.

Стоимость извлекателя - 0,5 $/кг.

Для регенерации сорбента используется элюирующий раствор. Раствор регенерируется в электрореакторе. Металлический мышьяк и сурьма (по отдельности) утилизируются как товарные продукты.

Технический результат - извлечение  мышьяка и сурьмы, очистка стока до требования сброса в водоем рыбохозяйственного назначения.

Были проведены тесты с применением сорбента, извлекателя на модельных растворах выщелачивания. 

В ходе исследований мы подтвердили эффективность применения извлекателя для выделения мышьяка с эффективностью, более 97,2%. Очистные сооружения Альфа - система реализации даной технологии.

Литературные источники:

[1] Пат. 2323267 Способ извлечения металлов. О.Н.Новиков, Ю.В.Казакова, от 31 мая 2006 г.

[2] Пат.2312909 Способ извлечения металлов. О.Н.Новиков, Ю.И.Казакова от 13.02.2006 опубл. Бюл. №35 20.12.2007

Материалы, опубликованные на сайте защищены согласно закону об авторских правах Закон РФ от 9 июля 1993 г. N 5351-I "Об авторском праве и смежных правах" (с изменениями от 19 июля 1995 г., 20 июля 2004 г.) и не могут быть использованы без разрешения автора.

Ключевые слова: Альфа, очистка воды, очистка сточных вод, сток, очистные сооружения, промышленный сток, электрохимическая, электрод, электрокоагуляция, очистка стоков , электрофлотация, деструкция, электрофлотатор, электролиз, мышьяк, сурьма, извлекатель, сорбция, осаждение

«Зеленая» технология переработки отвалов производства цинка

«Зеленая» технология переработки  отвалов производства цинка


Разработана технология  переработки отвалов с оборотным циклом  раствора выщелачивания ,  высокорентабельное экологически чистое производство цинка, олова, меди и серебра.




Выщелачивание платиноидов

Выщелачивание платиноидов


Опубликован обзор о методах выщелачивания платиноидов, особенности их физико-химических свойств и сверы применения.

Тонко управляемый электролиз

Тонко управляемый электролиз

В результате исследований 2017 года мы сделали следующий шаг в развитии

нашего метода очистки сточных вод - нашли режим

 управляемого электролиза.

Новые дозаторы для реагентов

Новые дозаторы для реагентов


Начато производство новых дозаторов для реагентов, снабженных  амперметрическими датчиками, обеспечивающими эффективное автоматическое управление процессом дозирования,  точное соблюдение регламента, исключая субъективный фактор.

Кристаллы сульфата меди

Поставляем сульфат меди

Новое производство. Поставляем сульфат меди кристаллический.

Flag Counter Яндекс цитирования