способ очистки сточных вод от цианидов и роданидов

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от цианидов и роданидов, включающий обработку стоков перекисью водорода, отличающийся тем, что окисление цианилов и роданидов осуществляют перекисью водорода в присутствии соединений железа (III) при мольном соотношении Н₂О₂ - Fe³⁺, равном 7 - 16 - 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и золотодобывающей промышленности для очистки стоков, содержащих в больших концентрациях простые и комплексные цианиды и роданиды.

Известны способы очистки сточных вод от цианидов путем применения хлорирования [Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов.- 1980.- М: Металлургия.- С. 78-82]. Такие способы экологически опасны из-за токсичности хлора, опасности образования газообразного хлорциана, наличия остаточного активного хлора, вторичного загрязнения воды хлоридами.

Известен также способ очистки сточных вод от цианидов, заключающийся в том, что стоки обрабатывают перекисью водорода и формальдегидом [Патент ФРГ N 2109939, кл. 85 C1, опубл. 1971]. Недостатком указанного способа является сравнительно большой расход перекиси водорода и продолжительность процесса, а также необходимость доочистки стоков от формальдегида.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки сточных вод от цианидов под действием перекиси водорода в присутствии озона [А. с. 592761, кл. С 02 F 1/72. Способ очистки сточных вод /Феофанов В. А. , Пилат Б. В. , Айгинина Ш.А., Соколовский В.В. - опубл. 20.02.78].

В этом способе при обработке сточной воды (pH 8.5), содержащей 50 мг/л цианидов, перекисью водорода и озоном нужного эффекта очистки от цианидов (99.4 %) добиваются за 1 мин при расходе окислителей, близком к стехиометрическому.

Однако такой способ очистки не эффективен при обезвреживании воды, содержащей твердую фазу, а расход реагентов сильно зависит от концентрации цианидов [С. С.Телепнев. Современное состояние очистки сточных вод золотоизвлекательных фабрик от цианидов //Цветные металлы.- 1980, N 9.- С. 102-106]. Низкая растворимость озона в воде приводит к его потере в количестве до 20-30%, и этим обусловлена необходимость доочистки отходящих газов от остатков непрореагировавшего озона. Наконец, процесс получения озона связан со значительным расходом электроэнергии, что часто делает невозможным его применение на местах переработки золотосодержащих концентратов [Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника окружающей среды. - 1989.- М: Химия, 306 с.].

Целью изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод от цианидов и роданидов при использовании перекиси водорода без использования озона.

Поставленная цель достигается тем, что обработку сточных вод ведут перекисью водорода в присутствии солей железа (III) при мольном соотношении H₂O₂ : Fe³⁺, равном (7-16):1. Ионы железа (III) реагируют с перекисью водорода, вызывая его каталитический распад с образованием гидроксильных радикалов, являющихся сильными окисляющими агентами, способными разрушать многие вещества, в том числе и роданиды, до нетоксичных продуктов окисления: SO₄ ^2-, N₂, CO₂, H₂O, NH₄⁺, CNO^-.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от цианидов и роданидов, основанный на использовании перекиси водорода и соединений железа (III), имеет ряд преимуществ: расход перекиси водорода близок к стехиометрическому при содержании цианидов и роданидов в исходном растворе до 1000 мг/л; значительно упрощается технологическая схема очистки из-за отказа от применения озона в качестве окислителя и необходимости доочистки отходящих газов от остаточного озона, и, следовательно, существенно уменьшаются эксплуатационные расходы по обезвреживанию сточной воды.

Способ подтверждается следующими примерами:

Пример 1. В емкость, содержащую 0.05 л раствора с исходным содержанием роданидов 1000 мг/л, приливают 0.3 мл 30%-ной перекиси водорода и 1 мл раствора FeCl₃ (С = 7.4 10^-3 моль/л), при этом мольное соотношение H₂O₂:Fe³⁺ составляет 7: 1. Реакционную смесь продувают воздухом для лучшего перемешивания. Через 10 мин степень очистки от роданидов составляет 96.7%. При обработке раствора роданидов перекисью водорода без хлорного железа степень окисления ионов CNS^- составляет 20%.

Пример 2. В емкость, содержащую 0.05 л раствора с исходным содержанием роданидов и цианидов по 1000 мг/л, приливают 0.5 мл 30%-ной перекиси водорода и 1 мл раствора FeCl₃ (С = 7.4 10^-3 моль/л), при этом мольное соотношение H₂O₂:Fe³⁺ составляет 12:1. В этом случае эффективность окисления роданидов составляет 84.0 %, цианидов - 99.8 %.

При обработке раствора роданидов и цианидов перекисью водорода в аналогичных условиях, но без добавления раствора FeCl₃, эффективность окисления роданидов составила 16.2 %, цианидов - 52.7%.

Пример 3. Окисление роданидов и цианидов при их совместном присутствии перекисью водорода с добавлением в раствор хлорида железа (III) проводят в условиях, приведенных в примере 2, но для окисления роданидов и цианидов предусмотрен расход перекиси водорода в количестве 130% от стехиометрического, при этом мольное соотношение H₂O₂:Fe³⁺ составляет 16:1. В этом случае эффективность окисления роданидов составляет 91.3%, а цианидов - 99.5 %.

Обработка раствора смеси цианидов и роданидов перекисью водорода в количестве 130% от стехиометрического без добавления раствора хлорного железа обеспечивает эффективность окисления роданидов на 38.7 %, а цианидов - на 54.4 %.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от цианидов и роданидов по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет:

- добиться высокой степени очистки воды при исходных концентрациях загрязняющих веществ, намного превышающих концентрацию в сопоставляемом способе;

- значительно уменьшить эксплуатационные расходы и снизить себестоимость очистки за счет отказа от применения озона.

Область практического применения - очистка оборотных и сточных вод золотодобывающих предприятий от цианидов и роданидов.