O‘zbekiston respublikasi navoiy kon metallurgiya kombinati

Ma'ruza №24. Oltin ajratib olish zavodlarining sianli chiqindilarini zararsizlantirish usullari.
Reja:
1. Jarayonning umumiy xususiyatlari.
2. Jarayonning kimyoviy asosi.
3. Jarayon amaliyoti.


1. Rangli metallar ishlab chiqarish suvni eng ko’p istemol qiladigan sohalardan biri bo’lib hisoblanadi. Suv bo’tanani tayyorlash uchun, pirometallurgik agaregatlarni sovutish uchun, gazlarni tozalashda cho’kmalarni yuvishda, bug’ olishda ko’p ishlatiladi. Shu sababli suvlar zararli birikma ya’ni: metallar bilan, ftor, xlor kabi birikmalar bilan zaralanadi. Suv isroflanishini oldini olish uchun ularni qayta-qayta ishlatish maqsadga muvoffiqdir. Shu maqsadda zavod sharoitida aylanuvchi suv sxemasi ishlab chiqilgan. Masalan: Quyultirishdagi so’nggi olingan suv, yanchishga qaytarib beriladi.
Chiqindi suvlar tarkibida bir qancha qimmatbaho foydali komponentlar rux, kadmiy, molibden, reniy va boshqa metallar bo’lib ular ham suv bilan birga yo’qotiladi. Hozirgi vaqtda aylanma suv miqdori 68%ni tashkil qiladi. Dunyoda 130 sanoat ishlab chiqarish korxonasidan 62tasi aylanma suvdan foydalanib uning miqdori 97%ni tahshkil qiladi, 22 tasi esa butunlay o’zidan chiqindi suv chiqarmaydi.
Chiqindi suvlarni zarasizlantirishda « suv yuzasini turli xildagi zarali chiqindi suvlardan saqlash qoidalari» ga amal qilish lozim bo’lib, zararli narsalarning ruxsat etilgan oxirgi konsentratsiyasi mavjud REOK(PDK) bo’lib undan oshirmaslik talab qilinadi.
Chiqindi suvlardagi zararli komponentlar miqdori OICHF da qo’llananiladigan texnologik sxemaga bog’liq bo’lib, rudalar tarkibiga va jarayonlar har xilligiga bo’g’liqdir. Ko’p hollarda bu ko’rsatgichning ko’tarilib ketishiga olib keladi. Sianid va rodanit ionlari konsentratsiyasi(СN^- va СNS^-) 200-500, rux 100-200, margumush 20-40, mis 40-50 mg/l bo’ladi. Shu sababdan chiqindilar tashlanishidan oldin zarasizlantiriladi.
Chiqindi suvlarni zararsizlantirishning tuli xil usullari mavjud.
Ko’pchilik xorijiy zavodlarda chiqindi suvlar sianidning gaz holatidagi kuchli kislotaga o’tkazilishi bilan kechadi. Buning uchun suvdan nordon sulfat kislota bilan qayta ishlanadi yoki oltingugurt bilan pH 2,8-3,5 muhitda qayta ishlanadi. Sinil kislotasi bug’lari ushlab qolinadi va vertikal kalonnalarda ishqor bilan qayta ishlanadi. Olingan sianli eritma jarayonga qaytariladi. Jarayonning afzalligi sianidning ma’lum qismini qayta tiklash imkoni mavjudligidir.

Jadval - 14. Suv havzalarida bazibir zararli kampanentlarning ruxsat etilgan oxirgi konsentratsiyasi REOK(PDK), mg/l.

№	Birikma nomlari	Ichimlik suvida	Baliqchilik suvlarida
1	Sianidlar	0,1	0,05
2	Rodanidlar	0,1	-
3	Temir	0,5	0,05
4	Rux	1,0	0,01
5	Mis	1,0	0,01
6	Nikel	0,1	0,01
7	Kobalt	1,0	0,01
8	Qo’rg’oshin	0,1	0,1
9	Mishyak	0,05	0,01
10	Simob	0,005	0,001
11	Xlor	-	-
12	Tiomachevina	0,03	-
13	Butil ksantogenat	0,001	0,03
14	Sasna yog’i	-	0,1

Kamchiligi rodanit va sianidlarning to’liq eritmadan zararsizlanmasligi. Shu sababdan qo’shimcha tozalash usullarini qo’llashga zarurat tug’uladi.

2. Ba’zi bir OICHF da oqava suvlarni tozalashda temir sulfat tuzlari qo’llaniladi. Bu usul eritmadagi СN^- ionlarni zaharli bo’lmagan Fe(СN)₆^4- ionlariga yoki suvda erimaydigan oddiy Fe(СN)₂ shaklga o’tkazishga asoslangan.

Fe(СN)₆^4- + O₂ + 2H₂O = Fe(СN)₆^3- +4OH^- (131)

Ammo ular sekinlik bilan zaharli sinil kislotasini hosil bo’lishiga olib keladi, bu esa jarayonning asosiy kamchiligi hisoblanadi:

4Fe(СN)₆^3- + 2H₂O = 4Fe(OH)₃+ 12HCN + 12СN^- (132)

Shu sababdan bu usulning qo’llanilishi cheklangan.

Eng samarali usullardan biri bu chiqindi suvlardagi sianit tuzlarini natriy gipoxlarat NaОС1, kalsiy gipoxlorat Са(ОС1)₂ va xlorli ohak СаОС1₂ bilan oksidlab zarasizlantirishdir. Natijada oddiy va kompleks sianid va rodanit birikmalari zaharsiz bo’lgan birikma CNO^- shaklida oksidlanadi:
CN^- +OCl^- = CNO^- + Cl^- (133)
Cu(CN)^2-₃ + 7OCl^- + 2OH^- + H₂O = 6CNO^- + 7Cl^- + 2Cu(OH)₂ (134)
CNS^- + 4OCl^- + 2OH^- = CNO^- + 4Cl^- + SO₄^2- + H₂O (135)
Hosil bo’lgan sianat gidrolizga uchraydi:
CNO^- + 2H₂O = NH₄⁺ + CO₃^2- (136)
Shuning bilan birgalikda flotoreagentlar ham zararsizlanadi. Bu usul amaliyotda OICHF da keng miqyosida qo’llaniladi. Zarasizlantiruvchi vosita sifatida ko’p hollarda arzon hisoblangan xlorli ohak qo’llaniladi, u xlor tuzi va xlorid kislotasi aralashmasi hisoblanadi. Zarasizlantirish jarayonini nafaqat eritmaga nisbatan balki, bo’tanada ham olib boorish mumkin, ammo ikkinchi holatda reagent ОСl^- ionlari sarfi bo’tanadagi sulfidlar bilan ta’sirlashish hisobiga ortiqcha sarf hosil bo’lishiga olib keladi. Sianli birikmalarni oksidlash uchun xlor ham qo’llanilishi mimkin. Uning ta’siri xuddi gipoxlorat va xlorli oxak kabidir:

CN^- + Cl₂ = CNCl + Cl^- (137)

Amaliyotda xlorni qo’llash zarasizlantirish uchun emas balki xlorli oxak olish uchundir. Xlorli oxak olish uchun gaz holidagi xlor oxaktosh bilan qayta ishlanadi:

Ca(OH)₂ + Cl₂ = CaOCl₂ +H₂O (138)

Yaxshi zarasizlantiruvchilardam biri bu ozondir. Chiqindi sularni ozonlash jarayoni, oddiy va kompleks sianid va rodanidlarni, flotoreagentlarni to’liq oksidlash imkonini beradi. Jarayonning gipoxloratlarga qaraganda afzalligi o’zidan keyin suvlarni qaytaruvchilar bilan ifloslanmasligidir. Hozirgi vaqtda ozon hosil qiluvchi ozonatorlarning rivojlanmaganligi va ko’pn elektr energiya sarf qilishi usulni qo’llanilishini cheklaydi.

Undan tashqari hozirgi vaqtda OICHF oqava suvlarini tozalashda biologic(bakterialogik) usuldan kengv qo’llanilmoqda. Biokimyoviy usulda oqava suvlarni tozalash ayrim turdagi mikroorganizmlarning hayot faoliyati jarayonida organik birikmalarni eritish va ammiak, vodorodsulfid, nitritlar va ularni oksidlash bilan bog‘liq .Biokimyoviy usulda oqava suvlarni tozalashni bir vaqtda turli tezlikda kechayotgan shartli ikkita bosqichga ajratish mumkin: mikroorganizm tanasi yuzasiga oqava suvdagi mayin disspers va eriydigan organik va noorganik moddalarning adsorbsiyalanishi va kechayotgan biokimyoviy jarayonlar (oksidlanish va qaytarilish) hisobiga mikroorganizmning hujayrasi ichida adsorbsiyalangan moddalarning parchalanishi sodir bo‘ladi.Bu ikki bosqich ham aerob sharoitida va anaerob sharoitida ham sodir bo‘lishi mumkin.
3. Boyitish fabrikalarining sanoat oqava suvlarini biokimyoviy tozalash sutkalik va yillik hajmi katta bo‘lganida uni tozalash uni texnik jihatdan amalga oshirish tabiiy oksidlovchi suv havzalarida amalga oshirish mumkin chunki bu yerda suv saqlanganida mikroorganizmlar ta'sirida tabiiy tozalanish jaryoni ketadi. Oksidlovchi suv havzalarida mikraskapik mayda o‘simliklar dunyosi juda xilma - xil. Ochiq suv havzalarida biologik oksidlash jarayoni ko‘plab turli xildagi bakteriyalar sodda va yuqori uyushgan ko‘rinishdagi munosabatlar ta'sirida kechadi.Bu havzalardagi bakteriyalar miqdori oqava suv tarkibidagi organik va noorganik moddalar turiga bog‘liq bo‘lib 1 g quruq biomassa tarkibida 106 dan 1014 gacha hujayra bo‘lishi mumkin.
Bu bakterialar turi 5 - 10 dan hato 100 gacha yetishi mumkin. Suv tozalash inshoatlariga ularning ishlash sharoitiga qarab geterotrof, va avtotrof mikroorganizmlar joylashtiriladi. Suv tubi cho’kindi qatlamidan ajratib olingan olingan mikroorganizmlar asosan Bacterium liguefaciens, Bacterium album, Pseudomonas fluorescens va Bacillus brevis turiga mansub bo‘ladi.
Balchiq (il) tarkibidagi 50 - 80% bakterialar Rseudomonas, turiga ma'nsub bo‘lib ular 20 turdan ortiq organik moddalarni oksidlash xususiyatiga ega.
Bacterium mikroorganizmlari oqava suvdagi neft mahsulotlari va fenollarni yaxshi o‘zlashtiradi. Uglevodlar, fenollar va spirtlar Bacillus mikroorganizm turi ishtirokida oksidlanadi. Balchiqda oltingugurtni o’zlashtiruvchi bakterialardan Thiobacterium va Thiotrix sulfitlarni giposulfidlarni va vodorodsulfidni oksidlash xususiyatiga ega bakterialar mavjud.
MHD laridagi boyitish fabrikalarining chiqit ombor xonalari tatqiqoti shuni ko‘rsatdiki T. Ferrooxidans bakteriasining mavjudligi birinchi navbatda chiqit xonalarning muhitini belgilaydi. Tindirgichlardagi suvda yoz mavsumida T.thioparus va T.denitrificans miqdori 100 marotabagacha oshib 100 h/ml, ga yetishi oksidlanish jarayoning jadallashganidan darak beradi.
Cho’kish jarayonlarida muhitning kislarodga to’yinishi katta ahamiyatga ega. Anaerob zonasida organik moddalarni mikrobiolog parchalanish natijasida quyi malekulyar spirtlar, efirlar va boshqa oraliq mahsulotlar bilan almashinish natijasida og‘ir metallar ionlari bilan eruvchan komplekslar hosil qiladi. Anaerob sharoitida bu vaqtda mis cho‘kmaydi balki eruvchan birikma holatida mikroorganizmlar metabolizmi mahsulotlari bilan eritmada yig‘iladi. Muhitda sulfatredutsirlovchi mikroorganizmlarning ishtiroki metallarni sulfidlar holida cho‘kishiga imkon yaratadi.Ko‘plab boyitish fabrikalarida floto reagent sfatida NaCN, KCN tuzlari mis va ruxni taziqlovchisi sifatida ishlatiladi.Odatda boyitish fabrika oqava suvlarida sianit tuzlarining ishlatilish sababli mis - rux sianitlar komplekslari ayrim holarda erkin sianitlar mavjud bo‘ladi.Shuning uchun ham bu oqava suvlarni tozalashda metallardan va sianitlardan tozalash imkoniyatlari ko‘riladi.Sionidlar miqdori 10 - 11 ml/l, oshishi belgilangan mi'yoriy miqdordan (“PDK”) yuqoriligini ko‘rsatadi. Hozirda oqava suvlarni sionidlardan tozalashning mikroorganizmlar ishtirokida amalga oshirilishi keng yo‘lga qo‘yilgan. Bunda 23 dan ortiq Pseudomonas fluorescens Bact album, Bacillus brevis, Bact. Lique faciens kabi aktiv shtamlari ishlatiladi.
Bu mikroorganizmlarning hayot faoliyatida organik uglerodning va azotning bo‘lishi zaruriy shart sharot sanaladi.Mikroorganizmlarning sionidlarni parchalashdagi biokimyoviy jarayonlar - azotning,sionid ionini amoniygacha o‘zgartiradi. Muhitda boshqa yengil o‘zlashtiriluvchi azot ma'nbasining borligi mikrobiolagik sionidlar parchalanishining tormizlaydi organik uglerodning borligi zaruriy shartdir. Bu jarayondagi eng yaxshi ko’rsatkichlar oziqa sifatida saxarozalar va natiriy atsetat tuzlari ishlatilganda kuzatiladi. Sianidlarning mikrobiologik parchalanishi quydagi reaksiyalar shaklida sodir bo‘ladi


2CN ^- + O₂ mikroorganizmlart 2CNO (139)


2CNO ^- + 2H₂O gidroliz NH₄⁺ + CO₃^{2 -} (140)

Hozirgi vaqtda xrom biriktiruvchi oqava suvlarni biologik tozalash usulari yaratilgan. Bu usullarning asosida havo kislarodi yo‘q bo‘lgan zonada maxsus mikroorganizmlar mikroflorasi ta'sirida Cr⁶⁺ qaytarilishi jarayoni yotadi.