Пары щёлочи, аэрозоли серной кислоты, гидроцианид (водород цианистый, кислота синильная), ртуть, хлор, оксиды азота, диоксид серы, пыль неорганическая – вот тот далеко не полный перечень вредных веществ, подлежащих очистке на золотоизвлекательных фабриках (ЗИФ), перед выбросом в атмосферу. Цианиды чаще других химических элементов используется в производстве золота, поскольку способны вбирать до 97% жёлтого металла, включая невидимые вооружённым глазом мельчайшие частицы.
Критика технологии с использованием цианидов связана с их способностью даже в малых дозах вызывать смерть живых существ – лишь одной чайной ложки 2% раствора цианида достаточно, чтобы вызвать летальный исход у взрослого человека.
Таким образом, вопрос очистки атмосферных выбросов ЗИФов является крайне актуальным, требующим максимально ответственного, а, главное, действенного подхода. Эффективным решением подобной задачи является собственная запатентованная разработка ООО «Промышленно-Инновационная Компания» – Центробежно-Барботажные Аппараты (ЦБА).
ЦБА – это устройство идеального смешения газа и жидкости. Принцип работы ЦБА основан на пропускании газа через вращающийся слой жидкости, удерживаемый газовым потоком и центробежными силами в вихревой камере – завихрителе.
На базе ЦБА могут также изготавливаться газоочистные комплексы – Центробежно-Барботажные Установки (ЦБУ).
В состав такой установки может входить (основные узлы и элементы):
- ЦБА
- каплеуловитель (по желанию заказчика)
- ёмкость оборотной жидкости
- металлоконструкции (рамы, постаменты)
- БРС, фитинги, арматура, рукава (элементы для обвязки)
- вентилятор (с резервированием или без)
- насосное оборудование (с резервированием или без)
- шкаф управления
Также ЦБА могут эффективно использоваться и в других процессах. Например, на базе ЦБА была разработана и внедрена комплексная технология обезвреживания жидких отходов гидрометаллургической переработки золотосодержащих концентратов с регенерацией из растворов и возвратом в производство цианистого натрия (NaCN).
Данная технология предполагает подкисление серной кислотой (H2SO4) цианид- и роданидсодержащих растворов с их последующей подачей в ЦБА-десорбер, в котором осуществляется отдувка цианистого водорода (HCN). Далее цианистый водород направляется в ЦБА-абсорбер для поглощения щелочным раствором.
Реализация AVR-процесса в ЦБА позволяет проводить скоротечное глубокое обезвреживание и регенерацию растворов в непрерывном режиме. А использование ЦБА-абсорбера позволяет проводить полное поглощение цианистоводородной кислоты щелочным раствором. Подтверждением тому являются проведённые исследования.
Полученные в ходе натурных испытаний данные показали, что в ЦБА в условиях интенсивного массопереноса в течение менее минуты (0,84 мин.)!!! достигается практически полное удаление HCN и металлов из раствора – эффективность удаления цианистого водорода, меди, железа и цинка составила 99,8, 99,5, 92,4 и 98,2% соответственно!!! При этом в ЦБА-абсорбере цианистый водород был поглощён щелочным раствором на 100%. Эффективность же отдувки HCN в барботажной колонне составила всего 24,8%, при этом время, затраченное на процесс отдувки, составило 45 минут.
Технология позволяет многократно использовать дорогостоящий цианид щелочного металла (из 1 м3 отработанного раствора извлекается в среднем 1,15 кг NaCN), существенно снижая тем самым эксплутационные затраты (в 3,2 раза!!!). А малые габариты ЦБА обеспечивают возможность максимально компактно встроить их в технологическую схему.
Преимущества ЦБА:
1) Высокие коэффициенты тепломассообмена (читай: высокая эффективность) за счёт:
- высоких скоростей газа (на порядок выше, чем в других устройствах), в десятки раз увеличивающих удельную поверхность контакта фаз (удельная поверхность контакта фаз в ЦБА достигает НЕСКОЛЬКИХ ТЫСЯЧ!!! м2/м3; объёмная скорость химических реакций в ЦБА за счёт интенсификации массопереноса в 40-60 раз выше, чем в обычных барботажных колоннах);
- разных скоростей движения жидкости и газа в пенном слое, позволяющих жидкости, постоянно уносить продукты реакции с границы раздела фаз газ-жидкость.
2) Малые габариты. При сопоставимой производительности ЦБА обладают значительно меньшими габаритами по сравнению с другими устройствами: диаметр и высота ЦБА производительностью по газу 50 000 м3/час – 2100 и 4100 мм соответственно; при этом масса такого аппарата составляет всего порядка 2 100 кг.
3) Простота и надёжность конструкции:
- отсутствие каких-либо вращающихся узлов;
- отсутствие форсунок (часто забиваются), что не предъявляет жёстких требований к качеству жидкости; зарастание форсунок становится постоянной «головной болью» при улавливании слипающейся пыли или использовании цементирующихся абсорбентов;
- давление жидкости на входе в ЦБА значения не имеет (в форсуночных же устройствах давление жидкости строго регламентировано).
4) Автомодельность режима работы ЦБА при колебаниях расхода газа – чем выше расход газа, тем больше центробежные силы, удерживающие пенный слой, в котором протекают тепломассообменные процессы (таким образом, при увеличении расхода газа возможность срыва пенного слоя полностью исключена, поскольку последний становится ещё более стабильным).
5) Отсутствие брызгоуноса благодаря эффективно работающей сепарационной зоне, предназначенной для разделения жидкой фазы и газа. Таким образом, ЦБА не требуют встраивания дополнительных выносных каплеулавливающих устройств в систему.
ЦБА могут применяться в различных отраслях: добыча и обработка, энергетика, металлургия, химия, нефтехимия, нефтепереработка, сельское хозяйство, производство строительных материалов, машиностроение и др.
ООО «ПРОМЫШЛЕННО-ИННОВАЦИОННАЯ КОМПАНИЯ»
630129, Г. НОВОСИБИРСК, УЛ. КАЙТЫМОВСКАЯ, 61
(383) 209-00-35, 209-00-36, 291-35-46