碱性氯化法工艺参数及氧化剂投加量解析

碱性氯化法工艺参数及氧化剂投加量解析

碱性氯化法

（1）工艺参数

a.PH值

一级处理时pH值>11；二级处理时pH值为4-6.5。

b.氧化剂用量

简单氰化物（如NaCN、KCN）的理论用量是固定的，而配位氰化物的理论用量则是可变的，不仅与配位金属有关，还与配合物的配位数有关。例如，四氰锌[Zn(CN)]完全氧化的理论用量比为CNCl2=1：7.18，三氰铜[Cu(CN)3]2的理论用量比为CN：Cl2=1：7.28，二氰铜[Cu(CN)2]的理论用量比为CNCl2=1：7.38。镀液中还含有其他配位剂，如酒石酸、硫氰酸等，以及氰化物镀铜液中的其他杂质，如氰化物镀锌液中的铁离子、氰化物镀银液中的铜离子等也能形成配合物，因此进行理论计算比较复杂。一般情况下，复合氰化物的用量比简单氰化物的用量要高。 复合氰化物的理论投加比一般在CN：C12=1：（7.0~8.0）范围内。实际使用中，由于废水中其他杂质也会消耗氧化剂，因此实际投加量要高于理论投加量，而且废水中氰化物浓度较低时，投加比也应增加。总之，应通过实验或在生产调试中确定合适的投加比。设计过程中用于处理氰化物的不同药剂（Cl2、HCO、Nacio）的投加比见表3-1

药剂投加量不足或过量都不利于含氰废水的处理。为了监测投加量是否合适，可以采用ORP氧化还原电位计自动控制氯的投加量。对于一级处理，当ORP达到300mV时，反应基本完成；对于二级处理，ORP需达到650mV。一般当水中残余Cl含量为2~5mg/dm3时，可认为氰化物已基本被破坏。

②反应条件的控制

响应时间

一级处理，当pH值≥11.5时，反应时间t=1min；当pH值为10～11时，反应时间t=10～15。

二级处理，pH值=7时，t=10min；pH值=9～9.5时，t=30min，一般取1～5min。

不完全氧化反应阶段：10-15min

第二阶段完全氧化反应：10~15min

完全氧化反应过程：25~30min

b.温度的影响

CNCl水解速度受温度影响较大，废水温度越高，CNCl水解速度越快。为减少出水中CNCl残留量，温度较低时可适当延长反应时间，提高pH值。不宜加大药剂投加比例，避免出水中余氯过高。废水温度不宜超过50℃，否则氯气会转化为盐酸，不利于氰化物的分解。因此，废水温度应控制在15~50℃。

③罐内处理法

槽内处理法对化学清洗槽内的活性氯浓度要求严格，因此氧化剂一般采用次氯酸钠，易于控制投加量。

根据国外资料，化学清洗槽pH值控制在10~12.5，活性氯浓度控制在0.3~1.0g/dm3(有的报道为0.5~2.0g/dm2)。根据国内操作经验，由于多数氰化物镀液碱性较强，在清洗过程中pH值还会不断上升，因此不会有什么大问题。一般认为活性氮浓度控制在0.5g左右较好，最高为2.0g/dm3，如果更高，氯气的刺鼻气味会挥发。镀件在槽内的停留时间应控制在5s以内，否则会影响镀件质量。停留2.0s后，镀件表面出现斑点，但用1%硝酸溶液冲洗即可除去。接触1min后，镀件表面会变暗。 根据以上情况，设计时应采用如下数据：pH值10~12；有效氯浓度0.5~2.0g/dm3；镀件在化学清洗槽内的停留时间不超过5s。

④沉淀过滤

含氰废水经氧化反应后，其中的氰化物和氰化物虽然能达到排放标准，但其中仍含有铜、钾、镉等金属和氰化物络合离子。氰化物破碎后，这些金属离子在碱性条件下形成氢氧化物沉淀。如果不采取沉淀、过滤等措施，废水中金属离子含量将达不到排放标准。根据试验和生产实践，采用混凝沉淀或过滤完全可以达到排放标准。

如果车间有电镀混合废水处理系统，将氰化物销毁后不需经过沉淀过滤，直接排入混合废水系统进行统一处理，更为经济。