Oxidación De Cianuro
El método más económico y
controlable para remover fácilmente es por contacto con cloro alcalino. El cloro
se puede agregar como gas libre o como blanqueador (hipoclorito del sodio o
hipoclorito de calcio).
La reacción inicial entre el cloro y el cianuro es la formación de cloruro de cianógeno.
NaCN + Cl2 CNCl + NaCl
El cloruro del cianógeno continúa reaccionando con el hidróxido del sodio que forma el cianato de sodio.
CNCl + 2NaOH NaCNO + 2H2O + NaCl
La oxidación del cianuro es generalmente conducida en lo qué se llama “proceso de dos fases”.
La segunda fase es la oxidación posterior del cianato a dióxido y nitrógeno de carbón.
2 NaCNO + 4NaOH + 3Cl2 2CO2 + 6NaCl + N2 + 2H2O
La oxidación inicial del cloruro de cianógeno es lenta por debajo de los 8.0 de pH. Por encima de 8.5 la reacción se completa en menos de 30 minutos, incluso puede ser más rápida con un pH mayor. El cloruro de cianógeno es volátil y oloroso. Al alcanzar el aire común es aerotransportado y puede ser un molesto lacrimador (sustancia similar al gas lacrimógeno), muy incómodo a cualquier persona en el área. Puesto que el cloruro del cianógeno llega a ser más soluble a medida que el pH aumenta (menos volátil), el índice de conversión del cianuro aumenta dramáticamente al aumentar el pH, por lo que la reacción de la "primera etapa" deberá ser generalmente en un pH de 11.
La oxidación de la "segunda etapa" también depende del pH. En pH 8.5, la reacción es generalmente completada en 10 minutos y en un pH de 10, la reacción requiere generalmente de 40 minutos.
| Cloro (Cl2) | Hidróxido de Sodio | |
| De Cianuro a Cianato Por una parte |
2.73 partes |
1.13 partes |
| De Cianato a Dióxido de carbón y Nitrógeno |
4.09 partes |
3.08 partes |
| Total por parte de Cianuro o una libra de Cianuro o un kilo de Cianuro |
6.82 libras 6,82 kgs.
|
5.21 libras 5.21 kilos
|
Aunque la reacción puede parecer un proceso de un solo paso, la reacción del paso uno condiciona al paso dos. Recordemos que la reacción dos es lenta dependiendo de las condiciones del pH, generados en la reacción uno. Los requisitos estoiciometros del cloro demuestran que el 40% de la demanda total serán consumidos en el paso uno y el 60% en el paso dos. En realidad, se ha demostrado que del 70% al 80% de la demanda total de cloro serán consumidos en el paso uno. Por lo tanto, una porción significativa del cianato se ha oxidado en el paso uno. También, la experiencia demuestra que la cantidad real de cloro consumida por la reacción puede ser tanto como 200% de la cantidad teórica.
Si se agrega insuficiente cloro a la reacción del primer paso, cianuro libre saldrá al segundo paso, con un pH bajo, por lo que el cianógeno se desarrollará de la solución.
Para asegurar la oxidación completa del cianuro, la mezcla adecuada es extremadamente importante. El tanque debe tener un índice de mezcla de 2.5 a 3.0 vuelta por minuto. Una mezcla pobre puede producir “agujeros” donde la solución alcalina no tenga contacto y decrezca el limite, desarrollando gases altamente nocivos.
La reacción se controla con la medición de pH y controladores de ORP (Potencial de Reducción de Oxigeno, por sus siglas en ingles). Un control automático deberá ser eficiente y confiable.
ACS Medio Ambiente® ha diseñado, fabricado e instalado mas de 50 sistemas de oxidación del cianuro directo, en sistema de flujo continuo o por lote. El sistema más grande trata unos 500 gpm, contiene alrededor de 4,000 libras de cianuro. En el flujo máximo, el sistema consume cerca de 30,000 libras por día de gas cloro y sobre 50,000 libras por día de cal para neutralización.
Para conocer más sobre etapas siguientes o equipos específicos, puede consultar:
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Filtro Prensa para acumulamiento de lodos
