Atık sulardaki siyanürün hidrojen peroksit, aktif karbon adsorpsiyonu ve ses ötesi dalgalarla uzaklaştırılması

Abstract

Siyanür, elektrolitik kaplama, kimyasal madde ve alüminyum endüstrilerinden sonra en fazla madencilikte, altın/gümüş kazanımında kullanılmaktadır. Siyanürün, atık havuzlarında doğal olaylarla bozunma sürecinin yavaş olması ve mevsimsel değişimlerden etkilenmesi kimyasal bozundurma yöntemlerinin önemini arttırmaktadır. Yeni yöntemlerin geliştirilmesi veya var olan bozundurma yöntemlerinin daha etkin hale getirilmesi giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışmada hidrojen peroksit (H2O2), aktif karbon adsorpsiyonu ve ses ötesi dalgalar ile sentetik atık sulardan siyanürün uzaklaştırılması araştırılmıştır. Hidrojen peroksitle siyanürün bozunmasının birinci dereceden tepkime modeline uygun olduğu belirlenmiştir. Başlangıç siyanür, hidrojen peroksit veya katalizör derişiminin artmasıyla bozunma hızının arttığı gözlenmiştir. Hidrojen peroksit ile serbest siyanürün etkin ve hızlı bozundurulması için (<1 mg/lt CN") uygun koşullar [H202]o/[CN"]o>8 ve [H202]o/[CuS04]o>20 olarak bulunmuştur. Sıcaklığın (13-50°C) siyanürün bozunma hızını önemli ölçüde arttırdığı gözlenmiştir (aktivasyon enerjisi, Ea= 44,14 kJ/mol). Yüksek pH'nm hidrojen peroksitle siyanürün bozundurulmasını olumsuz yönde etkilediği belirlenmiştir. Kirecin (Ca2+ iyonlarının) önemli bir etkisi gözlenmemiştir. Zayıf asitte ayrışabilen (ZAA) siyanürün (Zn(CN)2+CN"), serbest siyanürle kıyaslandığında, daha düşük [H202]o/[CN2AA]o oranlarında (<8) ve daha kısa sürede etkin şekilde (<1 mg/lt) bozunduğu bulunmuştur. Bozundurma işlemi sonunda ortamda bulunan metal iyonlarının çökelerek uzaklaştığı gözlenmiştir. pH'nın, sıcaklığın, metal iyonlarının ve katı malzemenin hidrojen peroksit tüketimine/bozunmasına etkisi de ortaya konmuştur. Aktif karbonlar veya pirinç ve fındık kabuğu gibi adsorplayıcılarla siyanürün adsorplanarak uzaklaştırılabileceği gösterilmiştir. Gümüş (AK-AglO) ve bakır (AK-Cu) emdirilerek aktif karbonların (AK) adsorpsiyon kapasitesi önemli ölçüde arttırılmıştır (AK ve AK-AglO için sırayla 19,7 ve 29,6 mg CNVgr adsorban). Havanın siyanür adsorpsiyonunu olumlu yönde etkilediği gözlenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğinin psödo- ikinci dereceden tepkime modeli ve adsorpsiyon izoterminin Langmuir modeli ile uyumlu olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon izotermi ve kinetiği verilerine paralel olarak, kolon testlerinde doymaya erişme hacminin AK