Estudio de la detoxificación de efluentes cianurados por oxidación con dióxido de azufre, aire y catalizadores de cobre

Resumen

Resumen: Se estudió la detoxificación de efluentes cianurados, mediante oxidación con dióxido de azufre (SO₂), aire y catalizadores de Cu. Se ensayaron diversas especies de Cu tales como: CuSO₄ en solución, carbón activado granular (CAG) impregnado con CuSO₄, CAG impregnado con Cu⁰ y Cu⁰ granular. Este proceso es conocido como INCO, el cual oxida el cianuro WAD a cianato y precipita los metales tales como Cu, Ni, Zn, Cd y Fe. Se realizaron ensayos a escala de laboratorio con soluciones sintéticas de 500 mg/L NaCN y efluentes cianurados industriales. Se midió la variación de CN^- con respecto al tiempo por titulación con AgNO₃. Se estudió la influencia del pH, la dosificación de Na₂S₂O₅ (fuente de SO₂) y las concentraciones de los diferentes catalizadores. Los tiempos de oxidación del 98%  de CN^- de las soluciones sintéticas de NaCN, bajo las mejores condiciones de operación del proceso INCO (pH 10.0; 276 N L/h aire; 400 RPM; y 1000 mg/L Na₂S₂O₅) fueron 210 min con 50 mg/L Cu²⁺ (CuSO4), 40 min con 50 g/L de CAG impregnado con CuSO₄, 8 min con 50 g/L de CAG impregnado con Cu⁰ y 195 min con 10 g/L Cu⁰ granular. Los efluentes industriales fueron detoxificados utilizando 5 g/L CAG impregnado con Cu⁰. Estos efluentes, con concentraciones iniciales de 432.50 mg/L y 112.50 mg/L de cianuro total alcanzaron 0.06 mg/L cianuro total en 90 min y 0.05 mg/L cianuro total en 40 min, respectivamente. El contenido de metales en los efluentes (Cu, Cd, Zn, Ni y Fe) luego de la precipitación llegaron a los límites permisibles de descarga a un cuerpo de agua dulce según lo establecido en el TULAS. El precio del tratamiento de efluentes cianurados por el método INCO con CAG impregnado con Cu⁰ es de 6.70 USD/m³.

Abstract: It was studied the detoxification of cyanide effluents by oxidation with sulfur dioxide (SO₂), air and copper catalyzer. The CuSO₄ solution, granular activated carbon (GAC) impregnated with CuSO₄, GAC impregnated with Cu⁰ and granular Cu⁰ were studied. This process is called INCO process and it oxidizes WAD cyanide to cyanate and precipitates metals such as Cu, Ni, Zn, Cd and Fe. Experiments were conducted at laboratory scale using synthetic solutions of 500 mg/L NaCN and industrial cyanide effluents. The variation of the CN^- concentration in time was determined titrimetrically with AgNO₃ solution. The influence of pH and the concentrations of Na₂S₂O₅ (SO₂ source of process) and Cu catalysts on the rate of the removal of CN^- were estudied. The oxidation times of the 98 % of cyanide removal from the synthetic solutions of NaCN based on the best operation conditions (pH 10,0; 276 N L/h air; 400 RPM and 1000 mg/L Na₂S₂O₅) were: 210 min (50 mg/L Cu²⁺ obtained from CuSO₄), 40 min (50 g/L GAC impregnated with CuSO₄), 80 min (5 g/L GAC impregnated with Cu⁰) and 195 min (10 g/L granular Cu⁰). The industrial effluents were detoxified using 5 g/L GAC impregnated with Cu⁰. These effluents with initial concentrations of 432.50 mg/L and 112.50 of total cyanide reached 0.06 mg/L total cyanide in 90 min and
0.05 mg/L total cyanide in 40 min, respectively. Besides, the metal content (Cu, Cd, Zn, Ni and Fe) of the industrial effluents after precipitation reached the permissible limits for discharges into a fresh body water according to TULAS. The price of cyanide wastewater treatment by the INCO method using GAC impregnated with carbon is 6.70 USD/m³.