Cyaniden zijn chemische verbindingen die een cyanogroep (-CN) bevatten die bestaat uit een koolstofatoom (C) en een stikstofatoom (N). Ze worden op grote schaal gebruikt in verschillende industriële processen, waaronder metaalbewerking, galvaniseren, mijnbouw en de chemische industrie, waar ze bijvoorbeeld worden gebruikt om goud en zilver te extraheren of voor de oppervlaktebehandeling van metalen. Cyaniden bestaan in verschillende vormen, waaronder anorganische (bijv. natriumcyanide, kaliumcyanide) en organische cyaniden (bijv. waterstofcyanide).

Toxiciteit en milieurelevantie

Cyanide is zeer giftig voor mensen en het milieu. Het remt de celademhaling door zich te binden aan het ijzer van het enzym cytochroom c-oxidase en de zuurstofopname in de cellen te verhinderen. Zelfs kleine hoeveelheden kunnen dodelijk zijn en daarom zijn cyaniden geclassificeerd als zeer gevaarlijk voor het milieu. De omgang met cyanide en de behandeling van cyanidehoudend afvalwater is daarom streng gereguleerd.

Toepassingen en bronnen van cyanide in afvalwater

Industrieën die cyanide gebruiken, moeten ervoor zorgen dat cyanide niet onbehandeld in het milieu terechtkomt. Typische bronnen van cyanidehoudend afvalwater zijn

  • Galvano- en metaalverwerkende bedrijven: hier wordt cyanide gebruikt voor oppervlakteafwerking, met name voor vergulden of verzinken.
  • Mijnbouw: In de mijnbouw, vooral bij de winning van goud en zilver, wordt cyanide gebruikt om ertsen uit te logen om de metalen uit het gesteente op te lossen.
  • Organische syntheses: Cyanide wordt gebruikt als bouwsteen in de chemische industrie, bijvoorbeeld bij de productie van kunststoffen of geneesmiddelen.
Waterzuiveringsinstallatie en neerslaginstallatie voor afvalverwerkingsbedrijven, metaalverwerkende industrie en chemische industrie.

Foto: CP-systeem ALMA CHEM MCW voor de verwijdering van zware metalen, AOX, koolwaterstoffen, cyanide en chroom (met behulp van natriumbisulfiet)

Proces voor het verwijderen van cyanide uit afvalwater

Vanwege de hoge giftigheid van cyanide is een effectieve behandeling van afvalwater essentieel. Er zijn verschillende chemisch-fysische processen die worden gebruikt om cyanide te verwijderen of om te zetten in minder giftige verbindingen:

  1. Alkalische chlooroxidatie (Cl₂/OH-):
    Alkalische chlooroxidatie is een van de meest gebruikte methoden voor de behandeling van cyanide. In dit proces wordt cyanide (CN-) geoxideerd met chloor of natriumhypochloriet (NaOCl) in een alkalisch milieu om onschadelijke verbindingen zoals cyanaat (CNO-) te vormen. De reactie vindt plaats in twee fasen:

    • CN- + Cl₂ + 2OH- → CNO- + 2Cl- + H₂O
    • Cyanaat zelf is minder giftig en kan in het verdere verloop van de afvalwaterbehandeling worden afgebroken tot kooldioxide en stikstof.

  2. Elektrolytische oxidatie:
    Bij elektrolytische oxidatie wordt een elektrische stroom door het cyanidehoudende afvalwater geleid, waardoor cyanide ook tot cyanaat oxideert. Dit proces is vooral interessant voor bedrijven die al elektrochemische systemen gebruiken.

  3. UV-oxidatie:
    Cyaniden kunnen ook worden afgebroken door UV-bestraling en de toevoeging van ozon (O₃) of waterstofperoxide (H₂O₂). Het proces is geschikt voor lage cyanideconcentraties en kan effectief worden gebruikt in combinatie met andere behandelingsprocessen.

  4. Precipitatie en adsorptie:
    Een alternatief voor oxidatie is het precipiteren van cyanideverbindingen. Hierbij worden ijzer(II)- of koperzouten toegevoegd om cyanide om te zetten in onoplosbare metaalcyanidecomplexen, die vervolgens kunnen worden uitgefilterd. Adsorptie op actieve kool kan ook worden gebruikt om de cyanideconcentratie te verlagen.

  5. Neerslaan en oxidatie met waterstofperoxide (H₂O₂):
    Een andere effectieve methode voor het verwijderen van cyanide is neerslaan en oxidatie met waterstofperoxide. Waterstofperoxide wordt aan het afvalwater toegevoegd om cyanide te oxideren en om te zetten in cyanaat. De reactie verloopt als volgt:

    • CN- + H₂O₂ → CNO- + H₂O
      Cyanaat kan vervolgens verder worden afgebroken tot kooldioxide en stikstof. De toevoeging van ijzer(II)ionen als katalysator(Fentonreactie) versnelt de oxidatie. Dit proces is vooral nuttig voor de behandeling van cyanidehoudend afvalwater in de metaalverwerking en galvanisering.
Filtertechnologie van ALMAWATECH als grind- en zandfilters of actieve koolfilters

Foto: ALMA FIL AK actief koolfilter voor het verwijderen van restcyaniden na een CP-systeem

ALMAWATECH oplossingen voor cyanidebehandeling

Onze CP-installaties (chemisch-fysische installaties) zoals de ALMA CHEM MCW zijn speciaal ontworpen om zeer giftig afvalwater veilig te behandelen, inclusief afvalwater dat cyanide bevat. Deze installaties combineren verschillende processen voor een efficiënte verwijdering van cyanide. Naast chlooroxidatie, neerslaan, UV-oxidatie en adsorptie bieden we oplossingen op maat voor precipitatie en oxidatie met waterstofperoxide om op betrouwbare wijze cyanide en andere gevaarlijke stoffen uit afvalwater te verwijderen.

Duurzaamheid en veiligheid

De behandeling van cyanidehoudend afvalwater is niet alleen essentieel voor de bescherming van het milieu, maar ook wettelijk verplicht. Onze systemen maken het mogelijk om op betrouwbare wijze te voldoen aan de wettelijke limieten voor cyanide en om de werking van uw afvalwaterzuiveringsinstallaties veilig en efficiënt te organiseren.

Conclusie

Het verwijderen van cyanide uit afvalwater is een zeer gevoelig en belangrijk proces in industriële waterbehandeling. Met een combinatie van chemische oxidatieprocessen, precipitatietechnieken en adsorptie bieden onze systemen een allesomvattende oplossing voor de veilige en duurzame verwijdering van cyaniden.