Penghilangan Mangan / Besi Dari Drainase Asam Tambang

Mangan adalah komponen umum dari drainase tambang netral dan asam. Drainase tertentu di Virginia Barat bagian selatan yang tidak bersifat asam mengandung lebih dari konsentrasi mangan maksimum yang diizinkan (2 mg/L) dan memerlukan perawatan. Banyak drainase Virginia Barat utara mengandung sejumlah besar zat besi selain kadar mangan yang kecil, tetapi tidak sesuai.

Keragaman kimia seperti itu biasa terjadi dan mempersulit penghilangan mangan. Biasanya mangan dihilangkan dengan menambahkan beberapa bahan kimia dasar yang murah ke drainase. Aditif yang umum adalah soda api (natrium hidroksida), kapur (CaO atau Ca(OH)2), soda abu (natrium karbonat) atau amonia (jika diperbolehkan).

Kebijaksanaan konvensional telah menunjukkan bahwa penghilangan mangan membutuhkan pH tinggi, sering kali menyebabkan terciptanya air olahan yang melebihi batas pH debit, meskipun memenuhi batas debit Mn dan Fe. Nilai pH yang tinggi ini menyebabkan pelarutan kembali aluminium, sebuah elemen di bawah pengawasan yang semakin ketat.

Karya ini berkaitan dengan menjelaskan beberapa dasar-dasar penghilangan mangan dari larutan berair. Berbagai bahan kimia perawatan dievaluasi bersama dengan konsentrasi larutan yang berbeda dan ada tidaknya zat besi. Bentuk mangan dalam endapan yang dihasilkan juga telah diselidiki menggunakan titrasi dan analisis difraksi sinar-X.

Kimia Larutan Mangan

Mangan ada dalam larutan, dalam kondisi lingkungan normal, sebagai ion divalen, Mn(II). Perhitungan kelarutan dan stabilitas ion terhadap oksidasi dapat digunakan untuk membuat diagram Eh-pH untuk sistem Mn-O2-H2O (lihat Bricker, 1965) yang mengungkapkan bahwa mangan stabil dalam kondisi reduksi (kondisi drainase tambang yang khas) hingga pH 10 atau lebih, konsisten dengan kebijaksanaan konvensional.

Menaikkan pH di bawah kondisi reduksi menghasilkan hidroksida yang besar. Aspek lain dari diagram Eh-pH adalah penurunan kelarutan Mn dalam air yang teroksigenasi dengan baik. Ketika sistem menjadi lebih teroksidasi, Mn(II) berair diubah secara langsung menjadi berbagai bentuk mangan padat, Mn3O4 (Hausmannite), Mn2O3 (manganit atau Feitknechtite) dan MnO2 [banyak bentuk yang ada, tetapi kemungkinan besar Mn7O13 Birnessit, lebih. Birnessite dan feitknechtite adalah bentuk padat yang paling umum ditemukan.

Diagram Eh-pH adalah model termodinamika dan mewakili bentuk-bentuk yang akan ditemukan pada kesetimbangan kimia. Pencapaian keseimbangan kimia dalam proses penghilangan mangan air tambang memerlukan berbagai reaksi berlangsung pada tingkat yang dapat diamati; sayangnya, oksidasi mangan adalah proses yang lambat.

Konversi langsung Mn(II) menjadi bentuk oksida padat dalam air tampaknya tidak terjadi tanpa keterlibatan hidroksida (Hem, 1981; Coughlin dan Matsui 976). Sebenarnya laju oksidasi tergantung pada konsentrasi oksigen dan kuadrat konsentrasi hidroksida, yang menyiratkan bahwa meskipun oksida stabil versus pembubaran pada pH sedang, penciptaan oksida berlangsung melalui bentuk antara mangan hidroksida.

Penghilangan mangan dikatalisis oleh padatan, termasuk Mn oksida (autocatalysis) (Coughlin dan Matsui, 1976; Kessick dan Morgan, 1975); kehadiran sejumlah kecil padatan melalui daur ulang lumpur atau karena kekeruhan dapat meningkatkan laju oksidasi Mn. Penghilangan mangan dari air tambang yang asam dan beroksigen rendah menghadirkan tantangan terbesar karena kinetika, pH, dan konsentrasi oksigen bekerja melawan penghilangan Mn.

Perairan tambang yang netral juga dapat mengandung mangan, sebagian besar karena tingkat oksidasi Mn yang sangat lambat. Perairan seperti itu juga dapat mengandung alkalinitas karbonat yang substansial. Mangan karbonat cukup tidak larut pada pH sedang; 2 mg/L dapat dibuat melalui kontrol mangan karbonat pada pH 8,5.

Hem dan Lind (1983) mencatat bahwa endapan MnCO3 (rhodochrosite) seharusnya hanya ada dalam sistem di mana karbonat tinggi dan oksigen habis. Mereka tidak membahas fakta bahwa biasanya, mangan karbonat dengan cepat teroksidasi menjadi oksida yang sesuai dengan pelepasan karbon dioksida jika oksigen hadir pada awalnya.

Bentuk Mangan Padat

Berbagai bentuk mangan padat diketahui ada (Burns and Burns, 1979; Waychunas, 1991). Bentuk padat sering mengandung Mn(II), Mn(III), yang tidak stabil dalam larutan berair, atau Mn(IV), bentuk yang paling stabil secara termodinamika. Mineral tertentu mengandung campuran keadaan oksidasi.

Sebagian besar studi tentang pengendapan mangan berkaitan dengan penghilangannya dalam kondisi alami dan diagenesisnya menjadi nodul mangan (lih. Hem dan Lind 1983). Studi seperti ini menggunakan statistik pH dan mencoba untuk menghilangkannya di bawah kondisi pH yang konstan.

Studi tentang presipitasi aktual pada penambahan basa yang cepat tidak tersedia. Hem dan Lind (1983) dan Murray et al. (1985) keduanya mempelajari bentuk mangan yang ditemukan pada presipitasi. Hem dan Lind mengendapkan Mn(II) (10 2 M, 550 mg/L) pada 25 - C dengan NaOH mendekati pH 9 dan menemukan bahwa Hausmannite (Mn 04) awalnya terbentuk.

Penuaan padatan akhirnya menyebabkan manganit. Presipitasi pada OOC pada awalnya membentuk feitknechtite, yang berumur hingga bentuk komposisi tak tentu MnO1.67 (perhatikan bahwa Hausmannite adalah MnO1.33 dan feitknechtite adalah MnO1.5) . Selanjutnya semua spesies akan dirujuk ke bentuk MnOx dan x mengacu pada subskrip oksigen (yang juga merupakan rasio oksigen terhadap mangan).

Murray dkk. menggunakan buffer amonia/amonium pada pH 9 dan dengan hati-hati menghindari pemberian karbonat. Mereka juga menemukan x kira-kira sama dengan 1,33 awalnya pada 25OC, tetapi setelah penuaan (1 tahun) mencapai 1,5 (Hausmannite ke manganit). Fase padat mereka (seperti Hem dan Lind) juga diidentifikasi dengan difraksi serbuk sinar-X.

Penghilangan Mangan Dengan Kehadiran Besi

Besi hadir di sebagian besar drainase tambang. Penghapusan besi membutuhkan dua bahan yang dibutuhkan untuk menghilangkan Mn, hidroksida dan oksigen. Oksigen tidak sepenuhnya diperlukan untuk menghilangkan zat besi, tetapi zat besi yang tereduksi akan bereaksi secara efisien dengan oksigen dan menghilangkan mangan oksigen.

Jika besi menggunakan semua oksigen yang tersedia, maka oksidasi mangan tidak akan terjadi dan pH 10 diperlukan untuk menghilangkan Mn sebagai hidroksida. Coughlin dan Matsui (1976) mencatat bahwa oksida besi hidro dapat menyediakan situs katalitik untuk oksidasi Mn.

Selain itu, besi hidroksida diketahui dapat mengendapkan logam lain. Sejumlah besar besi tampaknya secara efisien mengendapkan mangan jika rasio besi terhadap mangan adalah dua atau lebih besar dan basa ditambahkan dengan cepat.

Kapur cenderung mengoksidasi mangan lebih efisien, yang mungkin disebabkan oleh laju reaksi yang lebih lambat dengan kapur karena pembubaran kapur yang lambat. Derajat oksidasi dapat ditentukan dengan menggunakan metode titrasi oksalat dan ditemukan serendah 1,03 dengan 20 mg/L Mn dan 100 mg/L Fe.

Setelah pengasaman, lebih dari 80% mangan larut kembali, menunjukkan bahwa padatan tidak terlalu stabil. Pengendapan ini terjadi pada pH mendekati 8, jadi Mn(OH)2 bukanlah produk; mangan terseret ke dalam endapan karena pembentukan oksida besi hidro yang cepat.

Pengujian hipotesis bahwa oklusi, atau inklusi, adalah cara dimana mangan dimasukkan ke dalam endapan dapat dilakukan dengan melakukan titrasi adisi lambat pada larutan besi mangan.

Dengan konsentrasi Fe 250 mg/L dan konsentrasi mangan 10 mg/L, hampir semua besi dihilangkan sebelum penghilangan mangan. Reaksi pengendapan yang lambat menunjukkan bahwa penyisihan Mn dengan adanya Fe tinggi tidak dicapai dengan reaksi kimia, tetapi karena penyisihan fisik Mn selama pembentukan besi hidroksida yang ekstensif.

Kesimpulan

Besi dan mangan berasal dari mineral dan sedimen di bumi. Sementara konsentrasi besi dan mangan dalam air permukaan biasanya rendah, konsentrasi yang jauh lebih tinggi dapat ditemukan di air tanah di mana air menghabiskan waktu yang lebih lama dalam kontak dengan batu.

Besi dan mangan dapat dihilangkan dengan penyaringan meskipun oksidasi, koagulasi dan sedimentasi mungkin diperlukan untuk konsentrasi tinggi - terutama jika logam dalam bentuk terlarut.

Karena besi sangat mudah teroksidasi dan mudah menjadi besi hidroksida yang tidak larut, biasanya untuk menghilangkannya dengan penyaringan fisik saja kecuali konsentrasinya tinggi. Namun, jika zat pengoksidasi seperti natrium hipoklorit tidak dapat disuntikkan, metode oksidasi katalitik dapat digunakan.

Tidak seperti besi, mangan sangat sulit untuk dioksidasi, jadi ketika pH mendekati netral, mangan hampir tidak teroksidasi di udara, dan dibutuhkan beberapa jam untuk mengoksidasi dengan oksidan berbasis klorin seperti natrium hipoklorit. Oleh karena itu, metode menggunakan seri Ferrorite MC / GC atau metode oksidasi katalitik dengan pasir mangan adalah umum.

Manganese Greensand diformulasikan dari glauconite greensand yang mampu mereduksi besi, mangan dan hidrogen sulfida dari air melalui oksidasi dan filtrasi. Bed pada manganese greensand harus dilakukan regenerasi terlebih dahulu dengan KMnO4 atau larutan kalium permanganate yang lemah. Dalam kasus di mana tingkat zat besi tinggi, larutan kalium permanganat terus diberikan dosis untuk membantu oksidasi

Jika konsentrasi besi atau mangan dalam air baku tinggi, metode pengendapan koagulasi atau metode oksidasi katalitik dapat digunakan sebagai perlakuan awal.

Distributor Pasir Manganese Untuk Berbagai Aplikasi Dan Industri

Pasir manganese memiliki banyak sekali manfaat terutama pada sektor pembersihan, penyaringan dan pemurnian air dari berbagai kontaminan yang tidak sehat. Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan pasir manganese untuk filter air atau water treatment, kami siap membantu. Ady Water jual pasir manganese dengan kemasan 50 KG per karung.

Kami juga sudah suplai pasir manganese ke berbagai perusahaan. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Jual Pasir Manganese Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Filter Air Manganese Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Manganese Greensand Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan pasir manganese baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar pasir manganese, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk pasir manganese sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan pasir manganese terbaik. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.