AT215369B - Verfahren zur Koagulierung von Feststoffen in Eisen enthaltenden wässerigen Suspensionen - Google Patents
Verfahren zur Koagulierung von Feststoffen in Eisen enthaltenden wässerigen SuspensionenInfo
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Description
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Verfahren zur Koagulierung von Feststoffen in Eisen enthaltenden wässerigen Suspensionen
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Koagulation und Flockung suspendierter Stoffe in wässerigen Medien ab, insbesondere auf die Koagulation und Flockung von Eisen enthaltenden Suspensionen, wie Industrieabwässer.
Es ist bereits bekannt (vgl. z. B. franz. Patentschrift Nr. 901. 765 und USA-Patentschrift Nr. 2, 405, 276), Wasser durch Zugabe von Metaphosphatlösungen weichzumachen, wobei ausschliesslich die komplexbildende Eigenschaft von Natrium- bzw. Kaliumphosphaten ausgenützt wird. Die erforderliche Metaphosphatlösung kann durch Auflösen von Natriummetaphosphat in einer wässerigen Kaliumionen oder Ammoniumionen enthaltenden Lösung erhalten werden. Man kann auch von Kurrol'schem Salz ausgehen und dieses mit Hilfe von Natrium- und Ammoniumionen löslich machen.
Das Problem der Verunreinigung von Flüssen durch Gichtgaswaschwässer und andere industrielle Abwässer hat dadurch erhöhte Bedeutung erhalten, dass sich der Trinkwasserbedarf mit der Zunahme von Bevölkerung und Industrialisierung vergrössert hat. Gichtgas von Hochöfen wird häufig mit Wasser gewaschen, welches direkt aus einem Fluss abgeleitet wird ; nachdem das Wasser Mengen von Verunreinigungen aufgenommen hat, wird es dann wieder in den Fluss zurlickgeleitet.
Es sind zwar bereits viele Methoden zur Reinigung solcher Eisen enthaltenden Industrieabwässer vorgeschlagen worden ; keine dieser Methoden ermöglicht aber die Durchführung eines wirtschaftlich interessanten, praktisch ausführbaren Verfahrens zum Koagulieren und Flocken der in diesen Wässern enthaltenen festen, suspendierten Stoffe.
Es wurde nun gefunden, dass man durch Verwendung der wasserunlöslichen Form von Kaliummetaphosphat, welches allgemein als Kurrol-Salz bekannt ist, in Eisen enthaltenden Abwässern, z. B. Abwässern, die zur Reinigung von Hochofenabgasen von Staub und Verunreinigungen verwendet worden sind, eine Koagulation herbeiführen kann. Durch die Zufügung von einigen Teilen, insbesondere 0,3 bis 20 Teilen, der unlöslichen Form des Kaliummetaphosphates zusammen mit einer kleinen Menge eines Natriumsalzes als Lösungsvermittler für das Kaliummetaphosphat je Million Teile der Eisen enthaltenden Suspension gelingt es erfindungsgemäss, den gewünschten Effekt der Koagulation von Eisen enthaltenden Abwässern hervorzurufen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise eine Mischung aus Natriumchlorid und einer polymeren Form von unlöslichem Kaliummetaphosphat hoher Viskosität verwendet. Das Kaliummetaphosphat kann vor oder nach der Zugabe zum zu behandelnden wässerigen Medium durch Natriumchlorid löslich gemacht werden.
Das in der Praxis besonders bevorzugt angewendete Verhältnis von Kalium/Kurrol-Salz zu Natriumchlorid liegt zwischen etwa 1 : 2 bis 2 : 1. Die optimale Wirksamkeit wurde bei einem Verhältnis von 1 : 1 festgestellt, aber die Anteile können in Abhängigkeit von dem angestrebten Ergebnis variiert werden, wobei die Art der suspendierten Stoffe und die Konzentration der bereits vorhandenen Natriumionen in dem zu behandelnden Medium zu berücksichtigen sind.
Die Anteile der zugefügten Materialien können unter Berücksichtigung der besonderen Umstände der jeweiligen Anwendung eingestellt werden. Es. wurde gefunden, dass das Absetzen bei Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung in 1/60. der Zeit erfolgen kann, die benötigt wird, wenn ohne Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung unter sonst gleichen Bedingungen gearbeitet wird.
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Beispiel : Proben von Gichtgaswaschwasser zu je l l wurden in 10 - 20 Sekunden geklärt, indem man 1/4 - 2 ml einer Lösung, die aus 0,925 g Kurrol-Salz (= KPO und 0,5 g Kochsalz sowie 11 Wasser hergestellt worden war, den Proben zusetzte. Die durch den Zusatz erreichte Absetzwirkung zeigt sich besonders deutlich, wenn das so behandelte Waschwasser nach einer Zeit von 10 Minuten mit einer unbehandelten Probe aus dem gleichen Hochofenabgas-Waschwasser verglichen wird.
Die Anwendung von Natriumchlorid als Lösungsvermittler für das Kaliummetaphosphat wird vor allem deshalb bevorzugt, weil Natriumchlorid wirtschaftlich und leicht erhältlich ist. Jedes Natriumsalz von andern Säuren, ausgenommen Natriumhexametaphosphat, ist unter der Voraussetzung brauchbar, dass es in der Lage ist, in der wässerigen Lösung Natriumionen zu bilden. Bei der Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung kann die Zufügung von Natriumsalzen unnötig sein, wenn das zu behandelnde wässerige Medium bereits eine ausreichende Menge Natriumionen enthält, um als Lösungsvermittler für das Kaliummetaphosphat zu wirken.
Der Mechanismus des neuen chemischen Verfahrens der Abwasserbehandlung mit Kaliummetaphosphat ist nicht bekannt. Jedenfalls ist die Wirkung des Kaliummetaphosphats jener seines nächstverwandten Salzes, des löslichen Natriummetaphosphats (Grahamsalz), völlig entgegengesetzt, da Natriummetaphosphat bekanntlich als Dispergiermittel wirksam ist.
Weitere Versuche, die mit verschiedenen, charakteristisch mit dem Kaliummetaphosphat verwandten Substanzen durchgeführt wurden, ergaben, dass diese Substanzen nicht die erfindungsgemässe Wirkung hatten. Beispielsweise lieferten Verbindungen mit gleichen Anionen, bei denen lediglich die Kationen vertauscht waren, keine brauchbaren Ergebnisse. Es wurde angenommen, dass an Stelle von Kurrol-Salz (KPO) in Gegenwart von Kochsalz (NaCl) auch Verbindungen mit solchen Bestandteilen verwendet werden können, welche die gleichen Ionen bzw. polymeren Anionen liefern wurden, wie beispielsweise Kaliumchlorid (KCI) und Natriumhexametaphosphat (NaPO,) ; theoretisch hätte man auf diesem Wege ebenfalls einen Koaguliereffekt erwarten können.
Dieses Gemisch erwies sich aber, wie bereits erwähnt, als vollkommen wirkungslos.
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und Tripolyphosphat enthält, unwirksam ; eine Mischung aus 1 Teil hochviskosem (KP03) x und 54 Teilen "Calgon"@ war ebenfalls wirkungslos.
Eine Mischung äquivalenter Teile von hochviskosem KAPO, und kristallinem Natriumhexametaphosphat (unlösliches Madrell'sches Salz) war genau so unwirksam wie Monsanto Grahamsalz.
0, 5-2 Teile/Million der beim erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Mischung sind im allgemeinen als Zusatz ausreichend, umdie meisten der üblichen, Eisen enthaltenden Suspensionen zu koagu - lieren ; unter der Voraussetzung, dass in dem zu behandelnden Medium ein sehr hoher Festanteil suspendiert ist, genügen meist 15-20 Teile/Million der beim erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Mischung. Der Schlamm, der durch diese Behandlung erhalten wird, kann wieder gewonnen werden und auf Grund seines hohen Eisengehaltes als Rohstoff zur Eisengewinnung dienen.
Es wurde auch gefunden, dass die Wirkung des Kaliummetaphosphates durch Rühren des Mediums, dem die Verbindung zugesetzt wurde, unterstützt wird, wobei das Kaliummetaphosphat in dem gesamten zu behandelnden Medium gut verteilt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
Verfahren zur Koagulierung von Feststoffen in Eisen enthaltenden wässerigen Suspensionen, dadurch gekennzeichnet, dass man den wässerigen Suspensionen unlösliches Kaliummetaphosphat in Gegenwart eines Lösungsvermittlers zusetzt.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als wässerige Suspension Gichtgaswaschwässer behandelt.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den wässerigen Suspensionen etwa 0,3 Teile/Million bis 20 Teile/Million eines unlöslichen Kaliummetaphosphates in Gegenwart eines löslichmachenden Stoffes zusetzt.4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als löslichmachenden Stoff für das unlösliche Kaliummetaphosphat ein Natriumsalz einer andern Säure verwendet. <Desc/Clms Page number 3>5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen dem unlöslichen Kaliummetaphosphat und dem Natriumsalz einer andern Säure ein Verhältnis von l : 2 bis 2 : 1 einstellt.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als löslichma- chenden Stoff Natriumchlorid verwendet.
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