AT400928B - Verfahren zur aufarbeitung von zink/eisenhaltigen altsäuren - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von   zink-und eisenhaitigen Aitsäuren mitteis   Solventextraktion (Flüssig-flüssig-Extraktion).Diese Altsäuren fallen in Feuerverzinkerelen und Gaivanikbetrieben an. Die dann enthaltenen Hauptkomponenten sind   Zn2+,     Fe". Fe   und freie Salzsäure. 



  Zur Zeit werden diese Altsäuren durch Kalk- oder Natronlaugenfällung behandelt und der dabei anfallende   Metallhydroxidschlamm   deponiert. Es sind aber auch Verfahren bekannt, die obige Altsäuren mittels Solventextraktion aufarbeiten. Die Schwierigkeiten des in EP 0 382 709 A1 beschriebenen Verfahrens ist die mangelnde Selektivität bedingt durch die Gesamtmetallextraktion im ersten Verfahrensschritt. 



  Ein weiteres Verfahren - AT 392 803 B - hat zwecks Konzentrierung der Metalle einen Fällungsschritt vor die Solventextraktion geschaltet, in der anschliessend die Suspension behandelt wird. 



  Der erfindungsgemässe Vorteil des in der Folge beschriebenen Verfahrens liegt in der selektiven Wiedergewinnung der beiden Metalle derart, dass diese aufgrund ihrer Reinheit und Konzentration wieder in industriellen Prozessen eingesetzt werden können. 



   Zur Solventextraktion werden flüssige Kationentauscher, die eine sehr geringe   Löslichkeit   in wässrigen Systemen aufweisen eingesetzt. 



  Vorbehandlung der Altsäuren (Beize) : 
Um die   emulsionsförderne   Wirkung von Tensiden in den Altbeizen zu verhindern werden diese über Aktivkohle filtriert. 



  Zur Verbesserung der   Zn'Fe-Trennung ! St   es angebracht den Fe3+-Anteil soweit   wie möglich   zu reduzieren. Dies wird durch Reduktion mittels metallischem Eisen oder Zink erzielt. 



  Verfahrensabschnitt A (Zinkstufe) : 
Dieser Abschnitt besteht aus einem Extraktions- und einem Stripteil   (Reextraklon). Kennzeichnend   für diesen Abschnitt ist der geschlossene   lonentauscherkrelslauf.   



  Zinkextraktion : 
Die Extraktion von Zn2+ aus der Beize ist vorteilhafterweise im Gegenstrom zum Ionentauscher und zumindest in 2 Stufen zu führen Der dabei einzustellende pH-Wert hat deutlich unter dem für die nachfolgende Eisenionenextraktion zu liegen. Der optimale pH-Wertbereich liegt zwischen 0, 6-2. 0. 



  Die Beschreibung des Verfahrens erfolgt analog Schema 1. 



  Beize (1) wird über Leitung   3.   vorbeladener lonentauscher aus Abscheider 18 über Leitung 5 und Alkali (2) über Leitung 4 gemeinsam durch eine Pumpeneinheit 6 (1-3 Pumpen) in eine Mischeinheit 7 und anschliessend über Leitung 8 in Abscheider 9 gepumpt. Die Menge des über Leitung 4 dosierten Alkalis wird über eine pH-Messung (10) in Leitung 8 geregelt. 



  Dieser Teil der Extraktion führt durch sein hohes Angebot an Zinkionen zur Vollbeladung des bereits vorbeladenen lonentauschers, der in der Folge über Leitung 11 dem Strip zugeführt wird. 



  Die in Abscheider 9 anfallende metallarm wässrige Phase wird über Leitung 12 gemeinsam mit Alkali (Leitung 13) und regeneriertem Ionentauscher aus Abscheider 33 über Leitung 14 mittels Pumpeneinheit 15 (1-3 Pumpen) in eine Mischeinheit 16 und in der Folge über Leitung 17 in Abscheider 18 gepumpt. Die Menge des über Leitung 13 dosierten Alkalis wird über eine pH-Messung (19) in Leitung 17 geregelt. Durch die Zusammenführung regenerierten lonentauschers und Metallionen im Unterschuss wird eine nahezu vollständige Zinkionenextraktion erreicht und eine von Zink weitestgehend befreite   Eisenchlondlösung   erhalten. Diese dient als Ausgangsmatenal für Verfahrensabschnitt B und wird über Leitung 20 in Behälter 21 zwischengelagert. 



  Abschnitt D (Zinkstrip) 
Der in der Folge beschriebene Zinkstrip ist so ausgelegt, dass mit einer vorgegebenen Säurekonzentration die höchstmögliche Zinkkonzentration bel gleichzeitiger Vollregeneration des lonentauschers erzielt werden kann Damit ist es möglich Zinkkonzentrationen von mindestens 120g/1 bei Strippung mit Schwefelsäure und   150g1   bei Salzsäure zu erhalten. Prinzipiell ist ein einstufiger Säurestrip durchführbar Jedoch ist die dabei erzielbare Regeneration bei den vorgenannten Ansprüchen nicht vollständig. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen die Reextraktion in 2 Stufen im Gegenstrom zu führen. Als Sicherheitstufe kann noch eine dritte Säurestufe nachgeschaltet werden. 

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   Beladener lonentauscher über Leitung 22 und niedrigkonzentrierte Zinkchloridlösung (23) werden gemeinsam durch Pumpeneinheit 24 (1-3 Pumpen) in die Mischeinheit 25 und anschliessend in Abscheider 26 gepumpt. Zur Verbesserung des   lonentauscheriStripsäure-Verhältnisses   wird Striplösung über Leitung 27 im Kreis gefahren, sodass ein Verhältnis von ca. 1 : 3 erzielt wird. Ein dem Zulauf an frischer Säure (28) entsprechender Anteil Zinkchloridlösung wird kontinuierlich über Leitung 35 in Behälter 36 ausgeschleust. 



  Da dieser Schritt nur auf die   Vollbeiadung   der   Zinkchloridlösung abzielte ist Im   nächsten die totale Regeneration zu   erfüllen.   



  Zu diesem Zweck wird lonentauscher aus Abscheider 26 über Leitung 29 mit frischer Säure (28) über 30 mittels Pumpeneinheit 31 (1-3 Pumpen) in Mischer 32 und anschliessend in Abscheider 33 gepumpt. 



  Zur Verbesserung des   lonentauscherlStripsäure-Verhältnisses   wird Striplösung über Leitung 34 Im Kreis gefahren, sodass ein Verhältnis von ca. 1 : 3 erzielt wird. Ein dem Zufluss an frischer Säure entsprechender Anteil wird kontinuierlich über Leitung 23 von Pumpeneinheit 24 abgezogen. 
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  Verfahrensabschnitt B (Eisenstufe) 
Diesem Abschnitt dient als Ausgangsmaterial die in der Zinkstufe angefallene   Eisenchloridlösung.   Das Verfahren zur Eisenextraktion unterscheidet sich von der Zinkextraktion nur durch den höheren pH-Wert für die Extraktion ansonsten sind die beiden Verfahren ident. Dies gilt insbesondere bei Verwendung des gleichen   lonentauschers in belden Verfahrensabschnitten.   



   Die Endprodukte dieses Abschnittes sind ein weitestgehend von Metallen befreites Abwasser (21) und eine gegenüber der eingesetzten Lösung höher konzentrierte Eisenchloridllösung. 



   Die Erfindung ist nicht auf oben dargestellte Ausführung beschränkt. 



  Die Mixer-Settler-Einheiten können auch durch Kolonnen ersetzt werden. Auch Ist die Anzahl der Extraktions- und Stripstufen nicht festgelegt. Weiters ist es nicht zwingend   erforderlich m belden Verfahrensab-   schnitten die gleichen tonentauscher zu verwenden. 



  Zur Entfernung der störenden Tenside In den Altsäuren können neben Aktivkohle Jedes andere geeignete Adsorptionsmittel eingesetzt werden. 



  Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die gemeinsame oder hintereinandergeschaltete Durchführung beider Verfahrensabschnitte A und B. 



  

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur selektiven Reinigung und/oder Rückgewinnung von Zink- undzoder Eisenionen aus Altsäuren mittels Solventextraktion, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Altsäure zuerst die Zinkionen in einem eigenen lonentauscherkreislauf extrahiert und gestrippt werden und bel Bedarf aus der Im Verfahrensabschnitt A anfallenden Eisenchloridlösung (21) die Eisenionen In einem getrennten lonentauscherkrelslauf (Verfahrensabschnitt B) - bei einem gegenüber dem Verfahrensabschnitt A veränderten pH-Wert-extrahiert und gestrippt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1. ), dadurch gekennzeichnet, dass eines oder belde Metallionen-bei einer Ausgangskonzentration von max. 120g/1 je Komponente - in einer gegenüber der Ausgangslösung erhöhten Konzentration wiedergewonnen wird. EMI2.2 dem Einsatz In der Solventextraktion zu Fe* reduziert wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1. ) bis 3.), dadurch gekennzeichnet, dass störende Tenside in den Altsäuren vor dem Einsatz In der Solventextraktion entfernt werden.