CS218929B1 - A method for the treatment of acid wastewater arising from the extraction, treatment and processing of mineral resources and chemical production - Google Patents
A method for the treatment of acid wastewater arising from the extraction, treatment and processing of mineral resources and chemical production Download PDFInfo
- Publication number
- CS218929B1 CS218929B1 CS830180A CS830180A CS218929B1 CS 218929 B1 CS218929 B1 CS 218929B1 CS 830180 A CS830180 A CS 830180A CS 830180 A CS830180 A CS 830180A CS 218929 B1 CS218929 B1 CS 218929B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- treatment
- divalent
- extraction
- waters
- cations
- Prior art date
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu čištění odpadních kyselých vod, které vznikají při těžbě, chemické úpravě a zpracování nerostných surovin (například čištění důlních vod z povrchových hnědouhelných dolů), které obsahují kationty dvojmocných, případně trojmocných kovů s obsahem iontů železa a anionty síranů. Tyto vody se nejprve neutralizují vápencem nebo dolomitem. Před neutralizací se mohou do roztoku přidat ještě další ionty železa nebo kationty jiných dvojmocných kovů s výhodou horečnaté za účelem dosažení stechiometrického poměru potřebného pro vznik ferritů. Po oddělení čisté vody se zbývající suspenze tuhého nerozpustného produktu neutralizace oxiduje za zvýšené teploty od 40 do 100 °C kyslíkem a poté se ve formě zrnité sraženiny oddělí od vyčeřené vody. Před zahřátím je možno zmenšit objem suspenze tuhého nerozpustného produktu neutralizace sedimentací v gravitačním nebo odstředivém poli.The invention relates to a method for purifying waste acidic waters that arise during the extraction, chemical treatment and processing of mineral raw materials (for example, purifying mine waters from surface brown coal mines), which contain cations of divalent or trivalent metals containing iron ions and sulfate anions. These waters are first neutralized with limestone or dolomite. Before neutralization, additional iron ions or cations of other divalent metals, preferably magnesium, can be added to the solution in order to achieve the stoichiometric ratio required for the formation of ferrites. After separation of the pure water, the remaining suspension of the solid insoluble neutralization product is oxidized at an elevated temperature of 40 to 100 °C with oxygen and then separated from the clarified water in the form of a granular precipitate. Before heating, it is possible to reduce the volume of the suspension of the solid insoluble neutralization product by sedimentation in a gravitational or centrifugal field.
Description
Vynález se - týká způsobu· čištění kyselých dafeáfditíétí' vodj zejména ze zpracování nerostných surovin a chemické výroby.'BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the purification of acidic acids, in particular from mineral processing and chemical production.
Ρή těžbě, úprávě, zušlechťování, využiti i zpracování surovinj zejňiétía· nerostných a při chemické výrobě, vžhikají' V iflnohápřípadech kyselé odpadní vody, obsahující také dvojmocné a trójmocné kationty kovů s obsahem' železa' a anionty převážně síranů, arzeničnanů apod. Pro čištění těchto kyselých vod je využívána neutralizace vápencem, vápnem, hydroxidem barnatým, sodou, louhem a dalšími zásaditými přísadami, přičemž rozpuštěné kovy vypadávají z roztoku jako nerozpustné nebo těžko rozpustné sloučeniny, převážně hydroxidy. Anionty zůstávají v roztoku, nebo jsou vázány jako těžko rozpustné sloučeniny.Ρή Mining, treatment, refining, use and processing of raw materials, in particular mineral and chemical production, may be caused by acidic waste water containing also divalent and trivalent metal cations containing 'iron' and anions predominantly of sulphates, arsenates, etc. Acidic water is utilized by neutralization with limestone, lime, barium hydroxide, sodium, caustic and other basic additives, where the dissolved metals fall out of solution as insoluble or sparingly soluble compounds, mainly hydroxides. The anions remain in solution or are bound as sparingly soluble compounds.
Nedostatkem těchto postupů je, že vznikající sraženiny jsou velmi objemné a zvodnělé a tudíž těžko oddělitelné ze suspenze sedimentací nebo filtrací. Při jejich Skladování dochází k jejich postupnému vyluhování a vzniká nebezpečí průniku do půdy. a vodbteči. Hydroxidy kovů' nejsou' -za4 současných podmínek techniky ze sraženiny oddělitelné, jednak pro jejich koloidní velikost, sorpční schopnost a zředění a jednak pro malou odlišnost svých fyzikálních' vlastností. Výhodou tohoto postupu jsou v některých případech nižší náklady.The disadvantage of these processes is that the precipitates formed are very bulky and aquifers and therefore difficult to separate from the suspension by sedimentation or filtration. During their storage they gradually leach and there is a danger of penetration into the soil. and vodbteči. Metal hydroxides are 'not' -for four current conditions of precipitation techniques separable, both for their size colloidal, sorptive capability and dilution, and secondly for the small difference in their physical 'properties. The advantage of this procedure is in some cases lower costs.
Při výrobě ferritů byla v posledních letech výVihuťá metoda jejích srážení-z vodných roztoků obsahujících ionty dvojmocných a trojmocných kovů. Při tomto postupu vznikají dobře sedimentující a snadno filtrovatelné sraženiny, které mají vynikající magnetické vlastnosti a vyznačují se téměř dokonalou nerozpustností ve vodě a stálostí. Pro jejich srážení z roztoků jsou používány především louhy alkalických kovů. V současné době byly již vyjasněny podmínky mezi typem sraženiny a tvarem i velikostí částic. Bylo nalezeno, že trojmocné ionty železa koexistující ve vhodném poměru s dvojmocnými ionty železa, které mohou být zastoupeny i ostatními dvojmocnými ionty kovů ve vodném roztoku reagují při srážení louhem a vytvářejí tmavé sraženiny smíšených hydroxidů. Tyto hydroxidy ve vodné suspenzi a za specifikovaných podmínek vytvářejí komplexy, jejichž výsledkem jsou magnetické sloučeniny převážně ferrity. Přesto, že ferrity jsou těžko rozpustné ve vodě, dobře oddělitelné sedimentací, filtrací i magnetickou separací, takže by mohly být ideálním postupem pro čištění odpadních vod, případně pro zachycování cenných kovů v procesu výroby napr. Be, Sr, Br, Mo, Ni, Co, Cu, Ge, Ga, Ti, není takto metoda dosud dostatečně rozšířena, protože z použitých roztoků a odpadních vod nejsou současně vyděleny anionty, zejména SOá2-, ale naopak jsou dále obohaceny ionty alkalických kovů. Roztoky po oddělení kovů jsou proto značně zasolené •a nelze je1 bez; další obtížné^ úpravy» vypouštět do Vodotečí nebo·· jinak· výilžit;In the production of ferrite, a method of precipitating it from aqueous solutions containing divalent and trivalent metal ions has been developed in recent years. This process produces well-settling and easily filterable precipitates which have excellent magnetic properties and are characterized by almost perfect water insolubility and stability. In particular, alkali alkalis are used to precipitate them from the solutions. The conditions between the type of precipitate and the shape and size of the particles have already been clarified. It has been found that trivalent iron ions coexisting in an appropriate ratio with divalent iron ions, which may be represented by other divalent metal ions in the aqueous solution, react with caustic precipitation to form dark mixed hydroxide precipitates. These hydroxides form complexes under aqueous conditions and under specified conditions, resulting in magnetic compounds predominantly ferrites. Although ferrites are hardly soluble in water, easily separable by sedimentation, filtration and magnetic separation, they could be an ideal process for wastewater treatment or for the capture of valuable metals in the production process eg Be, Sr, Br, Mo, Ni, Co, Cu, Ge, Ga, Ti, the method is not yet sufficiently widespread because the solutions and waste water used do not simultaneously separate anions, in particular SO 2 - , but on the contrary are further enriched with alkali metal ions. Solutions after separation of metals are therefore very saline • and cannot be 1 without; other difficult adjustments to be discharged into the Waterscape or otherwise utilized;
Nedostatky obou postupů* čištění’ odpadl nich vod nebo oddělování kovcřVýýíh sloučeniil z’ roztbků odšttéňuje způsob podle vynálezu. JbhO podštalbu je, že suspense tuhého nerozpustného produktu neutralizace je za teploty od 40 °C'do 100 °C oxidována vzdušným kyslíkem, v celém nebo zlftenšeliéíii objemu’ sedimentací v gravitačním nebo odstředivém poli.The deficiencies of both the purification processes have been eliminated or the separation of the metals has been eliminated by the process according to the invention. The substrate is that the suspension of the solid insoluble neutralization product is oxidized by atmospheric oxygen at a temperature of from 40 ° C to 100 ° C, in all or lesser volume, by sedimentation in a gravitational or centrifugal field.
Výhody způsobu podle vynálbzw jšbtl zejména tyto:In particular, the advantages of the method according to the invention are:
1. - nezvyšuje se množství rozpustných solí v roztoku jáko je tomu při srážení louhy alkalických kovů,1. - the amount of soluble salts in the solution does not increase as is the case with alkali metal hydroxide precipitation,
2. jsou- zároveň odstraňovány i1 sírany a? prévá‘děny db' sraženiny,2. are 1 sulfates removed and? precipitated db ',
3. je získán magnetický' sediment, který je možno zachytit- magnetickými· separátory a využít při výrobě ferritů, případně jejich zpracováním na čisté kovy,3. a magnetic sediment is obtained which can be captured by magnetic separators and used in the production of ferrites or their treatment into pure metals;
4. silně toxické dvojmocné kovy. jsou předvedeny db stabilhí rozpusthě sraženiny, kterou lze skladovat na skládkách.4. strongly toxic bivalent metals. they are shown to be stable in the solubility of the precipitate which can be stored in landfills.
Při použití nového postupu čištění odpadních vod, např. důlních a z hutních i chemických' provozů; obsahujících’ dvojmocné a případně trojmocné ionty kovů převážně toxických je jejich pH upravováno použitím- vodné suspenze- páleného vápna, nebo páleného dolomitu,; nebo' jfejich směsí na hodnotu 7’ až‘ 12, s Výhodou 10. Pálené vápno, či pálený dolomit mohou být částečně nahrazeny předběžným použitím jemně mletého vápence, nebo dolomitu až na pH 6 až 7-.- V případě,, že- odpadní* vody neobsahují kationty dvo-jmoených. kovů,, do-roztoku jsaupřidány ionty železa,, nebo* kationty, jinýchdvojniocných- kovů* s-· výhodou* horečnaté', podlé steohi o metrického poměru potřebného, pro- vznik· ferritů,· Dvojmocné železo lze· zla» kat- v- tomto- roztoku i* částečnou redukcí, trojmoeného železa, ve zpracovávané vodě. Pokud nejsou- v. odpadní vodě- obsaženy ion*ty železa,,je· nutno jé tedy dodat, buď* přímé nebo redUkGí- trojmochého*· železa na* dvttjt mocné s- výhodou průsakem* vrstvou. uhlí. nebo r-ud- obsahujících, nižší' oxidační- slcm·*čeniny síry, např.· pyrit.By applying a new waste water treatment process, eg mining and metallurgical and chemical plants; containing predominantly divalent and optionally trivalent metal ions, their pH is adjusted by the use of an aqueous suspension of quicklime or burnt dolomite ; or mixtures thereof to a value of 7 to 12, preferably 10. Burnt lime or burnt dolomite may be partially replaced by the preliminary use of finely ground limestone or dolomite up to a pH of 6-7. The waters do not contain cations of the two. metal ions, iron ions, or * cations, other double metal * with the advantage of * magnesium, are added to the solution, according to the metric ratio required for the formation of · ferrites, · divalent iron can be "catalyzed". this solution by a partial reduction of trivalent iron in the treated water. If iron ions are not present in the waste water, either it is necessary to add either a straight or a red-triple-iron iron to a twenty-strong, preferably leakage, layer. coal. or r-containing lower sulfur oxidants such as pyrite.
Vzniklá· suspenze** sraženiny je* dále zahřátá na- teplotu· nad· 40-°G- (.pokud* není- již na tuto·- teplotu; zahřátá před* neutralizací.)) a* ja dále pozvolna, oxidována* v-zdušným*kys> líkem za* stálého^ míchání- až se vytvočhtmaívá. sraženina s magnetickými; vlastnostmi. Pokud· odpadní- vody obsahují* ionty alka·· lických- kovů,, vzniká* sraženina s- magnatic^ kými vlastnostmi již při* teplotě- nad* zejména po době zrání 10 min. až 24 hoď. s výhodou 1 hod.The resulting precipitate slurry ** is further heated to a temperature above < 40 ° C (if it is not already at this temperature; heated before neutralization) and is further slowly oxidized in the precipitate. with oxygen, stirring constantly until it is formed. precipitate with magnetic; properties. If the waste waters contain alkali metal ions, a precipitate is formed with magnesia properties already at a temperature above above especially after a maturation time of 10 min. up to 24 hours. preferably 1 hour.
Způsob podle vynálezu může být zvýhodněn tím, že objem suspenze tuhého· nerozpustného· produktu neutralizace je před 3ahřátím a oxidací zmenšen sedimentací v gravitačním nebo odstředivém poli.The process according to the invention can be advantageous in that the volume of the suspension of the solid · insoluble neutralization product is reduced by sedimentation in a gravitational or centrifugal field before heating and oxidation.
Aby nebylo nutné zahřívat celý objem odpadních vod na požadovanou teplotu, může být suspenze sraženiny po přidání iontů vápna, hořčíku nebo železa s výhodou ponechána sedimentaci v gravitačním nebo odstředivém poli tak, aby objem sedimentu se snížil na 1 — 90 % původního objemu odpadní vody. Tento zmenšený objem je pak dále zpracován zahříváním a oxidací vzdušným kyslíkem podle dříve uvedeného postupu.In order to avoid having to heat the entire volume of wastewater to the desired temperature, the precipitate slurry may preferably be left to sediment in a gravitational or centrifugal field after addition of lime, magnesium or iron ions so that the sediment volume is reduced to 1-90% of the original wastewater volume. This reduced volume is then further processed by heating and oxidizing with air oxygen according to the foregoing procedure.
V průběhu oxidace a případně zrání vznikne zrnitá suspenze dobře sedimentu jící i filtrovatelná a mající dobré magnetické vlastnosti. Všechny tyto vlastnosti mohou být využity při dělení tuhé a kapalné fáze s výhodou magnetické vlastnosti při dělení v magnetickém separátoru při indukci magnetického pole nad 0,005 Tas výhodou za podmínek laminárního proudění. Za těchto podmínek zůstanou nemagnetické částice napr. síranu vápenatého adsorbovány na magnetických částicích a jsou společně zachyceny v magnetickém separátoru. Aby bylo možno získat čisté sloučeniny dvojmocných a trojmocných kovů, je buď získaný koncentrát separován dále v magnetickém separátoru za turbulentních podmínek nebo je tato separace provedena již s původní suspenzí v prvním stupni.During oxidation and possibly maturation, a granular suspension is formed which is well sedimentable and filterable and has good magnetic properties. All of these properties can be utilized in solid and liquid phase separation, preferably magnetic separating properties in a magnetic separator with induction of a magnetic field above 0.005 Tas preferably under laminar flow conditions. Under these conditions, non-magnetic particles such as calcium sulfate remain adsorbed on the magnetic particles and are trapped together in a magnetic separator. In order to obtain pure compounds of divalent and trivalent metals, either the concentrate obtained is separated further in a magnetic separator under turbulent conditions or this separation is already carried out with the original suspension in the first stage.
Zbytkové obsahy síranů ve vyčeřené vodě odpovídají rozpustnosti jejich vápenatých solí, tj. cca 1,5 g/l. Při požadavku na další snížení jejich obsahu je nutné použít druhý čisticí stupeň, např. barnatými solemi. Vzhledem k tomu, že v tomto druhém stupni je již roztok zbaven dalších příměsí, zejména iontů Fe, lze použité srážecí činidlo dobře regenerovat a jeho spotřeba je nízká.The residual sulphate contents in the clarified water correspond to the solubility of their calcium salts, i.e. about 1.5 g / l. In order to further reduce their content, it is necessary to use a second purification stage, eg with barium salts. Since in this second stage the solution is already free of further impurities, in particular Fe ions, the precipitant used can be well regenerated and its consumption is low.
Dále jsou uvedeny příklady provedeníThe following are exemplary embodiments
z.působu podle vynálezu.of the method of the invention.
Příklad 1Example 1
Důlní voda z povrchových hnědouhelných dolů o pH 2,1 a o obsahu dvoímocného železa 0,79 g/l a trojmocného železa 0,46 g/l ve formě síranů obsahuje celkovou sušinu 5,63 g/l. Podle spektrálního rozboru obsahuje tato sušina vedle iontů železa 1 až 10 proč. Al, Ca, Mg, 0,1 až 1,0 θ/o Mn, Zn, Si, Na, 0,01 až 0,1 % As, B, Co, K, 0,001 až 0,01 % Ba, Be, Ni, V, Sr, Ti a pod 0,001 % C.u, Ge, Pb, U. K této důlní vodě je přidáno 2,65 g síranu horečnatého na 1 1 a dále vápenné mléko (300 g CaO vil mléka), až na pH 10. Dále je suspenze zahřívána na teplotu 50 °C a probubláván vzduch v množství 1 1 za min. na 1 1 důlní vody po dobu 22 min. Vzniklá sraženina je oddělena kvantitativně v magnetickém separátoru při indukci magn. pole 0,0214 T. Vyčeřená voda. obsahuje 0 mg/Fe, 0,01 mg/1 As, 1,55 mg/ml SOd2- a méně než 0,01 mg/1 kovů.Mine water from surface brown coal mines at pH 2.1 and 0.79 g / l of ferrous iron and 0.46 g / l of ferrous iron in the form of sulphates contains a total dry matter of 5.63 g / l. According to spectral analysis, this dry matter contains in addition to iron ions 1 to 10 why. Al, Ca, Mg, 0.1 to 1.0% Mn, Zn, Si, Na, 0.01 to 0.1% As, B, Co, K, 0.001 to 0.01% Ba, Be, Ni, V, Sr, Ti and below 0.001% Cu, Ge, Pb, U. To this mine water is added 2.65 g magnesium sulphate per 1 l and lime milk (300 g CaO villas of milk), up to pH 10 Next, the suspension is heated to 50 ° C and air is bubbled through at a rate of 1 L per minute. per 1 mine water for 22 min. The resulting precipitate is separated quantitatively in a magnetic separator upon induction of magn. field 0.0214 T. Clarified water. it contains 0 mg / Fe, 0,01 mg / l As, 1,55 mg / ml of SO2 2- and less than 0,01 mg / l of metals.
Příklad 2Example 2
Důlní voda téhož složení jako v příkladu č. 1 je alkali-zována suspenzí vápna na pH 11,9 a ponechána sedimentaci až na 1/3 původního objemu. Po oddělení 2/3 vyčeřené vody je suspenze sedimentovaného podílu zahřáta na teplotu nad 75 °C a probublávána po dobu 15 min. 1 1 vzduchu na min. na 1 1 suspenze. Sraženina je filtrována na bubnovém filtru. Složení vyčeřené vody činí 0 m-g/l Fe, 0,02 mg/1 As, 1,5 mg/ml SO42 a méně než 0,01 g/l ostatních kovů.Mine water of the same composition as in Example 1 is basified with a lime suspension to pH 11.9 and allowed to sediment up to 1/3 of the original volume. After separating 2/3 of the clarified water, the sedimented slurry is heated to a temperature above 75 ° C and bubbled through for 15 min. 1 1 air per min. per 1 l of suspension. The precipitate is filtered on a drum filter. The composition of the clarified water is 0 mg / l Fe, 0.02 mg / l As, 1.5 mg / ml SO4 2 and less than 0.01 g / l other metals.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS830180A CS218929B1 (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | A method for the treatment of acid wastewater arising from the extraction, treatment and processing of mineral resources and chemical production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS830180A CS218929B1 (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | A method for the treatment of acid wastewater arising from the extraction, treatment and processing of mineral resources and chemical production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS218929B1 true CS218929B1 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=5433368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS830180A CS218929B1 (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | A method for the treatment of acid wastewater arising from the extraction, treatment and processing of mineral resources and chemical production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS218929B1 (en) |
-
1980
- 1980-12-01 CS CS830180A patent/CS218929B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0715603B1 (en) | Treatment method for waste water sludge comprising at least one metal | |
| CA1253981A (en) | Method for purifying aqueous solutions | |
| US8182697B2 (en) | Method and apparatus for treating selenium-containing wastewater | |
| AU2009251075B2 (en) | A method for arsenic removal and phosphorous removal out of iron ore | |
| JPS6134483B2 (en) | ||
| AU2014320230A1 (en) | A method for the treatment of metals | |
| EP0486574B1 (en) | Improved sewage treatment process | |
| CS218929B1 (en) | A method for the treatment of acid wastewater arising from the extraction, treatment and processing of mineral resources and chemical production | |
| US3827984A (en) | Precipitating agent for water purification processes,and a method of preparing same | |
| RU2049735C1 (en) | Method for industrial sewage treatment | |
| RU2601333C1 (en) | Method for deposition of heavy nonferrous metals from industrial solutions and/or wastes | |
| JPS6225435B2 (en) | ||
| JPH10113674A (en) | Processing agent of metal-containing waste liquid and its treatment | |
| JPS58187192A (en) | Preparation of raw material for red iron oxide by utilizing iron-oxidizing bacterium | |
| JP2002316172A (en) | Wastewater treatment method | |
| RU2010880C1 (en) | Process for producing low-phosphorus manganese phosphide concentrate for making high-grade manganese alloys | |
| CN1016849B (en) | Arsenic and heavy metal wastewater purifying agent | |
| RU2792510C1 (en) | Method for purification of multicomponent industrial wastewater containing zinc and chromium | |
| JP6901807B1 (en) | Treatment method of water containing selenate ion | |
| RU2176621C1 (en) | Method of treatment of sulfuric acid sewage waters of vanadium production | |
| SU1097696A1 (en) | Method for recovering copper and iron impurities from zinc sulfate solutions | |
| SU1275055A1 (en) | Method of precipitating copper,nickel,cobalt sulfides from sulfate solutions | |
| RU2090641C1 (en) | Method of chemically enriching oxide-carbonate ores | |
| RU2082681C1 (en) | Method for removing heavy metal ions from concentrated process solutions and waste water | |
| SU420690A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING METALS FROM ALKALINE SOLUTIONS |