CS229730B1 - Způsob zneškodňování chelátů mědi z odpadních vod povrchové úpravy kovů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zneškodňování chelátů mědi vznikajících hlavně při povrchové úpravě kovů.

Odpadní vody, které vznikají v povrchové úpravě kovů a které obsahují komplexní sloučeniny mědi ve stabilních vazbách, nelze zneškodňovat obvykle používaným technologickým postupem na čistících stanicích, tj. neutralizací alkalickými činidly s průvodným vysrážením mědi. Nepříznivý vliv komplexotvorných látek na zneškodňováni mědi z odpadních vod je v současné době těžko řešitelným problémem· Nerozpustné cheláty mědi pronikají až do recipientů, kde se částečně rozkládají a volné ionty kovů působí toxicky. Vznik těchto nových druhů odpadních vod byl vyvolán modernizací výrobních technologií s ohledem na zvýšené požadavky jakosti povrchových úprav předmětů nebo zaváděním nových výrob, lze sem zařadit různé odmašiovací lázně, bezkyanidové pokovovací lázně, odpadní vody z moderní techniky pro odřezování a moření, lázně odkovovací (stahování vadných povlaků), z výroby plošných spojů a pod. Je známo, že při vysrážení mědi jako hydroxidu za nepřítomnosti komlexotvorné látky, zůstane v roztoku zbytková koncentrace mědi, odpovídající rozpustnosti vzniklých produktů a neideálnímu charakteru odpadní vody. Za přítomnosti komplexotvorných látek jsou volné ionty mědi vázaný v komplex, až se znovu obnoví rovnováha mezi danými komponenty. Vysrážení mědi je proto jen tehdy možné, jestliže je koncentrace volného iontu mědi na základě rovnovážného stavu komplexu větší, než na základě produktu rozpustnosti. Koncentrace volného iontu mědi, odpovídající disociaci daného komplexu, je závislá dále na koncentraci komlexotvorné látky. (Výpočtem lze na př. zjistit, že při koncentraci volného amoniaku 170 mg.l”^ vzniká komplexní sloučenina s mědí, a to v koncentraci cca 130 mg.l“\ tj. cca 64 mg.!”* Cu. Celková koncentrace amoniaku v tomto případě je 236 mg.l”^.)

229 730

Cheláty mědi se vyznačují vyšší stabilitou nož je tomu na př.

u amokomplexů. Tak pro koncentraci mědi, která nemá být větší než 1 mg.1”¹, může být maximální koncentrace kyseliny ethylen-1 diamintetraoctove - EDTA 4,5 mg.l · Tato koncentrace je v provozech galvanického pokovování mnohonásobně vyšší a vzniklé cheláty se dostávají do odpadních vod. Stejné závislosti jako pro EDTA platí i pro kyselinu vinnou, citrónovou, glukonáty a další organické komplexotvorné látky. Je známo, že sirovodík sráží měň do formy těžko rozpustných sraženin s malým produktem rozpustnosti. K tomu účelu lze použít jako srážecího činidla sirníku sodného. Avšak průběh reakce si vyžaduje vysoký přebytek sirníku, aby mohl vzniknout volný sirovodík, který je hlavním srážecím činidlem. V dalším stupni čištění je nutno odstranit přebytečný sirník železitou solí. V roztoku zůstává velké množství koloiddní síry, která se v dalším stupni čištění, společně s další koloidní sraženinou odstraňuje přídavkem polyelektrolytu. Současně je nutno odpadní vodu neutralizovat alkalickými činidly. Popsaný technologický postup probíhá v několika stupních; každý stupeň se provádí šaržově s minimální dobou zdržení 30 minut. Nevýhodou této metody je několikastupňové čištění, s nutností kontroly každého stupně; v odsazených vodách po 4 hodinové sedimentaci vzniklých kalů zůstávají zbytkové koncentrace jemně rozptýlené koloidní síry.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob zneškodňování chelátů mědi podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se odpadní vody obsahující cheláty mědi zpracovávají ve dvou stupních, při čemž v prvním stupni probíhá srážení mědi z chelátů mědi při pH 3 až pH 6 přídavkem suspenze sirníku železnatého, která se připraví smícháním 2,5% až 5% vodných roztoků síranu železnatého a sirníku sodného v poměru 1:1. Lze použít také srážecí směs připravenou smícháním 2,5% až 10% vodných roztoků chloridů barnatého a sirníku sodného v poměru 1:1. Tato suspenze se přidává v dávce dvojnásobku hmotnostního množství mědi obsažené v upravované odpadní vodě, načež ve druhém stupni probíhá neutralizace do hodnoty pH 8,5 až 9 přídavkem směsi bentonitu a vápna s poměrem obou složek 1:1 a to ve formě dvouprocentní až pětiprocentní suspence.

Navrženým postupem se docílí spolehlivý rozklad chelátů mědi a kvantitativní vysrážení mědi ve formě sirníku. Sraženina «» 4 — 229 739 tohoto sirníku rychle sedimentuje bez nutnosti použití dalšího polyelektrolytu. Takto upravená voda je z hlediska obsahu celkové mědi v souladu s přípustným ukazatelem pro obsah mědi v povrchových vodách a po dalším dočištění by ji bylo možno zpětně použít.

Příklad 1. Odpadní voda z výroby plošných spojů (z procesů odmašťovaných, s obsahem EDTA a jejích soli, z procesů v kataly- „ tické a aktivační lázně, z leptání v chemické mědi leptadlem alkalický m a amoniakálním) obsahuje cheláty mědi, přebytek komplexotvorných látek a dalších sloučenin vynášených do oplachových vod z původních elektrolytů. K této odpadní vodě, barvy modré s, pH 4,5 a obsahem Cu 42,5 mg.l'! v komplexní vazbě bylo přidáno 40 ml předem připravené suspenze 2,5% sirníku železnatého. Dávkování suspenze sirníku železnatého, který se připravil ze síranu železnatého a z roztoku sirníku sodného v poměru 1:1 se řídí podle koncentrace chelátu mědi v odpadni vodě, bez nutnosti úpravy pH této vody. Koncentrovaný elektrolyt z linky plošných spojů je už rozředěn oplachovou vodou v poměru asi 1:300 a tato voda potom obsahuje asi 50 mg Cu.l\ Po pětiminutové reakční době byla odpadní voda zneutralizována přídavkem 20 ml 5%ní suspenze bentonitu a vápna v poměru 1:1. Koloidní vločky se sbalily do větších aglomerátů. Následovalo míchání 5 minut, načež došlo k rychlé sedimentaci. Za 30 minut vzniklo 30% sedimentu. V odsazené takto čištěné odpadní vodě byl nálezem obsah celkové mědi 0,02 mg.l“\ barva vody byla bezbarvá, pH 8,2,

Příklad 2. Surová voda obsahovala 500 mg Cu.l¹ ve formě chelátového komplexu, pH bylo 4,5. Byla přidána směs chloridu barnatého a sirníku sodného v poměru 1:1 a to l,lg obou složek na 1 litr vody. ^po vysrážení bílé sraženiny sirníku baria a za současného vysrážení síranu barnatého ze síranů přítomných v surové vodě byla provedena neutralizace použitím směsi bentonitu a vápna v poměru 1:1 ve formě 5%ního roztoku a to v dávce 10,7 ml na 1 litr vody, do pH 8,5. Po usazení sraženiny bylo ve vyčištěné vodě nalezeno 0,12 mg Cu.l , jako celková měa.

Claims (1)

1. VYNÁLEZU

   P Ř E D M É T

   229 73Ú ve mědi z odpadních vod povrchoodpadní vody se zpracovávají ve dve>u stupních, při čemž v prvním stupni probíhá srážení mědi z chelátů mědi při pH 3 až pH 6 přídavkem suspenze sirníku železnatého, která se připraví smícháním 2,5% až 5% vodných roztoků síranu železnatého a sirníku sodného v poměru 1:1 anebo přídavkem srážecí směsi, připravené smícháním 2,5 až 10% vodných roztoků chloridu barnatého a sirníku sodného v poměru 1:1 a tato suspenze se přidává v dávce dvojnásobku hmotnostního množství mědi obsažené v upravované odpadní vodě, načež ve druhém stupni probíhá neutralizace do hodnoty pH 8,5 až 9 přídavkem směsi be.ntonitu a vápna s poměrem obou složek 1:1 a to ve formě dvouprocentní až pětiprocentní suspenze ve vodě.