CS237380B1 - Způsob elektrolytického zneškodňování kalírbnských odpadů - Google Patents

Abstract

Způsob elektrolytického zneškodňování kalírenských odpadů s obsahem kyanidů alkalických kovů, dusitanů a dusičnanů alkalických kovů, barnatých solí a směsí těchto složek. Způsob je vhodný pro strojírenské závody produkující kalírenské odpady

Description

Vynález se týká elektrolytického zneškodňování kalírenských odpadů, obsahujících kyanidy alkalických kovů nebo dusitany a dusičnany alkalických kovů nebo bamaté soli nebo jakékoliv směsi těchto toxických složek s přísadou chloridů.

Likvidace těchto odpadů se provádí v případě kyanidů a bamatých solí termickou destrukcí po předběžné chemické úpravě ve vodní suspenzi, likvidace dusitanů se provádí na mokré cestě reakcí s močoinou a s kyselinou sírovou. K termické destrukci kyanidů a bamatých solí je zapotřebí vhodný spalný systém na pevná paliva, který není ve strojírenských závodech vždy k dispozici, k likvidaci dusitanů systém reakčních jímek, poměrně nákladné chemikálie a náročná obsluha.

Nevýhody těchto způsobů odstraňuje postup likvidace podle vynálezu, kterým lze likvidovat odpady obsahující jak kyanidy, dusitany a chloridy, tak i bamaté soli. Vynález spočívá v následujícím technologickém postupu:

1. Odpady se dopraví do rozpouštěcí nádrže, kde se rozpustí, nejlépe v horké vodě nebo pomocí páry na koncentrovaný roztok.

2. Roztok z rozpouštěcí nádrže se přečerpá do srážecí a zároveň sedimentační nádrže, kde proběhne vysrážení síranu bamatého síranem sodným podle reakce:

Ba²⁺ + Na₂S0₄ ------—> BaS0₄ + 2Na⁺

Síran bamatý je nerozpustná a jediná netoxická sloučenina barya.

3· Po sedimentaci síranu barnatého se roztok přečerpá do elektrolýzám, ve kterém je katodický prostor oddělen od ano- 2 237 380 dického membránou· V elektrolyzérů se likvidují kyanidy elektrolytickou chlorací v alkalickém prostředí vlivem chlornanu sodného, který při elektrolýze vzniká na anodě z chloridu, který je v odpadech přítomen, podle reakcí:

1/2 Cl₂ + e“ ---------> Cl“

Cl + 1/2 O₂ --------> CIO“

CIO“ + 2 CN“ + H₂O ------> 5 Cl“ + 2 OH“ + 2 C0₂ + Ng

Zároveň se na anodě oxidují, rovněž v alkalickém prostředí toxické dusitany na dusičnany podle reakce:

N0₂“ + 2 OH“-------> N0₃“ + H₂0 + 2 e“ (pH>pK_HN0^)

Na.oddělené katodě se naopak dusitany a současně i dusičnany redukují na amonné sole:

N0₂“ + 8 H⁺ + 6 e“------> NH4⁺ + 2 H20

N0₃“ +1OH⁺ + 8 e’------> NH₄++ 3 H₂O

Aby do ovzduší neunikal amoniak, musí se regulovat pH v katodickém prostoru kyselinou dusičnou.

4. Roztoky z anodického i katodického prostoru se ve směšovací nádrži vzájemně smísí, přičemž dojde k reakci amonných kationtů s dusičnanovými anionty:

nh₄ + no₃ ------> nh₄no₃

Vznikne dusičnan amonný, který je klasickým dusíkatým hnojivém.

Tímto způsobem je možné nejen likvidovat, ale využívat toxické odpady jako kvalitní dusíkaté hnojivo·

- 3 Příklad

237 380

Strojírenský závod produkuje měsíčně 150 kg tuhých kalírenskýqh solí z popouštěcí lázně, které obsahují 9,3 % hmoto.

Ba, 35,9 % hmot. NaN0₂, 29,3 % hmot. NaNO^, 2,4 % hmot. NaCN a 18 % hmot. NaCl. Tyto odpady se likvidují tak, že se odpady rozpustí v 1 500 1 teplé vody za stálého míchání. Nerozpuštěné zbytky, obsahující zejména okuje, se nechají sedimentovat a roztok se přečerpá do srážecí nádrže. Ve srážecí nádrži se přidá l-OJin/ nadbytek síranu sodného vzhledem k stechiometrickému poměru, který se vypočte z reakce

137 142

Ba²⁺ + Na₂S0₄ -----> BaS0₄ + 2 Na⁺

13,95 kg 14,46 kg tj. 15,9 kg Na₂SO₄.

Vzniklý síran barnatý se nechá sedimentovat a roztok se přečerpá do elektrolyzéru, ve kterém je' katodický a anodický prostor oddělen keramickou membránou. Katoda i anoda jsou z grafitu. Vlivem stejnosměrného proudu o napětí 2,5 V a proudové hustotě 1,5 A.dm^-2 se zlikviduje kyanid elektrolytickou chlorací v alkalickém prostředí. Zároveň sezoxidují, rovněž v alkalickém

prostředí dusitany na dusičnany. V odděleném katodickém prosto-
ru se naopak dusitany	a současně i	dusičnany zredukují na amon-
né sole podle	reakcí:
na anodě -
69	74,5	85	*
NaNo2 +	NaClO	----> NaN03	+ NaCl
26,92	29,07	33,16
na katodě -
69 NaN02 +	8 H+ +	6 e” ---->	18 NH4 + + Na+ + 2H20
26,92			7,02 kg
85			18
NaNO^ + 10	u+ + a a“	NH4 + + Na+ +3 H20
21,98 kg			4,65 kg

- 4 237 380

Po elektrolýze bude v anodickém prostoru 55,135 kg dusičnanu sodného a v katodickém prostoru 11,67 kg NH₄+.

Oba roztoky se ve směšovací nádrži vzájemně smísí, přičemž dojde k reakci dusičnanu sodného s amonnými ionty:

18 80

NaN0₃ ♦ NH₄ ⁺ --------> NH₄N0₃ + Ma⁺

55,135 kg 11,67 kg 51,89 kg

Sodíkovélionty se váži na chloridové anionty, popř. se váží jako dusičnan přídavkem kyseliny dusičné.

Tímto způsobem se získá ze 150 kg odpadů 51,89 kg kvalitního dusíkatého hnojivá.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   237 380

   Způsob elektrolytického zneškodňováni kalirenských odpadů s obsahem kyanidů alkalických kovů, dusitanů a dusičnanů alkalických kovů, barnatýeh solí a směsí těchto složek s přísadou chlorid^ vyznačující se tím, že se tuhé odpady rozpustí ve vodě, nejlépe horké, ve vzniklém roztoku se kvantitativně vysráží baryum kyselinou sírovou nebo síranem železnatým nebo síra nem sodným, vzniklý síran bamatý se odsedimentuje a roztok po sedimentaci se elektrolýzuje v rozmezí proudové hustoty 0,lA.dm až 10 A.dm a v rozmezí napětí proudu 0,1 V až 10 V