CS254463B1 - Způsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu - Google Patents
Způsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu Download PDFInfo
- Publication number
- CS254463B1 CS254463B1 CS857808A CS780885A CS254463B1 CS 254463 B1 CS254463 B1 CS 254463B1 CS 857808 A CS857808 A CS 857808A CS 780885 A CS780885 A CS 780885A CS 254463 B1 CS254463 B1 CS 254463B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sludge
- metals
- polymetallic
- electrolysis
- waste
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Postup umožňuje separovat kovy zinek, měd, kadmium, nikl,a chrom z řídké suspenze předem upravených polymetalických kalů z povrchových úprav elektrolýzou v tříkomorovém elektrolyzéru s odděleným katodovým a anodovým prostorem. Elektrolýza probíhá migrací iontů kovů ze středního prostoru elektrolyzéru do katodového prostoru při diferencovaných konstantních potenciálech nebo konstantního proudu a při upraveném pH anorganickými kyselinami, zásadami,nebo komplexotvornými látkami typu thiosulfátů a kyanidů. Postup získávání kovů z polymetalických kálů se uplatní ve strojírenských závodech, které mají ve svém technologickém postupu galvanické pokovování.
Description
Likvidace kalů vznikajících při zneškodňování odpadních vod z povrchových úprav kovů v kovoprůmyslu je ekologický a ekonomický problém. Překážkou pro využití kovů je jejich smíšení a nesnadný způsob separace. V kalech jsou přítomny málo rozpustné sloučeniny kovů mědi, zinku, kadmia, niklu, chrómu, železa, manganu, popř. další doprovodné látky. Hutní zpracování kalů se dosud nepodařilo realizovat, protože koncentrace kovů v kalech je příliš nízká a doprovodné látky jsou pro metarulgické zpracování nežádoucí. Pro kaly obsahující minimálně 15 % hmot, mědi, niklu a zinku byl již vypracován hydrometalurgický způsob jejich získávání ze směsi. Způsob je založen na loužení kalů kyselinou a amoniakem a následné extrakci do fáze. organických rozpouštědel. Reextrakcí z této fáze se získají sírany uvedených kovů. Způsob neuvádí izolaci kadmia, chrómu a dalších kovů.
Využití kalů k výrobě nerozpustných pevných bloků připravených smíšením se sádrou, pískem nebo cementem se realizují jen vyjíměčně. Využití kalů jako hnojivo není pro vysoký obsah stopových prvků vždy vhodné z hlediska ochrany životního prostředí. Odvodněné kaly se obyčejně ukládají na skládky, což je způsob značně nákladný. Kaly s menším obsahem kovů lze likvidovat také fixací kovů do silikátového skeletu na sklovitou resistentní formu.
Ukládání kovů na skládkách může být za jistých podmínek z hlediska životního prostředí závadné. Hydroxidy a uhličitany kovů v kalech jsou sice ve vodě málo rozpustné, avšak ve styku s kyselinou nebo zásadou mohou přecházet do roztoku. Vyšší obsah těžkých kovů je nebezpečný pro růst rostlin a může kontaminovat spodní i povrchové vody.
Opadni kaly s variabilním obsahem kovů vyžadují speciální způsob řešení, jehož realizace musí být poměrně jednoduchá s přihlédnutím na podmínky strojírenských závodů. Současně je nutné dosáhnout vysoké účinnosti a selektivity separačních metod při získávání kovů.
Zpravidla nízký obsah kovů v kalech (do 5 % hmot.) neumožňuje ekonomické využití extrakčních metod vzhledem k zadržování kovových iontů ve sraženinách hydroxidů a jejich nízké koncentraci v získaných roztocích.
Způsob podle vynálezu vychází z předpokladu, že ekvimolární přídavek vhodných roztoků na bázi kyselin, zásad anebo komplexotvorných činidel vytváří roztok příslušných kovových solí. Soli vznikají rozpuštěním kovových hydroxidů a uhličitanů. Při rozpouštění hydroxidů se bere zřetel na jejich hydrolytické vlastnosti a rozmezí pH při jejich rozpuštění ve směsi.
Separace kalů se provádí přímo z řídké suspenze odpadních polymetalických kalů předem upravených přídavky roztoků anorganických kyselin, zásad nebo komplexotvorných thiosulfátů a kyanidů v elektrolytické vaně, která je tříkomorová s odděleným katodovým a anodovým prostorem (textilní plachetky apod.) s malým průtokovým odporem. Průniku kalu do komor je zabráněno kalolisovými plachetkami upevněnými mezi dvě perforované, např. novodurové desky, asbestem, vrstvou křemenného písku mezi plachetkami apod. Střední prostor je vyplněn polymetalickým kalem. Elektrolýza probíhá při konstantním proudu nebo potenciálu při zařazeném potenciálu. Oprava pH do rozmezí 4 až 10 se provádí pH-statem.
V katodovém prostoru se vylučují kovy v elementární formě nebo sumárně ve formě slitin, v kompaktním nebo práškovém stavu podle podmínek elektrolýzy.
V anodovém prostoru se oxiduje chrom na chroman.
Anody mohou být uhlíkové, titan-platinové, nerezové apod. Jako katody lze použít všechny běžné kovy používané v galvanostegii.
Postup umožňuje separovat kovy přímo ze suspenze bez předchozí úpravy mletím, rozpouštěním a filtrací. Elektrolýza probíhá v suspenzi kalu migrací kovových kationtů v roztoku ke katodě. Doba elektrolýzy závisí na koncentraci kovů v kalech a povaze elektrolytu. Zbytek kalů je možno využít dále např. v zemědělství, stavebnictví jako detoxikovanou zeminu se stopovým obsahem kovů.
Výhody postupu podle vynálezu spočívají v tom, že se
- umožňuje provádět separaci kovů z polymetalických kalů přímo ze suspenze bez předchozí úpravy, dělení nebo izolace složek,
- umožňuje dělení kovů podle jejich elektrochemických potenciálů za konstantního napětí nebo dělení za konstantního proudu,
- elektrolytická vana je tříkomorová s odděleným prostředním prostorem průlinčitými stěnami z libovolného materiálu odolného vůči slabě kyselým nebo alkalickým roztokům s dostatečnou velikostí pórů,
- v katodovém i anodovém prostoru lze upravovat koncentraci vodíkových iontů pH-statem s tím vytvářet příznivé podmínky při elektrolytickém dělení kovů,
- podmínky separace lze libovolně volit podle povahy kalů, složení apod.; elektrolýza může probíhat v kyselém nebo alkalickém prostředí i za přítomnosti komplexotvorných látek
- způsob je ekonomický, neboť nevyžaduje úplné rozpouštění kalů, nýbrž pouze některých složek v určitém intervalu pH
- kovy se mohou získávat v elementárním stavu nebo ve slitině podle podmínek elektrolýzy; forma vylučovaného kovu může být prášková nebo kompaktní,
- zařízení je jednoduché, účinné a lze jej instalovat v kterémkoliv provoze povrchových úprav na stávající zařízení
- způsob je vhodný pro separaci kovů z polymetalických kalů i při nízkém obsahu složek, řádově v jednotkách procenta.
Příklad 1
Složení odpadního kalu v % hmot.:
Ca3(PO4)2 3,6 Fe(OH)3 57,8 Cu(OH)2 24,4 Zn(OH)2 11,0 Cr(OH)3 1,4 Ni(OH)2 1,3
100 kg předem upraveného zahuštěného a zhomogenizovaného kalu s obsahem 30 % hmot. sušiny se umístí do středního prostoru elektrolytické vany a za stálého míchání se přidává zředěná kyselina sírová v konc. 1 mol.l až do dosažení pH 5 až 5,5. Po vyrovnání hladin roztoku ve všech komorách se provede elektrolýza médi konstantním proudem hodnoty 2 A.dm
Zinek se vyloučí na katodě po přídavku roztoku hydroxidu amonného v konc. 1 mol.l 1 do -2 katodového prostoru při hodnotě pH 8 až 9 konstantním 12 A.dm . Účinnost vyloučení kovů je 99,6 až 99,8 % hmot. Katoda je měděná, zinková a anoda grafitová. Doba elektrolýzy 7 h.
Příklad 2
Složení odpadního kalu v % hmot.:
| Cr | 3,5 |
| Ni | 2,8 |
| Cu | 1,5 |
| Fe | 3,2 |
| AI | 0,5 |
| Si{OH)4 | 4,0 |
| Ca3(P°4)2 | 9,2 |
| CaSO,.2H1O | 12,5 |
100 kg předem upraveného zahuštěného a zhomogeňizovaného kalu s obsahem 30 % hmot. sušiny se umístí do středního prostoru elektrolyzéru a za stálého míchání se přidává, roztok kyseliny dusičné v konc. 1 mol.!-1 až do dosažení rozmezí pH 4 až 4,5. Po zahřátí na 40 °C se provede elektrolýza mědi při konstantním proudu o hodnotě 1 A.dm-2 až do úplného vyloučení. Přídavkem roztoku zředěného roztoku hydroxidu amonného o konc. 1 mol.l-1 se upraví pH na hodnotu 9 až 9,5 a po výměně katody se vyloučí nikl proudem 2 A.dm Katoda i anoda jsou z nerez oceli. Elektrolýza probíhá při intenzivním míchání. V anodovém prostoru oxidace Cr3+ na Cr®+. Účinnost vyloučení kovů je 99,7 až 99,8 % hmot. Doba elektrolýzy 4 h.
Příklad 3
Složeni odpadního kalu v i hmot.:
Cu 2,8
AI 0,5
Fe 1,8
Pd, Pt 0,07
100 kg předem upraveného zahuštěného a zhomogeňizovaného kalu s obsahem 30 % hmot. sušiny se umístí do středního prostoru elektrolyzéru a za stálehé míchání se přidá roztok hydroxidu amonného v množství 1 až 1,5 litru a koncentrace 1 mol.l 1. K roztoku se přidá ještě 1 až 1,5 kg pevného kyanidu draselného a po rozpuštění a vyrovnání roztoků v komorách se provede elektrolýza mědi při 60 °C, napětí 2,2 až 2,6 v a proud, hustotě 0,5 A.dm-2. Účinnost vyloučení mědi je 94,8 %. Doba elektrolýzy 3 h.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNALEZUZpůsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu vyznačený tím, že se kaly předem upraví přídavkem roztoků anorganických kyselin, zásad nebo komplexotvorných thiosulfátů a kyanidů a umístí se ve formě řídké suspenze do středního prostoru tříkomorového elektrolyzéru a po vyrovnání hladin roztoku v katodovém i anodovém prostoru se provede elektrolýza se stejnosměrným proudem při diferencovaných potenciálech od 0,1 do 3 V a hodnotách pH od 4 do 10 pro jednotlivé kovy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS857808A CS254463B1 (cs) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | Způsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS857808A CS254463B1 (cs) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | Způsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS780885A1 CS780885A1 (en) | 1987-05-14 |
| CS254463B1 true CS254463B1 (cs) | 1988-01-15 |
Family
ID=5427886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS857808A CS254463B1 (cs) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | Způsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS254463B1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1985590A1 (en) | 2007-04-27 | 2008-10-29 | Jihoceska Universita V Ceskych Budejovicich | The method of treatment of iron-containing waterworks sludge and a mixture prepared by this method |
-
1985
- 1985-11-01 CS CS857808A patent/CS254463B1/cs unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1985590A1 (en) | 2007-04-27 | 2008-10-29 | Jihoceska Universita V Ceskych Budejovicich | The method of treatment of iron-containing waterworks sludge and a mixture prepared by this method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS780885A1 (en) | 1987-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105256141B (zh) | 一种电镀污泥资源化处理及综合回收利用的方法 | |
| Oncel et al. | A comparative study of chemical precipitation and electrocoagulation for treatment of coal acid drainage wastewater | |
| Chartrand et al. | Electrochemical remediation of acid mine drainage | |
| CN101798131A (zh) | 一种高效电镀废水处理及资源化利用装置 | |
| CN104386874A (zh) | 一种线路板行业高浓度废液处理工艺 | |
| CN102433443B (zh) | 从电镀污泥、电镀废液中回收铜的方法 | |
| CN101423309A (zh) | 电镀废水及重金属双回收方法 | |
| Gorgievski et al. | Copper electrowinning from acid mine drainage: A case study from the closed mine “Cerovo” | |
| US4318789A (en) | Electrochemical removal of heavy metals such as chromium from dilute wastewater streams using flow through porous electrodes | |
| US4292160A (en) | Apparatus for electrochemical removal of heavy metals such as chromium from dilute wastewater streams using flow-through porous electrodes | |
| Rodriguez-Torres et al. | Recovery of zinc and nickel from electrogalvanisation sludges using glycine solutions | |
| EP1379712A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur rückgewinnung von metallen mit pulsierenden kathodischen strömen, auch in kombination mit anodischen koppelprozessen | |
| CN102107973B (zh) | 工业生产低浓度酸性废水的封闭循环处理方法 | |
| Chernyshova et al. | Green mining of mining water using surface e-precipitation | |
| Stanojević et al. | Evaluation of cobalt from cobaltic waste products from the production of electrolytic zinc and cadmium | |
| CS254463B1 (cs) | Způsob separace kovů z odpadních polymetalických kalů v kovoprůmyslu | |
| Vyrides et al. | Metal recovery from sludge: Problem or opportunity | |
| JPH0975891A (ja) | 製鉄ダストの湿式処理方法 | |
| Figueroa et al. | Electrochemical recovery of metals in mining influenced water: state of the art | |
| Stergiopoulos et al. | Jestr r | |
| AU734584B2 (en) | Production of electrolytic copper from dilute solutions contaminated by other metals | |
| CN111663039A (zh) | 多金属结核的回收方法及装置 | |
| FI67356C (fi) | Foerfarande foer aotervinning av cyanider fraon spolloesningarerhaollna fraon elutfaellningsprocesser | |
| Motos | Bioelectrochemical metal recovery with microbial fuel cells | |
| Tripler et al. | Reclamation of metal values from metal-finishing waste treatment sludges |