CS258507B1 - Způsob výroby koagulačnfho činidla - Google Patents
Způsob výroby koagulačnfho činidla Download PDFInfo
- Publication number
- CS258507B1 CS258507B1 CS863628A CS362886A CS258507B1 CS 258507 B1 CS258507 B1 CS 258507B1 CS 863628 A CS863628 A CS 863628A CS 362886 A CS362886 A CS 362886A CS 258507 B1 CS258507 B1 CS 258507B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- iron
- liquid phase
- coagulating agent
- total
- solution
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 5
- 241000605222 Acidithiobacillus ferrooxidans Species 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K ferric hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Fe+3] MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical class [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010297 TiOS Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical group 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical class [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Způsob výroby koagulačnfho činidla
Description
Vynález se týká zpsůobu výroby koagulačního činidla.
Koagulační činidla na bázi železa jsou obecně rozpustné soli trojmocného železa a minerální kyseliny: např. chlorid železitý FeClj, síran železitý Fe2(SO4>3, chlorid-síran železitý FeClSO^ apod.
Koagulačním činidlem může být i sůl dvojmocného železa, např. heptahydrát síranu železnatého FeSO4-7 H2O, která se při úpravě vod dávkuje zároveň s oxidačním činidlem, např. plynným chlorem. Koagulační činidla se nejčastěji vyrábějí působením oxidačního činidla
| na surovinu obsahující | železo. | Např. reakcemi | |||||
| 6 | FeCl2 | + | 3 | d2 | = 6 | FeCl3 | (1) |
| 6 | Fed3 | + | 2 | Fe | = 6 | FeCl2 | (2) |
| 2 | Fe | + | 3 | C12 | = 2 | F.eCl3 | (3) |
se vyrábí chlorid železitý nebo reakcí
FeSO4 + Cl2 = 2 FeClSO4 (4) se vyrábí chlorid síran železitý. Síran železitý se rovněž může vyrábět rozpuštěním vhodného kysličníku nebo hydroxidu železitého v kyselině sirové
Fe(OH)3 + 3 H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6 H2O (5)
Kysličníky železité, které vznikly termickým rozkladem (např. pochodem dle Ruthnera nebo při výrobě termických pigmentů) jsou obecně špatně rozpustné v kyseinách a vyžaduji vysoké koncentrace kyselin, dlouhou dobu rozpouštění a vysokou teplotu rozpouštění. Kromě toho je protismyslné kysličník železitý vzniklý termickým rozkladem chloridů nebo síranů znovu rozpouštět v kyselině.
Je známo, že haldy s odpadní zelenou skalicí, odpadajíc! při výrobě titanové běloby, obsahují dnes dva základní tuhé materiály, podle doby uložení víceméně zoxidovanou zelenou skalici a odpadní, tzv. kyselé systémy, což je v podstatě monohydrát síranu železnatého FeSO4.H2O obsahující 6 až 15 % volné kyseliny sírové a roztok v lagunách skládky, obsahujíc! vedle síranů železa rovněž proměnlivý podíl volné kyseliny sírové.
Přírodní proces, který probíhá na haldě je v podstatě oxidace zelené skalice vzdušným kyslíkem 4 FeSO4 + O2 + 2 H2O = 4 FeOHS04 (6). Zásaditý síran železitý můžeme podle rovnice
FeOHSO4 = Fe2(SO4)3 + Fe(OH)3 (7) považovat za směs síranu železitého a hydroxidu železitého.
Tento hydroxid železitý ovšem nevznikl termickým pochodem a je tedy snadno rozpustný za normální teploty i ve zředěné kyselině sírové. Pokud tedy na haldě dojde ke styku hydroxidu železitého s volnou kyselinou sírovou (např. z kyselých systémů nebo z roztoku z lagun) dojde k výše uvedené reakci (5) za vzniku dalšího síranu železitého Fe2(SG4)3. Halda zelené skalice je ovšem otevřený systém, na který přichází odpadní zelená skalice, odpadní kyselé systémy a dešťová voda. Roztoky vzniklé na haldě tak stále obsahuji vyšší koncentraci dvojmocného železa, vyšší koncentraci volné kyseliny sírové a nižší koncentraci celkového železa, než běžný koagulační roztok. Takto vzniklé roztoky se zatím periodicky odpouštějí na neutralizační stanici, kde jsou neutralizovány vápnem.
Řešením výroby koagulačního činidla na bázi trojmocného železa z materiálu obsaženého na otevřených skládkách odpadní zelené skalice a kyselých systémů z výroby titanové běloby podle vynálezu se jeví způsob, jehož podstata spočívá v tom, že pevný materiál těchto skládek se zkrápí kapalnou fází těchto skládek za přístupu vzduchu v takovém poměru jednotlivých složek, aby výsledný roztok obsahoval nejméně 90 % původně dodaného železa, ale přitom ne více než 10 g/1 volné kyseliny sírové, přičemž kapalná fáze cirkuluje v uzavřeném systému přes pevný materiál tak dlouho, až obsah celkového železa v cirkulující kapalné fázi stoupne 2+ nad 150 g/1 Fe a současně obsah Fe iontů klesne pod 10 g/1. Výrobu koagulačního činidla lze provádět v přítomnosti kultury Thiobacillus ferrooxidans.
Způsob podle vynálezu nevyžaduje vysoké investiční náklady a provozní náklady se redukují na mzdu obsluhy a pohon cirkulačního čerpadla.
Postup dle vynálezu v podstatě spočívá v tom, že z otevřeného systému je vytvořen systém uzavřený. To znamená, že do vhodného zařízení (např. nádoba opatřená filtrační přepážkou) se vnese takové množství odpadní zelené skalice z haldy, aby v ní obsažený nebo další její oxidací vzdušným kyslíkem vzniklý hydroxid železitý zhruba odpovídal obsahu volné kyseliny sírové obsažené v zároveň přidaných kyselých systémech a roztoku z lagun, přičemž je třeba obdobně počítat i s oxidací síranu železnatého obsaženého v kyselých systémech a roztoku z lagun. Kapalná fáze přitom prosákne vrstvou tuhé fáze na filtrační přepážce a po oddělení filtrační přepážkous e shromáždí na dně nádoby. Odtud je opět čerpána a rozstřikována na povrch tuhé fáze v nádobě. Přitom dochází k oxidaci vzdušným kyslíkem. Proces probíhá tak dlouho, až složeni kapalné fáze vyhovuje použití jako koagulační činidlo. Pokud v systému vymizí pevná fáze a roztok není dostatečně koncentrovaný nebo je příliš kyselý, přidá se buá zoxidovaná zelená skalice nebo její směs s kyselými systémy. Půkud v zařízení zbývá dostatek tuhé fáze, ale koncentrace celkového železa přestává stoupat, což bývá doprovázeno vymizením volné kyseliny sírové, je třeba do systému přidat kyselé systémy. Pak se nechá roztok dále cirkulovat.
Cirkulaci roztoku lze uzpůsobit tak, aby probíhala automaticky. Výhodné je, aby při zkrápění nebyl celý povrch stále zatopen, tj. aby celková rychlost čerpání byla nižší, než celková rychlost filtrace. Zapínáni a vypínání čerpadla by mělo být řízeno s výhodou automaticky podle obsahu kapalné fáze ve spodní části nádoby nebo zásobníku čerpadla. Celá stanice tak může pracovat automaticky bez obsluhy s občasnou kontrolou chodu čerpadla, analytickou kontrolou složení roztoku a kontrolou, případně doplňováním obsahu tuhé fáze. Takto je možno zpracovat i nejstarší silně znečištěné partie starých hald. Promyté, síranů a kysličníků železa v podstatě zbavené zbytky lze pak deponovat na samostatnou skládku. Urychlení oxidačního procesu až o dva řády se při realizaci způsobu podle vynálezu dosázne přídavkem vhodného množství kultury Thiobacillus ferrooxidans do systému.
Přikladl
Do otevřené nádoby, např. nuče předložíme 419 kg materiálu ze staré silně zoxidované haldy zelené skalice např. o složení:
FeSO. 18 %
Fe2(SO4)3 20 «
TiOS,O4 1 %
MgSO4 2 %
Fe(OH)3 13 %
H2O 46 % celkem íoo » a 161 kg kyselých systémů o složení např.
| FeSO4 | 45 | % |
| Fe2(SO4) | '3 1 | % |
| tíoso4 | 3 | 4 |
| MgSO4 | 7 | 4 |
| H2S°4 | 17 | 4 |
| h2o | 27 | % |
| celkem | 100 | 4 |
Na vrstvu tohoto materiálu necháme rozstřikovat, materiálem prosáknout a opět cirkulovat 411 kg silně kyselého roztoku z laguny např. o složení:
Feso4 5 4
Fe2(SO4)3 5 %
TiOSO. 2 % '
MgSO4 2 %
H2SO4 25 %
H20 61 4 celkem 100 %
Po určité době cirkulace a pohlcení 9 kg vzdušného kyslíku vznikne 1 000 kg koagulačního roztoku o složeni:
| Fe2(SO4>3 | 43,0 | % |
| TÍOSO4 | 1,7 | 4 |
| MgSO4 | 2,9 | 4 |
| h2° | 52,4 | 4 |
| celkem | 100,0 | 4 |
který obsahuje 12 % (180 g/1) Fe^+.
Přitom neuvažujeme pe.vné nečistoty, které se nezúčastní reakce a zůstávají na filtrační přepážce a předpokládáme, že množství vody, které se při cirkulaci odpaří se rovná množství vody, které se do systému dostane ve formě atmosférických srážek.
Příklad 2
Do otevřené nádoby, např. nuče předložíme 557 kg materiálu z haldy např. o složení (nepříliš dlouho uložená zelená skalice):
| FeSO4 | 47,3 | % |
| Fe2(SO4>3 | 0,7 | 4 |
| tíoso4 | 1,2 | % |
| MgSO4 | 3,1 | 4 |
| »2° | 47,7 | 4 |
celkem 100,0 % a 44 kg kyselých systémů o složení jako v příkladě 1. Na vrstvu tohoto materiálu necháme rozstřikovat, materiálem prosáknout a opět cirkulovat 383 kg středně kyselého roztoku z laguny např. o složení:
| FeSO4 | 7,8 | 4 |
| Fe2<SO4>3 | 3,5 | 4 |
| TiOSO4 | 2,0 | 4 |
| MgSO4 | 2,0 | 4 |
| H2SO4 | 7,0 | 4 |
| h2o | 77,7 | 4 |
Po určité ního roztoku o době cirkulace a pohlcení 16 kg vzdušného kyslíku vznikne 1 000 kg koagulačsložení;
Fe2(SO4)3 43,0 % TiOSO^ 1,6 % MgSO4 2,8» H20 52,6 » celkem 100,0 » za stejných předpokladů jako v; příkladě 1.
Claims (2)
- předmEt vynálezu1. Způsob výroby koagulačního činidla na bázi trojmocného železa z materiálu obsaženého na otevřených skládkách odpadní zelené skalice a kyselých systémů z výroby titanové běloby vyznačený tím, že pevný materiál těchto skládek se zkrápí kapalnou fázi těchto skládek za přístupu vzduchu v takovém poměru jednotlivých složek, aby výsledný roztok obsahoval nejméně 90 » původně dodaného železa, ale přitom ne více než 10 g/1 volné kyseliny sírové, přičemž kapalná fáze cirkuluje v uzavřeném systému přes pevný materiál tak dlouho, až obsah celkového 2+ železa v cirkulující kapalné fázi stoupne nad 150 g/1 Fe a současné obsah Fe klesne pod 10 g/1.
- 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený·tím, že se provádí v přítomnosti kultury Thiobacillus ferrooxidans.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863628A CS258507B1 (cs) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | Způsob výroby koagulačnfho činidla |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS863628A CS258507B1 (cs) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | Způsob výroby koagulačnfho činidla |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS362886A1 CS362886A1 (en) | 1987-12-17 |
| CS258507B1 true CS258507B1 (cs) | 1988-08-16 |
Family
ID=5376885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS863628A CS258507B1 (cs) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | Způsob výroby koagulačnfho činidla |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS258507B1 (cs) |
-
1986
- 1986-05-19 CS CS863628A patent/CS258507B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS362886A1 (en) | 1987-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2518846C (en) | Process for the dissolution of copper metal | |
| JP4255154B2 (ja) | 二酸化硫黄含有溶液からヒ素を除去する方法 | |
| US4222993A (en) | Removal of noxious contaminants from gas | |
| CA1071382A (en) | Method of removing fly ash particulates from flue gases in a closed-loop wet scrubbing system | |
| CA2344494C (en) | Process and apparatus for controlling ammonia slip in the reduction of sulfur dioxide emission | |
| CN111118307A (zh) | 一种利用工业废酸处理含砷废渣的方法 | |
| CA1067222A (en) | Waste treatment of fluoroborate solutions | |
| CS258507B1 (cs) | Způsob výroby koagulačnfho činidla | |
| CN110255615B (zh) | 一种以砷碱渣为原料制取氧化锑、砷酸盐和纯碱的方法 | |
| US3562016A (en) | Continuous treatment of carry-over on ferrous metal workpieces | |
| CN107098366B (zh) | 处理含镁废液的方法 | |
| US1100675A (en) | Process of eliminating iron from liquids. | |
| US8734739B2 (en) | Process for treating spent pickle liquor and/or ferrous chloride | |
| Hoover et al. | Disposal of waste liquors from chromium plating | |
| US4209489A (en) | Apparatus for treating spent hydrochloric acid | |
| CZ88597A3 (en) | Process of treating acid extracts | |
| US4045339A (en) | Waste treatment of fluoroborate solutions | |
| GB2171688A (en) | Process and apparatus for detoxifying nitrite-containing effluents | |
| JPS62502388A (ja) | 煙道ガスの浄化方法 | |
| RU2316473C1 (ru) | Способ выделения безводного сульфата натрия из оборотных растворов газоочистки алюминиевых электролизеров | |
| CA1077240A (en) | Process and apparatus for the purification of flue and other waste gas | |
| KR20020014445A (ko) | 폐수처리제 및 이를 이용한 폐수처리방법 | |
| JPS59127634A (ja) | 銅分と亜硫酸ガスを含有する排ガスの処理方法 | |
| DE2707935C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Rauchgasen und anderen Abgasen, die Schwefeldioxid enthalten | |
| Negro et al. | Treatment and recovery of pickling liquors |