CZ116096A3 - Process of treating acidic liquors and simultaneous obtaining commercially employable articles and a product for water treatment - Google Patents

Process of treating acidic liquors and simultaneous obtaining commercially employable articles and a product for water treatment Download PDF

Info

Publication number
CZ116096A3
CZ116096A3 CZ961160A CZ116096A CZ116096A3 CZ 116096 A3 CZ116096 A3 CZ 116096A3 CZ 961160 A CZ961160 A CZ 961160A CZ 116096 A CZ116096 A CZ 116096A CZ 116096 A3 CZ116096 A3 CZ 116096A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
iron
weight
product
aluminum
water
Prior art date
Application number
CZ961160A
Other languages
English (en)
Inventor
Neil Clarke
John Harris Newton
Original Assignee
Laporte Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laporte Industries Ltd filed Critical Laporte Industries Ltd
Publication of CZ116096A3 publication Critical patent/CZ116096A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5254Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using magnesium compounds and phosphoric acid for removing ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/203Iron or iron compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/16Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from metallurgical processes, i.e. from the production, refining or treatment of metals, e.g. galvanic wastes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/01Waste acid containing iron
    • Y10S423/02Sulfuric acid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Alcoholic Beverages (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Způsob zpracovávání acidických louhů a současného získáváni komerčně využitelných produktů a produkt pro zpracováváni vody.
Oblast technikv
Vynález se týká způsobu zpracování acidických louhů, způsobu výroby hodnotných činidel pro úpravu vody a jiných dalších komerčně hodnotných a využitelných produktů, a dále produktů nebo činidel takto vyrobených.
Dosavadní stav techniky
Vodné acidické louhy obsahující rozpuštěné sloučeniny hliníku a/nebo železa jsou produkovány v široké míře v různých odvětvích průmyslu, ponejvíce jako odpadní produkty. Jedním z příkladů je kapalina produkovaná při zpracovávání aluminosilikátových nebo aluminoferosilikátových minerálních látek kyselinami, jako je například kyselina sírová nebo chlorovodíková, za účelem zvětšení povrchové plochy těchto minerálních látek a za účelem jejich aktivace pro různá použití, například pro rafinaci jedlých olejů nebo pro povlékání papíru. Kyselé kapaliny takto produkované obsahují podstatný podíl rozpuštěných sloučenin hliníku a/nebo železa. Tyto kapaliny je možno neutralizovat vápnem, čímž se získá koláč (spojená polotuhá hmota) nebo kaše (řídká suspenze nebo kal), které jsou vyváženy na skládku. Jiným příkladem je kyselá důlní voda, která může obsahovat podstatný podíl sloučenin železa, přičemž tento produkt je možno obdobným způsobem neutralizovat pomocí vápna za vzniku kalovitého produktu, který je obvykle provzdušňován za účelem převedení železa do formy železitých sloučenin, umožňujících usazování, čímž vzniká pevný odpad, který je potom likvidován odvedením do odpadu. Odpadní mořírenské louhy také obsahují podstatná množství rozpuštěných sloučenin železa. Zneškodňování těchto odpadních produktů na skládkách vyžaduje značné náklady a je považováno za ekologicky nevhodné. Pro průmysl i pro ochranu životního prostředí by bylo velmi prospěšné vyvinout prostředky a metody, pomocí kterých by bylo možno využít těchto a dalších obdobných kapalin jako surovin pro další zpracování.
Podstata vynálezu
Předmětný vynález se týká způsobu zpracování vodných acidických louhů obsahujících rozpuštěné sloučeniny hliníku a/nebo železa, při kterém vzniká síran hliníku a/nebo železa, přičemž tento způsob je charakterizován‘kombinací kroků zahrnuj ících kontaktování těchto louhů se zásaditým materiálem schopným reakce s rozpuštěnými sloučeninami hliníku a/nebo železa za vzniku sraženiny, oddělování takto vzniklé sraženiny ve formě koláče nebo kalu od matečného louhu, zpracování koláče nebo kalu kyselinou sírovou pro opětné rozpuštění sloučenin hliníku a/nebo železa za vzniku roztoku síranu hliníku a/nebo železa a odstranění suspenze pevných částic z roztoku.
Acidický louh, která je určen pro zpracovávání postupem podle vynálezu, pochází s výhodou z kyselého zpracovávání aluminosilikátových nebo aluminoferosilikátových minerálních látek, jako jsou například smektity, kaolinity, attapulgíty, sepiolity, nebo podobné další materiály, a zvláště montmorillonity ze skupiny smektitů. V tomto případě představuje produkt pro úpravu vody síran hlinitý nebo podvojný síran hliníku a železa. V případě acidických louhů pocházejících pouze ze zpracování materiálů představujících zdroj železa, jako jsou například výše zmíněné důlní odpadní voda, která může obsahovat až kolem 1000 mg/litr železa Fe a až kolem 4000 mg/litr síranu nebo i více, je produktem pro úpravu vody síran železa. Vynález bude dále popsán zvláště v souvislosti se zpracováváním kapalin pocházejících z kyselé úpravy jílových minerálních materiálů obsahujících montmorillonit. Avšak popis je možno modifikovat podle požadavků tak, aby tento postup podle vynálezu bylo bylo možno aplikovat i na kyselé zpracovávání louhů pocházejících ze zpracovávání j iných materiálů uvedených výše, nebo na zpracování j iných acidických louhů obsahujících hliník a/nebo železo, pokud nebude v tomto popisu uvedeno jinak. Tyto acidické louhy mohou mít hodnotu pH nižší než 4, ale obvykle maj í hodnotu pH nižší než 3, například pH v rozmezí od 0,5 do 3.
Pojem louh (neboli provozní kapalina) je v textu tohoto vynálezu použit z praktických důvodů k tomu, aby zahrnul kapalné průmyslové či důlní odpadní materiály, které mohou obsahovat suspendované pevné látky.
Montmorillonitové jílovíte minerální látky, přičemž tento pojem zahrnuje i bentonity, jsou vrstevnaté minerální materiály složené z oktaedrálně uspořádaných vrstev hliníku spojených sdílením atomů kyslíku se dvěma sousedními vrstvami tetraedrálně uspořádaného křemíku. Hliník v oktaedrálních vrstvách je částečně nahrazen železem nebo může také být nahrazen hořčíkem nebo atomy jiných prvků a křemík v tetraedrální vrstvě může být částečně nahrazen hliníkem. Tyto minerální materiály mají výhodnou povrchovou plochu, která se při zpracovávání kyselinami ještě zvětší, čímž se stanou tyto materiály vhodnými pro řadu různých použití. Účelem zpracování kyselinami je rozpustit přednostně hliník a železo obsažené v oktaedrálních vrstvách. Pokud se ke zpracování použije kyselina sírová, což je obvykle používaná látka, potom takto získané louhy při tomto druhu zpracovávání obsahují rozpuštěné sírany hliníku a železa. Ke zpracování může být použita v alternativním provedení také kyselina chlorovodíková nebo jiná silná anorganická kyselina nebo vhodná silná organická kyselina, přičemž sloučeniny obsažené ve výsledném louhu se budou odpovídajícím způsobem lišit. Obvykle obsahuje takto produkovaný acidický louh (provozní kapalina) získaný při zpracováním montmorillonitových jílových minerálních surovin kyselinami oxid hlinitý v množství v rozmezí od 0,5 % do 4 % hmotnostních, například 1,5 % oxidu hlinitého Al203,
0,2 % hmotnostního až 3 % hmotnostního oxidu železítého, například 0,8 % hmotnostního oxidu železitého Fe203, přičemž obsah volné kyseliny se pohybuje v rozmezí od 0,5 % hmotnostního do 2 % hmotnostních, například 1 % hmotnostní. Rozumí se, že výše uvedené procentické zastoupení se vztahuje na množství vyjádřená jako oxidy. Stejného vyjádření je použito v následujícím popisu, pokud není uvedeno j inak.
Podle předmětného vynálezu se vodné acidické louhy uvedou do kontaktu s dostatečným množstvím zásaditého materiálu, přičemž se vysráží materiály obsahující hliník a železo, obvykle ve formě hydroxidů a hydratovaných oxidů. Ve výhodném provedení podle vynálezu se zásaditý materiál vybere tak, aby byl schopen reakce se sloučeninami hliníku a/nebo železa obsaženými v louhu za vzniku rozpustných sloučenin hliníku a/nebo železa obsahujících takové anionty, které zůstávají většinou v roztoku v matečném louhu. Tímto zásaditým materiálem je ve výhodném provedení podle vynálezu sloučenina hořčíku, jako je například uhličitan hořečnatý, výhodně ve formě magnezitu, hydroxid hořečnatý nebo další vhodné sloučeniny hořčíku. Podle vynálezu bylo zjištěno, že zásadité sloučeniny vápníku jsou relativně nevhodné pro praktické užití v postupu podle tohoto vynálezu. Síran vápenatý, například, je omezeně rozpustný a při jeho oddělování nastávají problémy. Srážení materiálů obsahuj ícího železo a/nebo hliník může být prováděno při teplotě okolí nebo při teplotě acidických louhů, přičemž tyto teploty se mohou například pohybovat například v rozmezí od 10 ’C do 50 ’C. Obvykle se oddělení sraženiny provádí filtrací, i když může být provedeno i jinými prostředky, například usazováním a dekantováníra za vzniku kaše neboli kalu, který může být potom dále, ale také nemusí, zbavován vody za vzniku koláče. V případě sloučenin hořčíku je v některých případech výhodné, jestliže v koláči nebo v kalu zůstane malé množství rozpuštěného hořčíku, což se dosáhne záměrným provedením neúplného oddělení matečného louhu od sraženiny, jak bude dále popsáno.
Obvyklé složení takto získaného filtračního koláče získaného po zpracování montmorillonitových minerálních látek kyselinou sírovou může být následující :
Α3-2θ3 2 - 20 % hmotnostních ^β2θ3 1 - 15 % hmotnostních
SÍO2
MgO další látky zbytek voda.
0,2-5% hmotnostních 0,5 - 8 % hmotnostních 5 - 20 % hmotnostních
Koláč nebo kal obsahující sloučeniny hliníku a/nebo železa, jak bylo popsáno výše, jsou ve výhodném provedení smíchávány s příslušným množstvím kyseliny sírové a vody pro rozpuštění sloučenin hliníku a/nebo železa. Během ředění může být ve výhodném provedení dosaženo určitého stupně samozahřátí bez vyvolání varu, ať již při tlaku okolí či zvýšeném tlaku, za kterého proces probíhá. Ve výhodném provedení je kyselina sírová ředěna na koncentraci, kdy se dosáhne teploty alespoň 50 ’C, podle zejména výhodného provedení teploty alespoň 65 ’C a nejvýhodněji alespoň 70 °C. Vhodná horní hranice teploty je pod 95 °C, ve výhodném provedení pod 85 “C. Potom není obvykle nutno dodávat teplo k dosažení dostatečné teploty pro rozpouštění. Vhodná koncentrace kyseliny sírové po zředění je alespoň 45 % hmotnostních, zvláště výhodná je koncentrace alespoň 50 % hmotnostních a vyšší, například koncentrace 65 % hmotnostních. Tato kyselina může být přidávána buď jako koncentrovaná kyselina spolu s odpovídajícím množstvím vody, nebo jako předem zředěná kyselina. Množství kyseliny sírové je přednostně voleno tak, aby obsah volné kyseliny byl alespoň 0,5 %. I když množství volné kyseliny sírové může být dokonce až 5 % hmotnostních, ve výhodném provedení podle vynálezu je toto množství menší než 1 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost roztoku produktu. Toto minimální množství volné kyseliny se doporučuje z toho důvodu, že přispívá ke stabilitě roztoku produktu při skladování. Pro dosažení náležitého rozpuštění může být dále směs upravená kyselinou udržována za míchání alespoň 15 minut a více, například 1 hodinu. Roztok síranů hliníku a/nebo železa může obsahovat více než 0,5 % hmotnostního suspendovaných pevných látek, mnohdy je toto množství v rozmezí od 2 % hmotnostních do 5 % hmotnostních suspendovaných pevných částic, a tento roztok je potom ve výhodném provedení upravován tak, aby byly suspendované částice odstraněny. Toto zpracování je možno provést za použití běžného kalolisu. Získaný roztok je potom ve výhodném provedení dočištěn přefiltrováním ve vhodném rukávovém filtru.
Během kyselého zpracovávání jílovitých minerálních látek kyselina rozpouští část hliníku a většinu železa, přičemž podle vynálezu bylo zjištěno, že vhodným řízením rozpouštění a jiných podmínek během fáze rozpouštění kyselinou sírovou a/nebo vhodným výběrem složení acidických odpadních louhů nebo změnou složení přídavkem vhodných sloučenin hliníku a/nebo železa do těchto louhů, může být kontrolován relativní poměr těchto prvků, ve výsledném produktu. Obsah hliníku a železa může být kontrolován tímto způsobem tak, aby obsah oxidu hlinitého A12O3 byl v rozmezí od asi 4,5 % hmotnostního, ve výhodném provedení v rozmezí od 5 % hmotnostních do 8 % hmotnostních, a obsah oxidu železitého v rozmezí od asi 0,5 % hmotnostního, ve výhodném provedení v rozmezí od 1 % hmotnostního do 3 % hmotnostních. Složení produktu může být také udržováno v rozsahu nebo v hranicích nepříliš vzdálených od rozsahu, který udává Draft European Standard Spéci fication” pro činidla pro úpravu pitných vod na bázi síranů hliníku a železa a který je 6,5 % hmotnostního až 7,5 % hmotnostního oxidu hlinitého AI2O3 a 0,9 % hmotnostního až 2,5 % hmotnostního oxidu železitého Fe2O3· Pro optimalizaci stability při skladování a celkové úrovně zbytkových podílů hliníku/železa ve vodě upravené tímto roztokem je však ve výhodném provedení vhodné množství hliníku v roztoku produktu udržovat v rozmezí od 4,5 % až maximálně 6,5 % hmotnostního, zvláště výhodně pod 6,25 % hmotnostními oxidu hlinitého A120-j a množství železa v rozmezí od 0,7 % do 2,5 % hmotnostního oxidu železitého
Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že suspendovaný materiál odstraněný z roztoku síranů hliníku a železa může být hodnotným vedlejším produktem. Pokud acidický louh pochází z kyselého zpracovávání aluminosilikátových nebo aluminoferosilikátových minerálních látek, jako jsou například vhodné jílové materiály, při kterém se používá kyselin, bylo podle vynálezu zjištěno, že tato suspendovaná látka obsahuje podstatné nebo převážné množství křemičitých materiálů, které mají takovou povrchovou plochu a poměr objem/průměr pórů, který z nich činí vynikajícími prostředky pro bělení olejů, jako jsou oleje na bázi triacylglycerolů, jejichž typickými představiteli jsou rostlinné jedlé oleje. Podstatné množství těchto produktů, které byly až dosud likvidovány vyvážením na skládky, dodává tomuto vynálezu další výhodný charakteristický znak. Dalším aspektem tohoto vynálezu je způsob výroby bělících činidel za pomoci výše uvedených prostředků. Předmětný vynález tedy umožňuje přípravu dvou hodnotných výrobků z odpadních produktů, které dosud představovaly negativní položky vzhledem k nákladům souvisícím s likvidací těchto materiálů prováděnou odváděním skládku.
Podle vynálezu bylo zjištěno, že malý podíl strukturálního křemíku z původních jílovitých minerálních materiálů je v produktu podle předmětného vynálezu přítomen v rozpustné formě. Tento křemík může být přítomen obvykle v množství alespoň 0,02 mg/kg, obvykleji je tento obsah alespoň 0,05 mg/kg nebo množství ještě vyšší, přepočítáno jako křemík Si a vztaženo na hmotnost roztoku výrobku. Konkrétně je možno uvést, že obsah křemíku při zpracování využívajícího montmorillonitu jako výchozí minerální suroviny, činil 0,11 mg/kg Si. Přítomnost rozpustného křemíku v pitné vodě může snížit příjem hliníku tělem. Použití produktu podle vynálezu jako činidla pro úpravu vody má za následek uvolnění rozpustného křemíku do upravované vody a tím může dojít ke snížení biologického účinku rozpuštěného hliníku. V alternativním provedení může být rozpustný křemík z roztoku produktu odstraněn.
Pokud nebyl v první fázi zcela odstraněn ze sraženiny sloučenin hliníku a/nebo železa roztok síranu horečnatého, potom malé regulovatelné množství této sloučeniny zůstává ve finálním roztoku produktu. Tento produkt pak může být použit k úpravě odpadních vod obsahujících fosfáty, neboř síran hořečnatý má tendenci reagovat za vzniku sraženiny fosforečnanu hořečnatého. Tato cesta odstraňování fosfátů je značně výhodná. Obsah síranu hořečnatého může být ve výhodném provedení v rozmezí od 0,2 % hmotnostního do 2,0 % hmotnostních, například v rozmezí od 0,5 % hmotnostního do 1,5 % hmotnostního, vyjádřeno jako oxid hořečnatý MgO a vztaženo na hmotnost roztoku.
Výhody vyplývající z přítomnosti rozpustného křemíku nebo hořčíku se týkají celé škály sloučenin podle tohoto vynálezu.
Pro odborníka pracujícího v daném oboru je zřejmé, že za použití stejných principů mohou být vyráběna činidla pro úpravu vody obsahuj ící sírany železa z důlních acidických odpadních vod nebo kalů bohatých na železo nebo z mořírenských kapalin nebo jiných kyselých kapalin obsahujících rozpuštěné sloučeniny železa.
Akxivixa činidel na úpravu vody vyráběných podle xohoxo vynálezu může býx zvýšena přídavkem kaxionxových polymerů. Takovýxo polymer má ve výhodném provedení nábojovou husXoXu od 4 do 24 meq/g, molekulovou hmoxnosx nižší než asi 100 000 a je ve vodě rozpusxný. TenXo polymer se přidává v dosxaxečném účinném množsxví, a sice v množsXví až asi 8 % hmoXnosxních nebo 10 % hmoxnosxních, například v množsxví alespoň 1 % hmoXnosXní vzxaženo na celkovou hmoxnosx rozxoku. OpXimální množsxví xohoxo polymeru se může pohybovax v rozmezí od 4 % hmoxnosxních do 5 % hmoxnosxních.
ProdukXy podle XohoXo vynálezu jsou účinnými činidly pro úpravu vod, jejichž užixí má množsxví výhod oproxi užixí Xradičních činidel na úpravu vod, jako jsou síran hlinixý, síran železixý nebo chlorid železixý. Navíc může býx akxivixa xěchxo činidel na úpravu vod zásadně zvěxšena modifikací kaxionxovými polymery. Takovýxo polymer má kaXionXovou nábojovou husXoXu ve výhodném provedení v rozmezí od 4 do 24 meq/g, zejména výhodně alespoň meq/g, molekulovou hmoxnosx ve výhodném provedení nižší než asi 100 000 a dále je XenXo polymer rozpusxný ve vodě. TenXo polymer může býx přidán do rozxoku produkxu v účinném množsxví, a sice v množsxví do až asi 8 % hmoxnosxních až 10 % hmoxnosxních, například alespoň 1 % hmoXnosXní vzXaženo na celkovou hmoxnosx rozxoku. OpXimální množsxví polymeru je v oblasxi od 4 % hmoxnosxních do 5 % hmoxnosxních. Jako příklad vhodných polymerů mohou býx uvedeny polyexhylenarainy, polyamidoaminy, polyvinylaminy a polydiallylamoniové sloučeniny. Zvlášxě vhodným kaxixonxovým polymerem je polydiallyldimexhylamoniumchlorid (polyDADMAC) nebo vhodné polyamidoaminy dosXupné pod značkou POLYMIN. Polymery modifikované produkxy podle xohoxo vynálezu vykazují při úpravě vody účinek, kxerý vysoce překonává účinek nemodifikovaných výrobků a lze ho dobře srovnat s účinkem polyaluminiumchloridu (PAC).
Některé z výhod výše uvedených jsou zvláště evidentní při úpravě specifických vod. Některé vody mají pH zásadité nebo přibližně neutrální. Síran železitý má optimální účinek na odstranění organických látek při pH srážení od asi 5,0 do 5,5, a je proto vhodné dávkovat do vody kyselinu k dosažení efektivního rozmezí pH. Tato úprava je ale nákladná pokud se týče použitých materiálů a zařízení. Produkt podle tohoto vynálezu poskytuje optimální hladinu zbytkového podílu hliníku při pH kolem 6,5 až 7,5, což snižuje nebo zcela odstraňuje nároky na použití kyseliny v tomto procesu.
V některých ohledech je produkt podle tohoto vynálezu velmi podobný co do účinků síranu hlinitému. Avšak přinejmenším při pH kolem 6,5 až 7 jsou zbytkové podíly hliníku dosažitelné při použití produktu podle tohoto vynálezu nižší ovšem v míře vyšší, než by se dalo předpokládat z nižšího obsahu hliníku v produktu podle vynálezu. Barva nebo stupeň odstranění fosfátů z vody upravené produktem podle tohoto vynálezu může být lepší než v případě užití chloridu železítého, a kromě toho je dosaženo menší hmotnosti a objemu usazenin než při použití jakýchkoli činidel na bázi trojmocného železa. V rozsahu výhodného složení produktu tyto produkty částečně optimalizují hodnoty zbytkových podílů hliníku. Pokud je přítomno větší množství železa, potom to ovlivní nepříznivým způsobem zákal upravované vody a vyvolá potřebu úpravy kyselosti. Užití odpadních surovin poskytuje produktu podle tohoto vynálezu další nezanedbatelné ekonomické výhody.
Příklady provedeni vynálezu
Postup zpracovávání acidických kapalin a současného získávání komerčně využitelných produktů a dále produkt pro zpracování vody budou v dalším ilustrovány pomocí konkrétních příkladů provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.
V těchto příkladech provedení bude ilustrován postup úpravy vody za užití produktu podle vynálezu, přičemž pro účely porovnání bude účinek porovnán s běžnými činidly na zpracovávání vody. Produkt podle vynálezu byl čistý vodný roztok obsahující 6 % hmotnostních oxidu hlinitého A12O3, % hmotnostní oxidu železitého Fe2O3, 1,5 % hmotnostní oxidu hořečnatého MgO, 0,5 % hmotnostního volné kyseliny sírové a 0,1 mg/kg rozpustného křemíku, přičemž měl měrnou hmotnost 1,32. Tento produkt byl získán z acidického louhu po zpracování montmorillonitových jílovitých minerálních materiálů kyselinou sírovou s příslušným přídavkem síranu hlinitého, síranu železitého a vody k dosažení žádaného složení. Ke srážení výchozí látky obsahující hliník/železo byl použit hydroxid hořečnatý a sraženina byla oddělena od matečných louhů obsahujících síran hořečnatý filtrací. Filtrační koláč byl promyt vodou a rozpuštěn v kyselině sírové o koncentraci 96 % hmotnostních, přičemž výsledný roztok byl znovu přefiltrován za účelem odstranění zbytkových pevných částic včetně křemíku. Část produktu byla obohacena rozpuštěním tohoto produktu v činidle polyDADMAC o koncentraci 4 % hmotnostní.
Příklady l(a) až l(f)
Vodou určenou ke zpracovávání podle těchto provedení byla povrchová voda o následujících charakteristikách : hodnota pH 8,2, barva 50,4 jednotek Hazenovy stupnice, zákal (turbiditu) 4,8 NTU, UV propustnost 69,2 %, alkalita 210 mg CaCO^, tvrdost 250 mg CaCO^, obsah fosfátů 3,5 mg/litr PO4, obsah železa 0,04 mg/litr, obsah hliníku 0,15 mg/litr a obsah manganu 0,015 mg/litr.
Produkt podle tohoto vynálezu byl použit k úpravě vzorků této vody, přičemž koncentrace tohoto produktu byla 0,04 % hmotnostního, v dávkách v rozmezí od 30 do 80 mg/litr. V upravené vodě byla posuzována po určeném čase flokulace při 60 nebo 15 otáčkách/minutu kvalita vloček (A až F) a po 30 minutách usazování byly vyhodnocovány další znaky. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 1.
TABULKA 1
l(a) Příklad l(b) l(c)
Dávka mg/1 30 40 50
60 otáček/minutu 3 minuty A A A
15 oXáček/minutu 2 minuty A A A
5 minut A A A/B
10 minut B C C/D
15 minut C D D
20 minut C/D D D/E
Po 30 minutách pH 7,1 7,1 7,1
barva (H) 10,2 9,3 9
zákal (NTU) 1,4 1,2 1,1
Al (mg/1) 0,02 0,03 0,02
Fe (mg/1) 0,03 0,02 0,02
zákal filtrátu 0,09 0,08 0,08
P04 (mg/1) 0,38 0,34 0,3
% UV propustnost (při 254 nm) 80,9 81,8 82,1
TABULKA 1 (pokračování)
l(d) Příklad Ke) Kf)
Dávka mg/l 60 70 80
60 otáček/minutu 3 minuty A A A/B
15 otáček/minutu 2 minuty A/B B C
5 minut B/C C D
10 minut D D/E E
15 minut D/E E E/F
20 minut E F F
Po 30 minutách pH 7,1 7,1 7,1
barva (H) 8,1 7,5 6,6
zákal (NTU) 1 0,9 0,8
Al (mg/l) 0,02 0,03 0,04
Fe (mg/l) 0,02 0,02 0,01
zákal filtrátu 0,07 0,07 0,06
PO4 (mg/l) 0,18 0,1 0,1
% UV propustnost (při 254 nm) 83,3 84,1 85,2
Příklad 2
Podle tohoto příkladu byla do vzorků povrchové měkké vody při úpravě dávkována při pH 5,5 různá množství produktu podle tohoto vynálezu nebo síranu hlinitého. Naměřené hodnoty zbytkového obsahu hliníku po úpravě jsou uvedeny v následující tabulce 2.
TABULKA 2 dávka mg/litr’ produkt podle vynálezu
50
0,11 0,11 síran hlinitý 0,08
60 65
75
0,04 0
0,14 0,15
0,21
Příklad 3
Postup podle tohoto příkladu představoval provozní pokus, při kterém byla nahrazena zpracovávací dávka síranu hlinitého 40 mg/1 při úpravě vody z Dee (Chester) stejnou dávkou produktu podle vynálezu. Sady vzorků vody po konečné úpravě byly odebírány periodicky během několika dnů, jak před tak po uvedeném nahrazení, a tyto vzorky byly analyzovány na zbytkový obsah hliníku, železa a hořčíku, a dále byla zjišťována barva a odstranění zákalu. Výsledky ukazuj í srovnatelné účinky těchto dvou zpracovávacích činidel na odstranění organických látek, zbarvení a na výsledný zákal. Zbytkové množství hliníku v čeřící nádrži bylo o 28 % nižší při použití produktu podle tohoto vynálezu. V případě použití produktu podle vynálezu byl průměrný výsledný obsah hliníku stejný jako ve vodě před čištěním (surová voda), výsledný obsah železa byl nižší než ve vodě před čištěním a nebyl ovlivněn obsah manganu.
Příklad 4
Produkt podle tohoto vynálezu modifikovnaný kationtovým polymerem byl v postupu podle tohoto příkladu porovnáván s polyaluminiumchoridem (PAC) a s nemodifikovaným produktem při úpravě vody o pH 7,5. V různých fázích zpracovávání byly sledovány parametry zbytkového množství hliníku, zákal a zabarvení. Modifikovaný produkt poskytoval značně lepší výsledky než nemodifikovaný a vykazoval nižší hodnoty obsahu hliníku a zabarvení PAC ačkoliv hodnoty zákalu byly o něco horší. Výsledky jsou zaznamenány v následující tabulce 3.
TABULKA 3
4(a) příklad 4(b) 4(c) 4(d)
dávka (mg/litr) 0 30 40 50
BARVA
produkt podle vynálezu 20,2 5,6 5,3 5
modifikovaný produkt podle vynálezu 20,2 4,2 3,9 3,9
PAC 20,2 4,8 4,5 4,2
ZÁKAL
produkt podle vynálezu 1,9 0,9 0,8 0,7
modifikovaný produkt podle vynálezu 1,9 0,6 0,5 0,4
PAC 1,9 0,5 0,4 0,3
TABULKA (pokračování)
4(e) příklad č. 4(f) 4(g)
dávka (mg/litr) 60 70 80
BARVA
produkt podle vynálezu 5 4,5 4,5
modifikovaný produkt podle vynálezu 3,6 3,4 3,96
PAC 4,2 3,9 3,6
ZÁKAL
produkt podle vynálezu 0,7 0,8 0,7
modifikovaný produkt podle vynálezu 0,5 0,4 0,3
PAC 0,2 0,2 0,2
TABULKA (pokračování)
4(f) příklad č. 4(g) 4(h)
dávka (mg/litr) 70 80 90
Zbytkový obsah hliníku
modifikovaný produkt podle vynálezu 0,08 0,09 0,07
PAC 0,14 0,14 0,1
TABULKA 3 (pokračování)
4(j) příklad č. 4(k) 4(1)
dávka (mg/litr) 100 110 120
Zbytkový obsah hliníku
modifikovaný produkt podle vynálezu 0,05 0,07 0,08
PAC 0,1 0,11 0,08

Claims (15)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob zpracování vodných acidických louhů obsahujících rozpuštěné sloučeniny hliníku a/nebo železa za vzniku činidel na úpravu vody obsahujících sírany hliníku a/nebo železa vyznačující se tím, že zahrnuje kombinaci kroků sestávající z uvedení tohoto louhu do kontaktu se zásaditým materiálem schopným reakce s rozpuštěnými látkami hliníku a/nebo železa za vzniku sraženiny produktu obsahující hliník a/nebo železo, oddělení sraženiny od zbylého louhu ve formě koláče nebo kalu, zpracování koláče nebo kalu kyselinou sírovou za účelem opětného rozpuštění látky obsahující hliník a/nebo železo za vzniku roztoku síranu hliníku a/nebo železa a oddělování suspendovaných pevných částic z roztoku.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že acidickým louhem je produkt zpracování aluminosilikátů nebo aluminoferosilikátů kyselinami.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že acidickým louhem je mořírenský louh nebo důlní vodný louh obsahující železo ve formě železnatých nebo železitých sloučenin.
  4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že že acidický louh má obsah volných kyselin 0,25 až 2 %.
  5. 5. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že rozpuštěné sloučeniny hliníku a/nebo železa jsou ve formě síranů nebo chloridů.
  6. 6. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zásaditý materiál je nebo obsahuje sloučeninu nebo sloučeniny hořčíku.
  7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že složení a koncentrace acidického louhu je kontrolována nebo modifikována tak, aby koláč nebo kal pro opětné rozpuštění obsahoval 2 % až 20 % hmotnostních oxidu hlinitého Al203, 1 % až 15 % hmotnostních oxidu železitého Fe203, 0,2 % až 5 % hmotnostních oxidu křemičitého SiO2, 0,5 % až 8 % hmotnostních oxidu hořečnatého MgO, 5 % až 20 % hmotnostních dalších složek a vodu.
  8. 8. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kde suspendovaný pevný materiál obsahuje křemík vykazující bělící aktivitu při bělení olejů.
  9. 9. Činidlo pro úpravu vody, vyznačující se tím, že je vyrobené způsobem podle kteréhokoliv z předcházej ících nároků.
  10. 10. Činidlo pro úpravu vody, vyznačující se tím, že je ve formě vodného roztoku obsahujícího 4,5 % hmotnostního až maximálně 6,5 % hmotnostního oxidu hlinitého AI2O3 a 0,7 % hmotnostního až 2,5 % hmotnostního oxidu železitého Fe2O3·
  11. 11. Činidlo pro úpravu vody, vyznačující se tím, že je ve formě vodného roztoku obsahujícího 4,5 % hmotnostního až 8 % hmotnostních oxidu hlinitého Al2Oj, 1 % hmotnostní až
    3 % hmotnostní oxidu železitého Fe2O3 a 0,02 mg/kg až 0,5 mg/kg křemíku v rozpustné formě.
  12. 12. Činidlo pro úpravu vody podle nároku 11, vyznačující se tím, že obsahuje dále 0,2 % hmotnostní až 2 % hmotnostní oxidu hořečnatého MgO.
  13. 13. Činidlo pro úpravu vody podle některého z nároků 9 až 12, vyznačující se tím, že je modifikováno ke zvýšení účinnosti přídavkem 1 % až 10 % ve vodě rozpustného kationtového polymeru.
  14. 14. Činidlo pro úpravu vody podle nároku 13, vyznačující se tím, že polymer má nábojovou hustotu 4 až 24 meq/g a/nebo molekulovou hmotnost pod 100 000.
  15. 15. Způsob úpravy vody, vyznačující se tím, že se do vody přidá účinné flokulačního množství zpracovávacího činidla podle některého z nároků 9 až 14 a takto vzniklé vločky se odstraní z vody.
CZ961160A 1993-10-21 1994-10-11 Process of treating acidic liquors and simultaneous obtaining commercially employable articles and a product for water treatment CZ116096A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB939321732A GB9321732D0 (en) 1993-10-21 1993-10-21 Treatment of waste liquors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ116096A3 true CZ116096A3 (en) 1996-12-11

Family

ID=10743913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ961160A CZ116096A3 (en) 1993-10-21 1994-10-11 Process of treating acidic liquors and simultaneous obtaining commercially employable articles and a product for water treatment

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5800716A (cs)
EP (1) EP0724546B1 (cs)
JP (1) JPH09503992A (cs)
AU (1) AU681910B2 (cs)
BR (1) BR9407883A (cs)
CA (1) CA2174667A1 (cs)
CZ (1) CZ116096A3 (cs)
DE (1) DE69407810T2 (cs)
ES (1) ES2114230T3 (cs)
GB (1) GB9321732D0 (cs)
GR (1) GR3026541T3 (cs)
HU (1) HUT77696A (cs)
MY (1) MY111805A (cs)
PE (1) PE22395A1 (cs)
PL (1) PL314172A1 (cs)
SK (1) SK50196A3 (cs)
TR (1) TR28078A (cs)
WO (1) WO1995011199A1 (cs)
ZA (1) ZA948158B (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2308359B (en) * 1995-12-19 1997-11-12 Laporte Industries Ltd Water treatment agents
US6110379A (en) * 1996-03-11 2000-08-29 Overton; James Michael Method for treating water containing sulfate
US6262012B1 (en) * 1999-12-20 2001-07-17 Kurita Water Industries Ltd. Wet paint spray booth treating agent
SE522777C2 (sv) * 2001-06-07 2004-03-09 Feralco Ab Reduktionsprocess
DE10324561A1 (de) * 2003-05-30 2004-12-16 Süd-Chemie AG Semi-synthetische Bleicherde
CA2704526C (en) * 2007-11-01 2016-11-22 Terra Materials, Llc A method for stabilization and/or fixation of leachable metals
CA2983186A1 (en) * 2015-05-21 2016-11-24 Csir Water treatment using cryptocrystalline magnesite

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1197123A (en) * 1916-07-11 1916-09-05 Charles P Hoover Process of purifying water.
US2177857A (en) * 1934-12-28 1939-10-31 Guggenheim Brothers Treating sewage
US2128569A (en) * 1935-01-18 1938-08-30 Clarence J Velz Treatment of water and sewage
US2433458A (en) * 1943-03-04 1947-12-30 Infilco Inc Treatment of pickle liquor
US2692229A (en) * 1952-05-05 1954-10-19 Smith Corp A O Disposal of waste pickle liquor
DE1933035B2 (de) * 1969-06-30 1971-04-15 Sud Chemie AG, 8000 München Metallsalze und kieselsaeure enthaltende klaerloesung fuer kommunale oder industielle abwaesser sowie fuer vergleich bare anwendungen
US3511777A (en) * 1969-08-11 1970-05-12 United States Steel Corp Method of neutralizing acid waste water
GB1372358A (en) * 1970-11-20 1974-10-30 Albright & Wilson Treatment of sewage or contaminated water
US3738932A (en) * 1971-04-19 1973-06-12 Bethlehem Steel Corp Method for treating acid water containing metallic values
JPS523508B2 (cs) * 1973-03-14 1977-01-28
DE2411346A1 (de) * 1974-03-09 1975-09-18 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur aufbereitung von waessrigen sauren schlaemmen
GB1551255A (en) * 1977-02-18 1979-08-30 Jackson B J Water purification
US4388195A (en) * 1979-07-05 1983-06-14 Passavant-Werke Michelbacher Hutte Process and apparatus for the chemical-mechanical treatment and purification of ground waters, surface waters and effluents
US4415467A (en) * 1981-03-05 1983-11-15 Colloid Piepho Agent for the purification of waste waters and process for its production
US4448696A (en) * 1982-02-23 1984-05-15 U.S. Environmental Products, Inc. Process for recovering and recycling coagulant present in water treatment sludges
ES2035959T3 (es) * 1989-01-13 1993-05-01 Industrie Automation Sondertechnik Gmbh & Co Procedimiento para evitar las basuras especiales de metales pesados en la descontaminacion de lodos naturales y tecnicos, residuos termicos y suelos.

Also Published As

Publication number Publication date
PE22395A1 (es) 1995-08-07
MY111805A (en) 2001-01-31
GR3026541T3 (en) 1998-07-31
GB9321732D0 (en) 1993-12-15
AU7818794A (en) 1995-05-08
DE69407810T2 (de) 1998-08-27
CA2174667A1 (en) 1995-04-27
ES2114230T3 (es) 1998-05-16
PL314172A1 (en) 1996-08-19
AU681910B2 (en) 1997-09-11
WO1995011199A1 (en) 1995-04-27
HUT77696A (hu) 1998-07-28
BR9407883A (pt) 1996-10-29
EP0724546B1 (en) 1998-01-07
EP0724546A1 (en) 1996-08-07
SK50196A3 (en) 1997-04-09
JPH09503992A (ja) 1997-04-22
TR28078A (tr) 1995-12-19
HU9601021D0 (en) 1996-06-28
DE69407810D1 (de) 1998-02-12
ZA948158B (en) 1995-07-25
US5800716A (en) 1998-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1085192A (zh) 复合高效水质净化剂的制备及其应用
FI107144B (fi) Menetelmä koaguloivan kemikaalin valmistamiseksi
CZ116096A3 (en) Process of treating acidic liquors and simultaneous obtaining commercially employable articles and a product for water treatment
RU2373140C1 (ru) Способ комплексной очистки водных растворов хлоридов металлов от примесей железа и сульфат-ионов
GB2113199A (en) Detoxication of industrial waste
US5766485A (en) Color removal from effluent waters
KR0137378B1 (ko) 염적수 재활용 방법
WO2002036497A1 (en) Method of treating aqueous compositions
EP0723938A2 (en) Method for treating water
CN1062713A (zh) 复合型污水净化剂及其制法
SU1648901A1 (ru) Способ получени раствора хлористого кальци
RU2085509C1 (ru) Способ очистки щелочных сточных вод, неорганический коагулянт для очистки щелочных сточных вод и способ его получения
CZ282995B6 (cs) Způsob čištění odpadních vod, zejména z mytí vozidel
WO1995011197A1 (en) Flocculants
RU2049735C1 (ru) Способ очистки промышленных сточных вод
US3998730A (en) Method of purifying waste water
US3235489A (en) Process of removing iron from water
FR2496630A1 (fr) Preparation d'acide phosphoreux a partir de rejets industriels contenant des phosphites
Farooq et al. Physico‐chemical treatment of domestic wastewater
SU943207A1 (ru) Способ очистки сточных вод производства двуокиси титана
SU998363A1 (ru) Способ очистки сточных вод
JPS6339320B2 (cs)
SU893888A1 (ru) Способ обработки щелочных гипохлоритных и кислых сточных вод,содержащих фтор
SU1717548A1 (ru) Способ очистки кислых сточных вод от мышь ка и цветных металлов
SU701959A1 (ru) Способ обесцвечивани биологически очищенных сточных вод