CZ2010265A3 - Zpusob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod hnedouhelných lokalit - Google Patents
Zpusob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod hnedouhelných lokalit Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010265A3 CZ2010265A3 CZ20100265A CZ2010265A CZ2010265A3 CZ 2010265 A3 CZ2010265 A3 CZ 2010265A3 CZ 20100265 A CZ20100265 A CZ 20100265A CZ 2010265 A CZ2010265 A CZ 2010265A CZ 2010265 A3 CZ2010265 A3 CZ 2010265A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- node
- sludge
- filtrate
- water
- sulphates
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 title claims abstract description 20
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000003077 lignite Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- -1 aluminum ions Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 8
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 7
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 7
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 2
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Rešení se týká využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod, zejména v hnedouhelných lokalitách. V alkalizované dulní vode s obsahem síranu se v prvním cyklu prídavkem srážecího cinidla hlinitanu sodného vysráží sírany do ettringitového kalu, který je cástecne rozpušten pomocí kyseliny sírové za úcelem uvolnení hlinitých iontu, které jsou následne sráženy do formy hydroxidu hlinitého, který je dále rozpušten pomocí hydroxidu sodného na hlinitan sodný a tento je dávkován do dalšího cyklu srážení namísto srážecího cinidla, konecnými produkty jsou voda zbavená síranových iontu a ettringitový kal, který pokracuje do dalšího cyklu.
Description
Oblast techniky
Řešení se týká využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranů z důlních vod, zejména v hnědouhelných lokalitách.
Dosavadní stav techniky
V ČR je autorsky chráněn způsob desulfatace vod s nadlimitními obsahy síranů (Patent CZ č.290953 „Způsob čištění důlních vod s nadlimitním obsahem síranů“, 2002). Patentovaná technologie je postavena na chemickém srážení síranů kombinací iontů Ca2+ a AIO2- v silně alkalickém prostředí. Výsledkem technologie je desulfatovaná voda a ettringitový kal, který je určen ke skládkování. Skládkování nelze považovat za optimální způsob nakládání s ettringitovým kalem.
Jiný známý způsob využití ettringitového kalu je využití kalu ve stavebních hmotách, kdy přídavek ettringitového kalu zlepšuje pevnostní charakteristiky sádry.
Podstata technického řešení
Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje způsob využití hlinitanu sodného získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranů z důlních vod hnědouhelných lokalit podle vynálezu.
Chemické složení důlních vod z povrchových dolů je charakteristické, mimo jiné, nadlimitním obsahem síranových iontů. Rovněž některé průmyslové odpadní vody se vyznačují vysokou koncentrací síranů. Mezi významné producenty síranových odpadních vod patří především chemický, metalurgický, textilní, kožedělný, farmaceutický a sklenářský průmysl. Proto je nutné při úpravě síranových vod zajistit snížení obsahu síranů na přijatelnou úroveň. Jednou z možností je technologie desulfatace, založená na srážení síranů do formy síranu hlinitovápenatéto neboli ettringitu. Z výše uvedených výhod je vhodné technologii regenerace, která je předmětem průmyslového vlastnictví, zařadit do desulfatační technologie. Výstupem je jedné straně voda zbavená s požadovanou účinností nejen síranových iontů, ale i další iontů, např. v důlních vodách iontů železa a manganu a na straně druhé je produktem regenerace ettringitového kalu pouze hemihydrát síranu vápenatého, který lze dále využít a hydroxidy kovů, které vznikají při vracení filtrátu bez Al iontů do uzlu alkalizace hydroxidem vápenatým.
Ettringitový kal je okyselen kyselinou sírovou na pH menší než 3,9, přičemž se do roztoku uvolní hlinité ionty. Filtrací suspenze se získá filtrát s uvolněnými Al ionty a sírany a kal, jehož složení odpovídá hemihydrátu síranu vápenatého a je konečným produktem této technologie. K filtrátu je dávkován hydroxid sodný k pH nejméně 5,5. Získaná sraženina odpovídá složením nečistému hydroxidu hlinitému. Filtraci sraženiny je získán filtrát, zatížený sírany. Ten je veden k surové důlní vodě. Tyto sírany obsažené ve filtrátu zvýši celkovou koncentraci síranů v důlní vodě a je tedy potřebné alkalizovat vodu vyšší dávkou hydroxidu vápenatého, která vysráží přebytečné sírany na koncentraci odpovídající součinu rozpustnosti síranu vápenatého. Ke sraženině čerstvého hydroxidu hlinitého je dávkován hydroxid sodný. Roztok čerstvého hlinitanu sodného je opětovně dávkován do alkalizované důlní vody namísto AIR-F. Produkty jsou vyčištěná voda a ettringitový kal. Výhodou řešení podle vynálezu je podstatné snížení spotřeby srážecího činidla hlinitanu sodného (AIR-F) a to o 70 až 80%, což souvisí se zlevněním nákladů na srážecí činidla. A dále řešení dle vynálezu problematiku nakládání s odpadem - ettringitovým kalem. Konečným produktem předloženého postupu je pouze hemihydrát síranu vápenatého, který lze dále využít známými způsoby, např. jako energosádrovec.
Přehled obrázků na výkresech
Na obr.1. je znázorněno schéma regenerace kalů a srážení síranů podle vynálezu.
• · * • · · ·* 4 ···· 4 4 44 • · ♦ 44»44·· «••4 4 ·4
4 4 4 4 44
Příklad provedení technického řešení
V prvním cyklu je do uzlu alkalizace 1, kam je přiváděna surová důlní voda, dávkován hydroxid vápenatý k pH nejméně 12,4. V uzlu 9 proběhne sedimentace, kdy se suspenze rozdělí na alkalizovanou důlní vodu a kal. Tento kal obsahuje především hydroxidy kovů, je konečným produktem této technologie a odchází z cyklu pryč. K alkalizované vodě je v první etapě srážení síranů dávkováno srážecí činidlo hlinitan sodný (AIR-F), a to v uzlu 2. Produkty jsou voda (filtrát 1), vyčištěná s požadovanou účinností, a ettringitový kal. V uzlu 3 probíhá sedimentace pří které je oddělen ettringitový kal od vyčištěné vody. Vyčištěná voda odchází z cyklu pryč a ettringitový kal dále postupuje do uzlu 4, kde dochází dávkováním kyseliny sírové kjeho částečnému rozpouštění. V uzlu 4 je k ettringitovému kalu, rozvolněnému v malém množství vody, dávkována kyselina sírová k požadovanému pH menšímu než 3,9. Filtrací suspenze v uzlu 5 je získán filtrát 2 s uvolněnými hlinitými ionty a kal, jehož složení odpovídá hemihydrátu síranu vápenatého a je konečným produktem této technologie a odchází z cyklu pryč. V uzlu 6 je k filtrátu 2 dávkován hydroxid sodný k pH nejméně 5,5 za účelem srážení hlinitých iontů. Získaná sraženina odpovídá složením hydroxidu hlinitému. Filtrací v uzlu 7 je získán filtrát 3, zatížený sírany, a tento filtrát 3 postupuje do druhého a následných cyklů a tedy je veden dále k surové důlní vodě do uzlu alkalizace 1. Sírany obsažené ve filtrátu 3 zvýší celkovou koncentraci síranů v důlní vodě a je tedy potřebné alkalizovat vodu vyšší dávkou hydroxidu vápenatého v uzlu 1, která vysráží přebytečné sírany na koncentraci odpovídající součinu rozpustnosti síranu vápenatého. Hydroxid hlinitý vysrážený v uzlu 7 je následné rozpuštěn pomocí hydroxidu sodného v uzlu 8. Roztok čerstvého hlinitanu sodného získaný v uzlu 8 postupuje do druhého a dalších cyklů.
V druhém a dalších cyklech je v uzlu 2 tento hlinitan sodný opětovně dávkován do alkalizované důlní vody namísto AIR-F, který je tímto nahrazen až z 80%. Produkty jsou vyčištěná voda (filtrát 4) a ettringitový kal, který pokračuje do dalšího cyklu.
Claims (1)
- NÁROKY ΝΑ OCHRANU1. Způsob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranů z důlních vod hnědouhelných lokalit vyznačující se tím, že v prvním cyklu je do uzlu alkalizace 1, kam je přiváděna surová důlní voda dávkován hydroxid vápenatý k pH nejméně 12,4, po sedimentaci kalu, která proběhne v uzlu 9, je do alkalizované vody v první etapě sráženi síranů dávkováno srážecí činidlo hlinitan sodný (AIR-F), a to v uzlu 2, vzniklými produkty jsou voda (filtrát 1), vyčištěná s požadovanou účinností, a ettringitový kal, následně v uzlu 3 probíhá sedimentace, při které je oddělen ettringitový kal od vyčištěné vody, která odchází z cyklu pryč ke zpětné neutralizaci a ettringitový kal dále postupuje do uzlu 4, kde dochází dávkováním kyseliny sírové kpH menšímu než 3,9 kjeho částečnému rozpouštění, následnou filtrací suspenze v uzlu 5 je získán filtrát 2 s uvolněnými hlinitými ionty a kal, jehož složení odpovídá hemihydrátu síranu vápenatého a je konečným produktem této technologie a odchází z cyklu pryč, a k filtrátu 2 je v uzlu 6 dávkován hydroxid sodný k pH nejméně 5,5 za účelem srážení hlinitých iontů, přičemž se získá sraženina odpovídající složením hydroxidu hlinitému, která je filtrována v uzlu 7 a takto je získán filtrát 3, zatížený sírany, tento filtrát 3 postupuje do druhého a následných cyklů a tedy je veden dále k surové důlní vodě do uzlu alkalizace 1, přičemž sírany obsažené ve filtrátu 3 zvýší celkovou koncentraci síranů v důlní vodě a je tedy potřebné alkalizovat vodu vyšší dávkou hydroxidu vápenatého v uzlu 1, která vysráží přebytečné sírany na koncentraci odpovídající součinu rozpustnosti síranu vápenatého, hydroxid hlinitý vysrážený v uzlu 7 je následně rozpuštěn pomocí hydroxidu sodného v uzlu 8 za vzniku roztoku čerstvého hlinitanu sodného, který postupuje do druhého a dalších cyklů, kdy v druhém a dalších cyklech je tento hlinitan sodný opětovně dávkován do alkalizované důlní vody namísto AIR-F v uzlu 2 a konečnými produkty jsou voda zbavená s požadovanou účinností síranových iontů (filtrát 4) a ettringitový kal, který pokračuje do dalšího cyklu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100265A CZ2010265A3 (cs) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Zpusob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod hnedouhelných lokalit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100265A CZ2010265A3 (cs) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Zpusob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod hnedouhelných lokalit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010265A3 true CZ2010265A3 (cs) | 2011-10-19 |
Family
ID=44786204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100265A CZ2010265A3 (cs) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Zpusob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod hnedouhelných lokalit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010265A3 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641930C2 (ru) * | 2015-07-16 | 2018-01-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" | Способ очистки воды от сульфатов реагентным методом |
| WO2021062452A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | Mintek | Water balance improvement in an effluent treatment process for sulphate removal |
-
2010
- 2010-04-06 CZ CZ20100265A patent/CZ2010265A3/cs unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641930C2 (ru) * | 2015-07-16 | 2018-01-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" | Способ очистки воды от сульфатов реагентным методом |
| WO2021062452A1 (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | Mintek | Water balance improvement in an effluent treatment process for sulphate removal |
| US12428324B2 (en) | 2019-09-26 | 2025-09-30 | Mintek | Water balance improvement in an effluent treatment process for sulphate removal |
| AU2020355350B2 (en) * | 2019-09-26 | 2025-11-06 | Mintek | Water balance improvement in an effluent treatment process for sulphate removal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | Phosphorous recovery from sewage sludge using calcium silicate hydrates | |
| ES2739654T3 (es) | Método para eliminar el sulfato, el calcio y otros metales solubles de aguas residuales que contienen sulfato | |
| JP7018393B2 (ja) | 廃水からリン生成物を生成するための方法 | |
| CN101962239B (zh) | 一种钛白废水的净化方法 | |
| CN102603099B (zh) | 酸性高砷废水的耦合处理方法 | |
| CN101838072B (zh) | 脱硫废水挥发性重金属泥渣减量处理系统及处理方法 | |
| CA2946478C (en) | Process for the treatment of high sulphate waters | |
| CA2924309C (en) | A method for the treatment of metals | |
| BR112016018944B1 (pt) | Método para remover sulfato de água residual | |
| CN104001627A (zh) | 一种选择性抑制白钨矿矿石中含钙脉石矿物的抑制剂 | |
| CZ2010265A3 (cs) | Zpusob využití hlinitanu sodného, získaného regenerací ettringitového kalu pro srážení síranu z dulních vod hnedouhelných lokalit | |
| US20170349462A1 (en) | Process for removal of selenium from water by dithionite ions | |
| JP2017159222A (ja) | 砒素の除去方法 | |
| ITMI20120502A1 (it) | Metodo ed impianto per il trattamento di acque reflue per eliminare il selenio | |
| CZ21442U1 (cs) | Donor hlinitých iontů pro srážení síranů | |
| RU2191750C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов | |
| RU2355647C1 (ru) | Способ нейтрализации кислых сульфатсодержащих сточных вод | |
| De Beer et al. | Acid mine water reclamation using the ABC process | |
| CN100590077C (zh) | 一种利用含砷废水制备亚砷酸铜或砷酸铜的方法 | |
| US10759685B2 (en) | Water softening treatment using in-situ ballasted flocculation system | |
| KR20200040266A (ko) | 산을 사용한 포스페이트 공급원의 에칭 방법 | |
| Aalto et al. | Sulfate removal from water streams down to ppm level by using recyclable biopolymer | |
| GEP20105101B (en) | Method for purification of open cast underground waters of sulphide-olymetallic deposits from ions of copper, zinc and iron | |
| RU2437835C1 (ru) | Способ получения дигидрата сульфата кальция | |
| RU2323164C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от сульфат-ионов |