CZ288514B6 - Způsob čištění kyselých roztoků obsahujících kovy - Google Patents
Způsob čištění kyselých roztoků obsahujících kovy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ288514B6 CZ288514B6 CZ19972750A CZ275097A CZ288514B6 CZ 288514 B6 CZ288514 B6 CZ 288514B6 CZ 19972750 A CZ19972750 A CZ 19972750A CZ 275097 A CZ275097 A CZ 275097A CZ 288514 B6 CZ288514 B6 CZ 288514B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- solution
- zinc
- iron
- metals
- neutralized
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 title abstract description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 44
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 8
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical class [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 7
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- DXXYTBCIXZGERI-UHFFFAOYSA-N O.O.O.O.O.O.O.[Fe] Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe] DXXYTBCIXZGERI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 abstract 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 abstract 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 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 description 5
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical group [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 2
- PLLBRTOLHQQAQQ-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonan-1-ol Chemical compound CC(C)CCCCCCCO PLLBRTOLHQQAQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YPJCVYYCWSFGRM-UHFFFAOYSA-H iron(3+);tricarbonate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O YPJCVYYCWSFGRM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNHKSXOTUHOTAB-UHFFFAOYSA-N sodium;sulfane Chemical compound [Na].S UNHKSXOTUHOTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G9/00—Compounds of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/14—Sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/42—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/46—Regeneration of etching compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/36—Regeneration of waste pickling liquors
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Zp sob iÜt n kysel²ch roztok obsahuj c ch kovy, jak²mi jsou elezo, zinek a dalÜ t k kovy, zahrnuje neutralizaci roztoku, redukci p° tomn²ch elezit²ch iont a eliminaci vstupn ho rozpuÜt n ho zinku. Pokud je obsah zinku v roztoku n zk², potom se roztok obsahuj c kovy neutralizuje magnetitem a kovov²m elezem, pokud je obsah zinku vysok², potom se neutralizuje kovov²m elezem a d le se neutralizuje hydroxidem nebo uhli itanem, t k kovy v roztoku se vysr p°id n m sulfidu a vysr en kovov sulfidy se izoluj filtrac . Zinek se p° padn z filtra n ho roztoku izoluje iontovou v²m nou za pou it iontom ni e, ze kter ho se izolovan² zinek vysr ve form uhli itanu zine nat ho p°i pH 8,5, eleznat kationty ve zb²vaj c m roztoku se oxiduj na elezit kationty a kovy se n sledn mohou p°id vat do roztoku, ve kter m je douc zv²Üit obsah kov .\
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění roztoků obsahujících kovy, zejména mořicích roztoků obsahujících železo a zinek.
Cílem vynálezu je poskytnout způsob izolace kovových sloučenin z vyčerpaných roztoků obsahujících kovové soli, zejména soli zinku a železa z vyčerpaných mořicích lázní.
Dosavadní stav techniky
Při povrchovém ošetření kovových povrchů se tyto objekty moří v kyselinových lázních. Pro tyto účely se zpravidla používají lázně kyseliny chlorovodíkové, které čistí povrchy kovových předmětů a zlepšují tak adhezi kovových povrchů. Při tomto moření se z kovových objektů uvolňují kovy a kovové oxidy, které se rozpouštějí v mořicích lázních. V těchto lázních jsou přítomny ve formě iontů a lze je izolovat ve formě solí různých druhů. Většina mořicích roztoků, které obsahují železo a zinek znamenají velký problém z hlediska ekologie. Tyto kovy by mohly představovat v případě izolace další zdroj těchto surovin.
Patentový dokument EP-A1-0 141 313 popisuje způsob izolace železa a zinku z vyčerpaných mořicích roztoků, v rámci kterého se mořicí roztok nejprve ošetří absorpčním činidlem, které eliminuje veškerý přítomný organický materiál a posléze se železo, přítomné v třívalentní formě nejprve redukuje za použití kovového železa a zinku na dvouvalentní formu a zinek se extrahuje za použití komplexotvomého rozpouštědla. Konečným krokem tohoto způsobu je izolace zinku a železa, prováděná tradičním způsobem. Přidání zinku se realizuje v kroku následujícím po přidání kovového železa, čímž se dosáhne vysrážení těžkých kovů v důsledku cementace. Při cementaci dojde k rozpuštění zinku, který lze následně izolovat jako chlorid zinečnatý. Jakmile se chlorid zinečnatý eliminuje v důsledku extrakce, lze po oxidaci dvouvalentního železa železo izolovat jako roztok chloridu železitého. Podstatou tohoto způsobu je cementace přítomných těžkých kovů a rozpouštědlová extrakce přítomného zinku pomocí trioktylaminu ve směsi kerosinu a isodekanolu. Použití organického rozpouštědla představuje určitou komplikaci vzhledem k tomu, že musí být izolováno, což je finančně náročné a představuje to i určitý ekologický problém.
Z výše uvedených skutečností tedy vyplývá, že je žádoucí poskytnout jednodušší a ekonomicky efektivnější způsob izolace kovů přítomných v daných roztocích, který by současně eliminoval potřebu organických rozpouštědel.
Podstata vynálezu
Nyní se překvapivě zjistilo, že je možné splnit tyto požadavky pomocí předloženého vynálezu, který je charakteristický tím, že pokud je obsah zinku v roztoku nízký, potom se roztok obsahující kovy neutralizuje magnetitem a kovovým železem, a pokud je obsah zinku vysoký, potom se neutralizuje kovovým železem, dále se neutralizuje hydroxidem nebo uhličitanem, těžké kovy v roztoku se vysráží přidáním sulfidu a vysrážené kovové sulfidy se izolují filtrací, zinek se případně z filtračního roztoku izoluje iontovou výměnou za použití iontoměniče, ze kterého se izolovaný zinek vysráží ve formě uhličitanu zinečnatého při pH 8,5, železnaté kationty ve zbývajícím roztoku se oxidují na železité kationty a kovy se následně případně přidají do roztoku, ve kterém je žádoucí zvýšit obsah kovů.
Další znaky vynálezu budou zřejmé z doprovodných patentových nároků.
Z výše uvedeného vyplývá, že způsob podle vynálezu umožňuje regenerovat mořicí lázně obsahující kyselinu chlorovodíkovou a kyselinu sírovou, další kapalné odpadní proudy, pevné odpady (materiály rozpustné v kyselině, odpadní kovy, oxidy, hydroxidy atd.) stejně jako čistit síran železnatý, který je velkým zdrojem železa a který lze získat jako zbytkový produkt z
-1CZ 288514 B6 různých procesů, například při výrobě titanu. Volnou kyselinu ve vstupních lázních lze snadno neutralizovat pomocí různých zdrojů železa, zatímco použitím různých oxidů lze eliminovat vznik vodíku. Případné nerovnovážné změny vstupního roztoku lze nastavit jednoduchým způsobem před ošetřením. Zdroj sulfidu lze jednoduchým způsobem obměňovat v závislosti na 5 lokálních podmínkách. Výměnu zinečnatých iontů lze provádět buď před vysrážením sulfidů nebo po něm, čímž se zvyšuje pružnost tohoto způsobu, přičemž je třeba uvést, že pokud nejsou přítomny roztoky na bázi chloridu, potom lze zinek vysrážet ve formě sulfidu. Odpadní materiál, produkovaný tímto způsobem, existuje ve formě hydroxidosulfidového kalu, který lze opatrovat snadněji, než čisté hydroxidové kaly. Zinek, který se izoluje ve formě uhličitanu zinečnatého, je 10 hodnotným produktem.
Způsob podle vynálezu se provádí následujícím způsobem: vstupní mořicí lázeň obsahující železo nebo zinek, ve které může být železo přítomno částečně ve dvouvalentní formě a částečně ve třívalentní formě, se neutralizuje v závislosti na koncentraci zinku v ní obsaženého, dvěma různými způsoby. Pokud je obsah zinku nízký, potom se nejprve použije magnetit, čímž se 15 neutralizuje přítomnost kyseliny a získá se chlorid železitý nebo síran železitý v závislosti na složení vstupní mořicí lázně, načež se obsah železitých iontů v roztoku redukuje přidáním kovového železa, jehož redukce je důležitá pro následné zpracování roztoku. V případě, že je koncentrace zinku v roztoku vysoká, se neutralizace provede přímo, pomocí kovového železa. Dále, nezávisle na obsahu zinku, se roztok neutralizuje hydroxidem nebo uhličitanem, přibližně 20 do pH hodnoty 4,5, čímž se vytvoří optimální podmínky pro následné vysrážení sulfidu, které se provádí za použití sulfidu sodného, hydrogensulfidu sodného nebo dalšího, výše zmíněného, sulfidového zdroje. Kromě sulfidu se vysráží rovněž vstupní těžké kovy a následně zejména měď, nikl, olovo, chrom a kobalt. K optimálnímu vysrážení sulfidu dochází při 50 až 60 °C. Dalším krokem je filtrace, jejímž úkolem je eliminovat vysrážené sulfidy. Při eliminaci vysrážených 25 sulfidů dochází rovněž k eliminování vstupních hydroxidů. Roztok, kteiý je v tomto okamžiku v podstatě zbaven těžkých kovů, se nechá procházet iontovým výměníkem Zn iontů, ve kterém se vstupní Zn ionty přítomné v roztoku v komplexní formě eliminují a poskytnou čistý rafinát, který se ošetří níže uvedeným způsobem. Zpracovávaný roztok, který nyní obsahuje v podstatě železnaté ionty, se podrobí oxidaci chlorem nebo kyslíkem. Při oxidaci kyslíkem se vhodná pH 30 hodnota nastaví přidáním kyseliny sírové. Oxidace chlorem se zpravidla provádí v případě, že zpracovávaný roztok obsahuje chlorid. Takto získaný roztok, obsahující železité ionty, má zpravidla příliš nízký obsah těchto iontů na to, aby mohl být využit jako činidlo pro úpravu odpadních vod. Tento roztok je tedy třeba doplnit o další železitou sloučeninu a tím dosáhnout vhodné koncentrace pro uživatele, například přibližně 12 % Fe (ΙΠ).
Vstupní chemické reakce jsou následující:
1. Odstraňování volné kyseliny (neutralizace)
A) Magnetit: Fe2O3 + 6HC1 = 2FeCl3 + 3H2O
FeO + 2HC1 = FeCl2 + H2O
B) Fe-kov: Fe + 2HC1 = FeCl2 + H2
2. Redukce železitého iontu
Fe-kov: 2Fe3 + Fe = 3Fe2+
3. Srážení sulfidu
A) Neutralizace: Cr3 + 3 OH = Cr(OH)3
B) Kovové sulfidy: Pb2 + S2~ = PbS
4. Oxidace
A) Za použití chloru: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
B) Za použití kyslíku: 2FeSO4 + 0,5O2 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O
Rafinát obsahující zinek, vystupující z iontoměniče, se vysráží ve dvou samostatných krocích za použití mezifiltrace. Nejprve se do rafinátu přidá uhličitan sodný, který zvýší pH hodnotu 50 přibližně na 5, čímž dojde k vysrážení hydroxidu železitého a jeho separaci (v případě, že
-2CZ 288514 B6 iontoměnič zinečnatých iontů předchází vysrážení sulfidu), načež se do rafinátu přidá další uhličitan sodný, kteiý se bude přidávat až do okamžiku, kdy dojde k vysrážení uhličitanu zinečnatého, přičemž k jeho vysrážení dojde přibližně při pH 8,5. Potom se uhličitan zinečnatý odfiltruje. Tento uhličitan bude mít zpravidla následující složení: více než 95 % uhličitanu zinečnatého a méně než 5 % uhličitanu železitého. Kromě těchto základních složek bude obsahovat další prvky, přítomné ve stopových množstvích: Cr 15 mg/kg; Cu 5 mg/kg; Mn 140 mg/kg; Co méně než 1 mg/kg; Ni 15 mg/kg a Cd méně než 1 mg/kg.
Heptahydrát síranu železnatého lze čistit způsobem podle vynálezu, při kterém se krystaly heptahydrátu síranu železnatého nejprve při teplotě 60 °C (při které lze dosáhnou maximálního rozpuštění) rozpustí ve vodném roztoku. Roztok síranu železnatého bude v tomto okamžiku obsahovat 10 až 11 % železa. Celý tento způsob se bude provádět při teplotě 60 °C za účelem získání maximální koncentrace. Nicméně získaný roztok nemusí procházet iontoměničem Zn iontů, protože neobsahuje chloridový systém, ale pouze síranový systém. Po vysrážení sulfidů se teplota sníží na 15 až 20 °C za vysrážení krystalů čistého heptahydrátu síranu železnatého.
Způsob podle vynálezu nevyžaduje žádné podstatnější přidání energie vzhledem k tomu, že vstupní reakce mohou probíhat v teplotním rozmezí od 10 do 80 °C, přičemž se zpravidla provádí při pokojově teplotě. Jedinou výjimkou je čištění heptahydrátu síranu železnatého, prováděné výše popsaným způsobem, které se z důvodu optimalizace provádí při teplotě 60 °C.
Příklady provedení vynálezu
Dále následuje sada výsledků, získaných z několika příkladných provedení způsobu podle vynálezu:
Příklad 1
Mořicí lázeň (HCI) mající nízkou koncentraci Zn
| Redukce kyseliny | Magnetit | 30 g/1000 g mořicí lázeň |
| Redukce železitého iontu | Práškové železo | 10 g/1000 g mořicí lázeň |
| Neutralizace | NaOH | —>pH4,5 |
| S2 srážené | Na2S (60%Na2S) | 4 g/1000 g mořicí lázeň |
| Zn iontová výměna | Amberlit IRA 420 |
| Fe g/i | HCI g/i | Cu ppm | Ni ppm | Pb ppm | Cr ppm | Co ppm | Zn PPm | Mn PPm | |
| V mořicí lázni | 111 | 50 | 5 | 31 | 1170 | 325 | 4 | 128 | 788 |
| Po neutralizaci | 149 | 0 | 3 | 32 | 1162 | 2 | 5 | 130 | 862 |
| Po S2“ srážení | 151 | 0 | <1 | <1 | 4 | <1 | <1 | 130 | 910 |
| Po Zn iontové výměně | 150 | 0 | <1 | <1 | 2 | <1 | <1 | 2 | 900 |
Příklad 2
Mořicí lázeň (HCI) mající vysokou koncentraci Zn
| Redukce kyseliny | Práškové železo | |
| Redukce železitého iontu | Práškové železo | |
| Zn iontová výměna | Purolit A500 | |
| Neutralizace | NaOH | -> pH 4,5 |
| S2 srážení | Sulfidový roztok (5 % Na2S, 8 % NaHS, 10 % Na2CO3) |
-3CZ 288514 B6
| Fe g/i | HC1 g/i | Cu ppm | Ni ppm | Pb ppm | Cr ppm | Co ppm | Zn ppm | Mn ppm | |
| V mořicí lázni | 135 | 30 | - | 42 | 200 | 59 | 4 | 3012 | 740 |
| Po neutralizaci | 190 | 0 | - | 66 | 206 | 78 | 5 | 2992 | 740 |
| Po S2~ srážení | 190 | 0 | - | 66 | 206 | 78 | 5 | <10 | 740 |
| Po Zn iontové výměně | 150 | 0 | - | <1 | <2 | <1 | <1 | <10 | 740 |
Vyčištěné roztoky lze vhodně použít pro čištění odpadní vody, přičemž chlorid železitý, přítomný v těchto roztocích je vločkovacím činidlem pro suspendované a koloidní materiály, přítomné v odpadní vodě.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY5 1. Způsob čištění kyselých roztoků obsahujících kovy, jakými jsou železo, zinek a další těžké kovy, který zahrnuje neutralizaci roztoku, redukci přítomných železitých iontů a eliminaci vstupního rozpuštěného zinku, vyznačený tím, že pokud je obsah zinku v roztoku nízký, potom se roztok obsahující kovy neutralizuje magnetitem a kovovým železem, pokud je obsah zinku vysoký, potom se neutralizuje kovovým železem, dále se neutralizuje hydroxidem ío nebo uhličitanem, těžké kovy v roztoku se vysráží přidáním sulfidu a vysrážené kovové sulfidy se izolují filtrací, zinek se případně z filtračního roztoku izoluje iontovou výměnou za použití iontoměniče, ze kterého se izolovaný zinek vysráží ve formě uhličitanu zinečnatého při pH 8,5, železnaté kationty ve zbývajícím roztoku se oxidují na železité kationty a kovy se následně případně přidají do roztoku, ve kterém je žádoucí zvýšit obsah kovů.15
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se provádí při teplotě 10 °C až 80 °C.
- 3. Způsob podle nároků laž2, vyznačený tím, že se jako výchozí materiál roztoku obsahujícího kov použijí krystaly heptahydrátu železnaté soli.
- 4. Způsob podle nároku 3, vyznačený tím, že se provádí při teplotě 60 °C.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že přidání heptahydrátu železnaté soli do 20 zbývajícího roztoku, obsahujícího železnaté kationty a určeného pro oxidaci, zvyšuje obsah železa v čištěném roztoku.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se roztok při další neutralizaci neutralizuje na pH 4,5.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9500775A SE504959C2 (sv) | 1995-03-03 | 1995-03-03 | Förfarande för rening av metallinnehållande lösningar, som innehåller järn- och zinksalter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ275097A3 CZ275097A3 (cs) | 1998-03-18 |
| CZ288514B6 true CZ288514B6 (cs) | 2001-07-11 |
Family
ID=20397427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19972750A CZ288514B6 (cs) | 1995-03-03 | 1996-03-01 | Způsob čištění kyselých roztoků obsahujících kovy |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5968229A (cs) |
| EP (1) | EP0813500B1 (cs) |
| JP (1) | JPH11502566A (cs) |
| KR (1) | KR100404343B1 (cs) |
| AT (1) | ATE188677T1 (cs) |
| AU (1) | AU4960396A (cs) |
| BR (1) | BR9607536A (cs) |
| CZ (1) | CZ288514B6 (cs) |
| DE (1) | DE69606171T2 (cs) |
| ES (1) | ES2140829T3 (cs) |
| NO (1) | NO319285B1 (cs) |
| PL (1) | PL183856B1 (cs) |
| RU (1) | RU2153026C2 (cs) |
| SE (1) | SE504959C2 (cs) |
| WO (1) | WO1996027556A1 (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4323078B2 (ja) * | 2000-09-29 | 2009-09-02 | ソニー株式会社 | 高純度鉄およびその製造方法ならびに高純度鉄ターゲット |
| US6455610B1 (en) | 2001-03-23 | 2002-09-24 | Milliken & Company | Antimicrobial pre-vulcanized rubber compositions |
| US20040244537A1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-12-09 | Runyon Dale Leroy | Processing coal combustion products (CCP), ore, or other material using functionally electrolyzed water (FEW) |
| ITPI20050015A1 (it) * | 2005-02-10 | 2006-08-11 | Omodarme Mario Alberto Dell | Processo di produzione di solfato ferroso |
| US20070166225A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-19 | Xcentia Energy Llc | Method for producing products from source materials by leaching with functional electrolytic water |
| US11083391B2 (en) * | 2011-06-10 | 2021-08-10 | Cochlear Limited | Electrode impedance spectroscopy |
| DE102020212338A1 (de) * | 2020-09-30 | 2022-03-31 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zur Herstellung von hochreinem Eisenoxid |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1621577A1 (de) * | 1966-01-22 | 1971-07-08 | Gewerk Keramchemie | Verfahren zur selektiven Entfernung von Zinkionen aus stark salzsauren Eisenbeizen |
| DE1771054C3 (de) * | 1968-03-28 | 1978-10-05 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Regenerieren salzsaurer eisen- und zink- oder kupferhaltiger Beizbadflüssigkeit |
| US3617562A (en) * | 1970-05-08 | 1971-11-02 | Allen Cywin | Neutralization of ferrous iron-containing acid wastes |
| SE351444B (cs) * | 1970-11-03 | 1972-11-27 | Nordstjernan Rederi Ab | |
| US3801481A (en) * | 1972-04-21 | 1974-04-02 | Dean D | Method for purifying the liquor of a galvanizing process plant after contamination |
| US3931007A (en) * | 1972-12-19 | 1976-01-06 | Nippon Electric Company Limited | Method of extracting heavy metals from industrial waste waters |
| SE7907619L (sv) * | 1979-09-13 | 1981-03-14 | Rennerfelt Lars | Reningsforfarande for forbrukade betbad |
| DE3338258A1 (de) * | 1983-10-21 | 1985-05-02 | Hamm Chemie GmbH, 4100 Duisburg | Verfahren zur aufbereitung von eisen- und zinkhaltigen salzsaeurebeizen |
| DE4326854A1 (de) * | 1993-08-11 | 1995-02-16 | Heraeus Elektrochemie | Verfahren zur Regenerierung einer Metallionen und Schwefelsäure enthaltenden wässrigen Lösung sowie Vorrchtung |
-
1995
- 1995-03-03 SE SE9500775A patent/SE504959C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-03-01 PL PL96322042A patent/PL183856B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1996-03-01 RU RU97116265/02A patent/RU2153026C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-03-01 BR BR9607536A patent/BR9607536A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-03-01 AU AU49603/96A patent/AU4960396A/en not_active Abandoned
- 1996-03-01 CZ CZ19972750A patent/CZ288514B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-03-01 EP EP96906130A patent/EP0813500B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-01 JP JP8526796A patent/JPH11502566A/ja not_active Ceased
- 1996-03-01 WO PCT/SE1996/000264 patent/WO1996027556A1/en active IP Right Grant
- 1996-03-01 KR KR1019970706136A patent/KR100404343B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-01 AT AT96906130T patent/ATE188677T1/de active
- 1996-03-01 DE DE69606171T patent/DE69606171T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-01 ES ES96906130T patent/ES2140829T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-01 US US08/894,925 patent/US5968229A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-09-01 NO NO19973999A patent/NO319285B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1996027556A1 (en) | 1996-09-12 |
| NO973999D0 (no) | 1997-09-01 |
| ATE188677T1 (de) | 2000-01-15 |
| SE9500775L (sv) | 1996-09-04 |
| SE504959C2 (sv) | 1997-06-02 |
| EP0813500B1 (en) | 2000-01-12 |
| AU4960396A (en) | 1996-09-23 |
| BR9607536A (pt) | 1998-01-06 |
| PL183856B1 (pl) | 2002-07-31 |
| SE9500775D0 (sv) | 1995-03-03 |
| PL322042A1 (en) | 1998-01-05 |
| NO973999L (no) | 1997-10-24 |
| DE69606171D1 (de) | 2000-02-17 |
| RU2153026C2 (ru) | 2000-07-20 |
| KR19980702729A (ko) | 1998-08-05 |
| ES2140829T3 (es) | 2000-03-01 |
| EP0813500A1 (en) | 1997-12-29 |
| NO319285B1 (no) | 2005-07-11 |
| CZ275097A3 (cs) | 1998-03-18 |
| KR100404343B1 (ko) | 2004-02-11 |
| HK1008522A1 (en) | 1999-05-14 |
| US5968229A (en) | 1999-10-19 |
| JPH11502566A (ja) | 1999-03-02 |
| DE69606171T2 (de) | 2000-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102765831B (zh) | 一种含重金属及砷的废水净化方法 | |
| US6177015B1 (en) | Process for reducing the concentration of dissolved metals and metalloids in an aqueous solution | |
| JPS62253738A (ja) | 危険な金属廃スラツジの除去方法 | |
| JP4894403B2 (ja) | シアン含有排水の処理方法及び装置 | |
| EA005237B1 (ru) | Способ гидролитического осаждения железа | |
| CZ288514B6 (cs) | Způsob čištění kyselých roztoků obsahujících kovy | |
| JP3646245B2 (ja) | 重金属含有飛灰の処理方法 | |
| CN115700221B (zh) | 一种处理含砷酸性废水无固体危险废弃物产生的方法 | |
| US4428840A (en) | Anionic and cationic removal of copper from cyanide-containing wastewater | |
| JP2003137545A (ja) | 廃酸石膏製造方法 | |
| JP3596631B2 (ja) | セレン含有排水の処理方法 | |
| JPS61192386A (ja) | 重金属錯体を含む廃水の処理方法 | |
| CA2214523C (en) | Purification of metal containing solutions | |
| CN112897739A (zh) | 一种含砷废液砷无害化处置的方法 | |
| JP2002126758A (ja) | 廃水処理方法 | |
| JPS603869B2 (ja) | 重金属排液処理方法 | |
| JP3282452B2 (ja) | 排水中のセレン除去方法 | |
| HK1008522B (en) | Purification of metal containing solutions | |
| JP2024117644A (ja) | 鉄殿物の生成方法 | |
| JPH0592190A (ja) | 廃酸液の処理方法 | |
| JPS5834194B2 (ja) | スイギンイオンノ ジヨキヨホウホウ | |
| JPH06485A (ja) | キレート排水の処理方法 | |
| SU806614A1 (ru) | Способ очистки сточных водМЕТАллуРгичЕСКиХ пРОизВОдСТВ | |
| JP2006095519A (ja) | 重金属類含有水の処理方法および処理装置 | |
| JP3905933B2 (ja) | セレン含有排水の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120301 |