CZ303308B6 - Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from contaminated water using zinc - Google Patents

Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from contaminated water using zinc Download PDF

Info

Publication number
CZ303308B6
CZ303308B6 CZ20100888A CZ2010888A CZ303308B6 CZ 303308 B6 CZ303308 B6 CZ 303308B6 CZ 20100888 A CZ20100888 A CZ 20100888A CZ 2010888 A CZ2010888 A CZ 2010888A CZ 303308 B6 CZ303308 B6 CZ 303308B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
thallium
cadmium
zinc
contaminated water
optionally
Prior art date
Application number
CZ20100888A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2010888A3 (en
Inventor
Kudrlicka@Ladislav
Kolesárová@Jana
Macas@Jirí
Original Assignee
Výzkumný ústav anorganické chemie, a.s.
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 Výzkumný ústav anorganické chemie, a.s. filed Critical Výzkumný ústav anorganické chemie, a.s.
Priority to CZ20100888A priority Critical patent/CZ2010888A3/en
Publication of CZ303308B6 publication Critical patent/CZ303308B6/en
Publication of CZ2010888A3 publication Critical patent/CZ2010888A3/en

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

The invented method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from contaminated water using zinc is characterized in that contaminated water containing thallium cations, optionally cations of thallium and cations of cadmium at a concentration of 1 to 1000 mg/l is treated with zinc at a temperature ranging from 5 to 35 degC for a period of 0.1 to 10 hours.

Description

Způsob odstraňování thallia, případné thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkemMethod for removing thallium, possibly thallium and cadmium, from contaminated water with zinc

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem, při němž dochází k redukci kationtů thallia a případně též kationtů kadmia na jejích kovové formy.The invention relates to a process for the removal of thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water with zinc, which comprises reducing thallium cations and optionally also cadmium cations to their metallic forms.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Thallium a kadmium patří mezi těžké kovy, jejichž sloučeniny jsou značně toxické. Thallium je potenciálně karcinogenní, kadmium patří mezi prokázané karcinogeny. Jejich uvolňování do t5 životního prostředí je proto velmi nežádoucí.Thallium and cadmium are heavy metals whose compounds are highly toxic. Thallium is potentially carcinogenic, cadmium is a proven carcinogen. Their release into the t5 environment is therefore very undesirable.

Thallium se do okolního prostředí dostává především při zpracování sulfidických rud mědi, olova a zinku, které obsahují thallium jako příměs, a při recyklaci výrobků z těchto kovů. Ke kontaminaci životního prostředí thalliem dochází v menší míře při jeho použití v průmyslových výrobách ?o speciálních typů či skle či fotočlánků.Thallium enters the environment mainly in the treatment of sulphide ores of copper, lead and zinc, which contain thallium as an additive, and in the recycling of products made of these metals. Thallium contamination of the environment occurs to a lesser extent when it is used in industrial production - special types or glass or photocells.

Zdrojem emisí kadmia do vod jsou odpadní vody z galvanického pokovování a z výroby Ni-Cd akumulátorů a baterií. Významným antropogenním zdrojem kadmia jsou fosforečnanová hnojivá a čistírenské kaly,The source of cadmium emissions into water is waste water from galvanic plating and from production of Ni-Cd accumulators and batteries. Phosphate fertilizers and sewage sludge are important anthropogenic sources of cadmium,

Ve vodách se kadmium vyskytuje jako jednoduchý ion, hydroxokomplex, karbonatokomplex a případně sulfatokomplex. Z organických komplexů jde především o komplexy s huminovými látkami. Dominující formou výskytu kadmia je kation Cd2+.In waters cadmium occurs as a single ion, a hydroxocomplex, a carbonatocomplex and optionally a sulphatocomplex. The organic complexes are mainly complexes with humic substances. The dominant form of cadmium is Cd 2+ .

Thallium se v neznečištěných vodách vyskytuje téměř v nulových koncentracích. Zvýšené koncentrace jsou způsobeny zásahem člověka.Thallium occurs almost unpolluted in unpolluted waters. Increased concentrations are caused by human intervention.

Na separaci thallia z roztoku je zaměřen patent CZ 300444, který se věnuje odstraňování iontů thallia z roztoku hlinitých solí na měničích iontů, obsahujících thiolové nebo thiourontové funkč35 ní skupiny nebo jejich deriváty. Nevýhodou tohoto způsobu separace thallia z roztoku je jeho použití pouze v kyselé oblasti za přítomnosti specifických sloučenin.The separation of thallium from solution is directed to patent CZ 300444, which is concerned with the removal of thallium ions from a solution of aluminum salts on ion exchangers containing thiol or thiouront functional groups or their derivatives. A disadvantage of this method of separating thallium from solution is its use only in the acidic region in the presence of specific compounds.

Další český patent CZ 300285 uvádí způsob odstraňování thallia z kamence amonnoh Hnitého. K tomu se využívá oxidace Tf na Tl3+ za použití persíranu amonného, Tl3+již nevstoupí do krys40 talové mřížky kamence a zůstává v reakční směsi (roztoku). Tento způsob řeší preparaci kamence prostého thallia a neřeší separaci thallia z vodného prostředí.Another Czech patent CZ 300285 discloses a method for removing thallium from ammonium alum. To do this, oxidation of Tf to Tl 3+ using ammonium persulfate is utilized, Tl 3+ no longer enters the alcove lattice grid 40 and remains in the reaction mixture (solution). This method solves the preparation of thallium-free alum and does not solve the separation of thallium from the aqueous medium.

Španělský patent ES 2116787 popisuje precipitací thallia v roztoku pomocí vhodného sulfidového roztoku. Thallium lze tímto způsobem selektivně oddělit od ostatních kovů a získá se přísluš45 ný sulfid thallia.Spanish patent ES 2116787 describes the precipitation of thallium in solution with a suitable sulfide solution. Thallium can be selectively separated from other metals in this manner to give the corresponding thallium sulfide.

Patent CN 101337731 se zabývá odstraňováním kadmia z průmyslových odpadních vod pomocí biologického absorbentu, kterým je rostlina rdest. Tyto vodní rostliny velice účinně separují kadmium z průmyslových odpadních vod a následně jsou spáleny.Patent CN 101337731 is concerned with the removal of cadmium from industrial wastewater by means of a biological absorbent, which is a rdest plant. These aquatic plants very effectively separate cadmium from industrial wastewater and are subsequently burned.

Další patent CN 101264966 popisuje použití odpadních pivních kvasnic pro odstraňování kademnatých iontů z odpadních vod jako vysoce účinnou metodu separace.Another patent, CN 101264966, describes the use of waste beer yeast for the removal of cadmium ions from waste water as a highly effective separation method.

Nevýhodou patentů na separaci kadmia z odpadních vod pomocí biologických účinných látek je 55 jejich omezená použitelnost.A disadvantage of patents for the separation of cadmium from wastewater using biological active substances is their limited applicability.

- 1 CZ 303308 Β6- 1 GB 303308 Β6

Jedním z udávaných způsobů separace kadmia z roztoku je adsorpce na vhodných sorbentech, např. dle patentu CN 1884120 je sorbentem hydratovaný MnO2 a dle patentu CN 1817441 je to sorbent připravený z aktivního uhlí a MnO2. Nevýhodou těchto způsobuje použití MnO2.One method of separation of cadmium from solution is by adsorption on suitable sorbents, e.g. according to patent CN 1884120, sorbent hydrated MnO 2 and according to patent CN 1817441 it is a sorbent prepared from activated carbon and MnO 2 . The disadvantage of these is the use of MnO 2 .

Výše uvedené nevýhody alespoň z části odstraňuje způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem podle vynálezu, který umožňuje odstraňovat thallium nebo thallium společně s kadmiem z kontaminované vody za vzniku dále zpracovatelných nerozpustných směsí těchto kovů ajejich sloučenin.The above drawbacks at least partially eliminate the process of removing thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water with the zinc of the invention, which makes it possible to remove thallium or thallium together with cadmium from the contaminated water to form further workable insoluble mixtures of these metals and their compounds.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem spočívá v tom, že se na kontaminovanou vodu obsahující kationty thallia o koncentraci I až 1000 mg/l působí zinkem pri teplotě 5 až 35 °C po dobu 0,1 až 10 hodin.A method for removing thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water with zinc is to treat contaminated water containing thallium cations at a concentration of 1 to 1000 mg / l with zinc at a temperature of 5 to 35 ° C for 0.1 to 10 hours .

Výhodný způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem spočívá v tom. že se působí na kontaminovanou vodu obsahující kationty thallia a kationty kadmia o koncentraci 1 až 1000 mg/l.A preferred method of removing thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water with zinc is to do so. by treating contaminated water containing thallium cations and cadmium cations at a concentration of 1 to 1000 mg / l.

Další výhodný způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem spočívá vtom, že se do vsádkového míchaného reaktoru napustí 1000 hmotnostních dílů kontaminované vody a vloží 0,1 až 20 hmotnostních dílů zinku o velikosti částic 20 až 60 pm a pak se reakční směs míchá po dobu 0,1 až 10 hodin.Another preferred method of removing thallium, optionally thallium and cadmium, from zinc contaminated water is to add 1000 parts by weight of contaminated water to the batch stirred tank reactor and to add 0.1 to 20 parts by weight of zinc having a particle size of 20 to 60 µm and then the reaction mixture is stirred for 0.1 to 10 hours.

Další výhodný způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem spočívá v tom, že kontaminovaná voda protéká průtočným reaktorem s vrstvou zinku o velikosti částic až 0,5 až 50 mm rychlostí 0,5 až 20 m/den.Another preferred method of removing thallium, optionally thallium and cadmium, from zinc contaminated water is that the contaminated water flows through a flow reactor with a zinc layer having a particle size of up to 0.5 to 50 mm at a rate of 0.5 to 20 m / day.

Rychlostí (m/den) se rozumí objemový průtok (m3/den) vztažený na vnitřní průřez průtočného reaktoru (m2) kolmý ke směru toku. Pro takto definovanou rychlost se též používá termín hustota objemového toku (m/den).Speed (m / day) means the volumetric flow (m 3 / day) related to the internal cross-section of the flow reactor (m 2 ) perpendicular to the flow direction. The volume flow density (m / day) is also used for the velocity defined in this way.

Při odstraňování thallia, případně thallia společně s kadmiem, z kontaminované vody zinkem se kationty thallia, případně kationty thallia a kationty kadmia, v reakční směsi redukují na kovy, které reagují s vodou za vzniku nerozpustné směsi sloučenin těchto kovů. Ve vzniklé nerozpustné směsi zůstávají též nezreagované zbytky thallia, případně thallia a kadmia. Současně se zinek oxiduje a přechází do roztoku v podobě kationtů Zn2+. Vzniklá nerozpustná směs vy redukovaných kovů thallia, případně thallia a kadmia ajejich sloučenin se následně odfiltruje.When removing thallium or thallium together with cadmium from contaminated zinc water, the thallium, optionally thallium cations and cadmium cations in the reaction mixture are reduced to metals which react with water to form an insoluble mixture of the compounds of these metals. Unreacted thallium, thallium and cadmium residues also remain in the resulting insoluble mixture. At the same time, zinc oxidizes and passes into solution in the form of Zn 2+ cations. The resulting insoluble mixture of thallium, optionally thallium and cadmium and their compounds is then filtered off.

Při průtočném způsobu odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem probíhají chemické reakce kontinuálně až do zvýšení koncentrace thallia, případně thallia a kadmia, ve vytékajícím roztoku z průtočného reaktoru nad limitní koncentraci. Kontaminovaná voda obsahující kationty thallia, případně kationty thallia a kationty kadmia, se přivádí do vrstvy náplně reaktoru tvořené zinkem, ve které se kationty thallia, případně kationty thallia a kationty kadmia, redukují na kovy a reagují s vodou za vzniku nerozpustné směsi sloučenin těchto kovů ajejich nezreagovaných zbytků. Vzniklá nerozpustná směs je separována v intersticiálním prostoru náplně reaktoru (prostor mezi zrny náplně reaktoru). Na výstupu z průtočného reaktoru vytéká voda se sníženou koncentrací thallia, případně thallia a kadmia. Vytékající dekontaminovaná voda obsahuje v závislosti na hodnotě pH proměnlivé množství zinku ve formě kationtů Zn ~. U tohoto způsobu separace thallia, případně thallia a kadmia, je variabilní objem a tvar náplně průtočného reaktoru, které jsou určeny v závislosti na zpracovávaném množství kontaminované vody, vstupní koncentrací thallia, případně thallia a kadmia, hustotě objemového toku a požadované době zdržení kontaminované vody v průtočném reaktoru.In the flow-through method for the removal of thallium, respectively thallium and cadmium, from contaminated zinc water, chemical reactions take place continuously until the thallium or thallium and cadmium concentrations in the effluent from the flow reactor are increased above the limit concentration. Contaminated water containing thallium cations or thallium cations and cadmium cations is fed to a zinc-filled reactor bed layer in which thallium or thallium cations and cadmium cations are reduced to metals and reacted with water to form an insoluble mixture of the metal and its compounds. unreacted residues. The resulting insoluble mixture is separated in the interstitial space of the reactor packing (the space between the grains of the reactor packing). Water with reduced thallium, eventually thallium and cadmium concentrations flows out of the flow reactor. The effluent decontaminated water contains, depending on the pH, a variable amount of zinc in the form of Zn - cations. In this method of separating thallium, respectively thallium and cadmium, the volume and shape of the flow reactor charge are variable, which are determined according to the amount of contaminated water to be treated, the input concentration of thallium and thallium and cadmium respectively, the volumetric flow density and the residence time of the contaminated water. flow reactor.

-2CZ 303308 B6-2GB 303308 B6

Redukční schopnosti zinku jsou také velice závislé na jeho měrném povrchu. Pro vsádkové uspořádání se používá práškový zinek o velikost částic 20 až 60 pm. Pro průtočné uspořádání se používá zinek granulovaný, kusový apod. o velikosti částic 0,5 až 50 mm.Zinc reducing abilities are also highly dependent on its specific surface area. Powdered zinc having a particle size of 20 to 60 µm is used for the batch arrangement. Granular zinc, lump and the like with a particle size of 0.5 to 50 mm are used for the flow arrangement.

Chemické reakce, které v těchto procesech probíhají, lze zapsat následujícími rovnicemi:The chemical reactions taking place in these processes can be represented by the following equations:

ΤΓ + Zn“ —>2ΤΙ° + Ζη2' (1)ΤΓ + Zn '-> 2 ° + Ζη 2 ' (1)

Cd + Zn° —>Cd° + Zrv' (2)Cd 2r + Zn ° -> Cd ° + Zrv '(1)

Výhody způsobu odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem podle vynálezu jsou:The advantages of the method of removing thallium, optionally thallium and cadmium, from the contaminated water with zinc according to the invention are:

- odstranění vysoce toxických kovů z kontaminované vody;- removal of highly toxic metals from contaminated water;

- vysoká účinnost již při nízkých dávkách zinku;- high efficiency even at low doses of zinc;

technologicky snadný způsob odstranění thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody;a technologically easy method of removing thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water;

produktem je nerozpustná směs vyredukovaných kovů thallia, případně thallia a kadmia ajejich sloučenin;the product is an insoluble mixture of reduced thallium, optionally thallium and cadmium metals and their compounds;

- vzniklá nerozpustná směs vyredukovaného thallia, případně thallia a kadmia ajejich slou?5 cenin, lze využít pro získání čistého thallia, případně thallia a kadmia ajejich sloučenin;the resulting insoluble mixture of reduced thallium, optionally thallium and cadmium and their compounds may be used to obtain pure thallium, optionally thallium and cadmium and their compounds;

ekonomicky výhodný způsob separace,economical way of separation,

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Modelový pokus byl veden v průtočném reaktoru o objemu 150 cm3, umístěném kvůli zajištění izotermity děje v temperovaném bazénu o teplotě 20 °C. Náplň průtočného reaktoru byla tvořena granulovaným zinkem o velikosti 5 až 10 mm o hmotnosti 636 g. Pri pokusu byl použit modelový roztok o koncentraci thallia 20 mg/1. Objemový průtok činil 0,5 cmVmin, a tomuto objemovému průtoku odpovídala hustota objemového toku 1,2 m/den a doba zdržení v náplni cca 4 hodiny.The model experiment was conducted in a 150 cm 3 flow reactor, placed in a 20 ° C tempered pool to ensure isothermal activity. The flow reactor was filled with granulated 5 to 10 mm zinc weighing 636 g. A 20 mg / l thallium model solution was used in the experiment. The volumetric flow rate was 0.5 cmVmin, and this volumetric flow rate corresponded to a volumetric flow density of 1.2 m / day and a residence time in the cartridge of about 4 hours.

Za 199 dní bylo zpracováno 152 litrů modelového roztoku, což odpovídalo objemovému průtoku 0,53 cm3/min. Koncentrace thallia na výstupu z průtočného reaktoru se pohybovala pod mezí stanovitelnosti, tj, pod 0,1 mg/1. Účinnost separace thallia přesahovala 99 %.After 199 days, 152 liters of the model solution were treated corresponding to a volume flow rate of 0.53 cm 3 / min. The thallium concentration at the outlet of the through-flow reactor was below the detection limit, ie, below 0.1 mg / L. Thallium separation efficiency exceeded 99%.

Příklad 2Example 2

Čtvrtprovozní pokus byl veden v průtočném reaktoru o objemu 1 dm3, umístěném kvůli zajištění izotermity děje v temperovaném bazénu o teplotě 20 °C. Náplň reaktoru byla tvořena granulovaným zinkem o velikosti 5 až 15 mm o hmotnosti cca 2 kg. Objemový průtok kontaminované vody průtočným reaktorem byl volen 5 cm3/min. Tomuto objemovému průtoku odpovídala hustota objemového toku 0,9 m/den a doba zdržení v reaktoru 1,5 hodiny. Kontaminovanou vodu lze charakterizovat jako chlorido-síranový systém s vysokým obsahem alkálií (cNa = 8 g/1, cK = 5 g/1), pH - 8 až 9 a vysokou koncentrací sledovaných kontaminantů, tedy 30 mg/1 thallia a 60 mg/1 kadmia. Bylo zpracováno 421 litrů kontaminované vody za 59 dnů, což odpovídaloThe quarter-trial experiment was conducted in a flow reactor of 1 dm 3 , located in a 20 ° C tempered pool to ensure isothermal performance. The reactor charge consisted of granulated zinc of 5 to 15 mm in size, weighing about 2 kg. The volumetric flow rate of contaminated water through the flow reactor was chosen at 5 cm 3 / min. This volumetric flow rate corresponded to a volumetric flow density of 0.9 m / day and a residence time in the reactor of 1.5 hours. Contaminated water can be characterized as a chloride-sulphate system with a high alkali content (cNa = 8 g / l, cK = 5 g / l), pH - 8 to 9 and a high concentration of monitored contaminants, ie 30 mg / l thallium and 60 mg / l. 1 cadmium. 421 liters of contaminated water were processed in 59 days, which corresponded

-3 CZ 303308 B6 skutečnému průtoku kontaminované vody 5,5 cmVmin., tj. cca 7,9 l/den. Účinnost separace thallia i kadmia z kontaminované vody byla vyšší než 99 %.The actual flow rate of contaminated water is 5.5 cmVmin., Ie about 7.9 l / day. The separation efficiency of both thallium and cadmium from contaminated water was higher than 99%.

Tabulka 1 uvádí obsah thallia, kadmia a zinku na vstupu a na výstupu průtočného reaktoru:Table 1 shows the contents of thallium, cadmium and zinc at the inlet and outlet of the flow reactor:

Tabulka 1Table 1

Doba trvání procesu Time duration process Průběh separace thallia a kadmia Thallium and cadmium separation Chemické složení vstupní kontaminované vody Chemical composition of incoming contaminated water Chemické složení výstupní dekontaminované vody Chemical composition of output decontaminated water Zn-vstup Zn-input Tl-vstup Tl-input Cd-vstup Cd-input Zn-výstup Zn-output Tl-výstup Tl-output Cd-výstup Cd-output [den] [day] [mg/1] [mg / 1] [mg/1] [mg / 1] [mg/1] [mg / 1] [mg/1] [mg / 1] [mg/1] [mg / 1] [mg/1] [mg / 1] 0 0 0,15 0.15 34,5 34.5 62,6 62.6 31,2 31.2 < 1 <1 < 1 <1 4 4 0,15 0.15 34,5 34.5 62,6 62.6 31,2 31.2 < 1 <1 < 1 <1 11 11 0,15 0.15 20,4 20.4 64,5 64.5 40,7 40.7 < 1 <1 < 1 <1 18 18 0,15 0.15 35,2 35.2 63,4 63.4 45,0 45.0 < 1 <1 < 1 <1 25 25 0,19 0.19 26,7 26.7 67,1 67.1 44,9 44.9 < 1 <1 < 1 <1 32 32 0,24 0.24 27,5 27.5 59,5 59.5 48,4 48.4 < 1 <1 < 1 <1 39 39 0,25 0.25 30,1 30.1 65,5 65.5 50,2 50.2 <1 <1 < 1 <1 46 46 0,25 0.25 29,8 29.8 63,6 63.6 49,7 49.7 < 1 <1 < 1 <1 53 53 0,19 0.19 29,8 29.8 63,6 63.6 46,5 46.5 < 1 <1 < I <I

Příklad 3Example 3

Poloprovozní pokus byl veden v dvoustupňovém průtočném reaktoru o objemu 2x40 dm3. Poloprovozní aparatura sestávala z přípravného a technologického uzlu. V přípravném uzlu aparatury probíhala mechanická předúprava odpadní vody spočívající ve filtraci odpadní vody na pískovém filtru. V technologickém uzlu aparatury probíhala dvoustupňová separace thallia a kadmia redukcí zinkem s následnou adsorpci iontů zinku uvolněných při procesu.The pilot plant experiment was conducted in a two-stage flow reactor with a volume of 2x40 dm 3 . The pilot plant consisted of a preparatory and technological node. In the preparatory node of the apparatus there was a mechanical pre-treatment of waste water consisting of filtration of waste water on a sand filter. In the technological node of the apparatus there was a two-stage separation of thallium and cadmium by zinc reduction, followed by adsorption of zinc ions released in the process.

Náplň reaktoru byla tvořena kusovým zinkem o velikosti 5 až 20 mm o hmotnosti 360 kg. Průtok kontaminované vody reaktorem byl zajišťován peristaltickým dávkovacím čerpadlem a byl volen 50dm3/h. Tomuto objemovému průtoku odpovídala hustota objemového toku 14 m/den a doba zdržení v reaktoru 0,44 hodiny.The reactor charge consisted of lump zinc of 5 to 20 mm and weighing 360 kg. The contaminated water flow through the reactor was provided by a peristaltic metering pump and was selected at 50dm 3 / h. This volumetric flow rate corresponded to a volumetric flow density of 14 m / day and a residence time in the reactor of 0.44 hours.

Kontaminovanou vodu lze charakterizovat jako chlorido—síranový systém s vysokým obsahem rozpuštěných anorganických solí (na hranici rozpustnosti), pH = 8 až 9,5 a vysokou koncentrací sledovaných kontaminantů, tedy 30 až 130 mg/1 thallia, průměrná hodnota 67 mg/1 thallia, a 40 až 140 mg/1 kadmia, průměrná hodnota 64 mg/l kadmia.Contaminated water can be characterized as a chloride-sulphate system with a high content of dissolved inorganic salts (at the solubility limit), pH = 8 to 9.5 and a high concentration of monitored contaminants, ie 30 to 130 mg / l thallium, average value 67 mg / l thallium , and 40 to 140 mg / l cadmium, an average value of 64 mg / l cadmium.

Na výstupu z 2. reakčního stupně průtočného redukčního reaktoru se hodnoty koncentrací thallia pohybovaly v rozmezí 1 až 2 mg/I a hodnoty koncentrací kadmia v rozmezí 2 až 3 mg/1, což odpovídá účinnosti separace thallia vyšší než 97 % a účinnosti separace kadmia cca 96 %.At the output of the 2nd reaction stage of the flow reduction reactor, the thallium concentration values ranged from 1 to 2 mg / l and the cadmium concentration values ranged from 2 to 3 mg / l, corresponding to a thallium separation efficiency of greater than 97% and a cadmium separation efficiency of approx. 96%.

-4CZ 303308 B6-4GB 303308 B6

Příklad 4Example 4

Do vsádkového reaktoru o pracovním objemu 600 ml bylo nadávkováno 100 ml destilované vody a odváženo 0,5 g práškového zinku s průměrnou velikostí částic 40 pm. Vzniklá reakční suspenze byla míchána po dobu 30 minut. Míchání reakční suspenze bylo zajišťováno míchadly samostatných elektromagnetických míchaček. Následně bylo přidáno 331,2 ml destilované vody a 178,8 ml modelového roztoku octanu thallného. Vstupní koncentrace thallia v reakční směsi byla 300 mg/1. Teplota reakční směsi byla udržována na konstantní teplotě 20 °C tak, že reaktory io byly umístěny v temperovaném bazénu protékaném temperovací vodou vnějšího okruhu z termostatu. Reakční doba byla 2 hodiny. Výsledná reakční suspenze byla následně zfiltrována přes filtrační membránu ze skelných mikrovláken. Výstupní koncentrace thallia byla 0,4 mg/1. Účinnost separace thallia z roztoku byla 99,9 %.A 100 ml batch reactor was charged with 100 ml of distilled water and weighed 0.5 g of zinc powder with an average particle size of 40 µm. The resulting reaction suspension was stirred for 30 minutes. Agitation of the reaction slurry was provided by the stirrers of separate electromagnetic stirrers. Subsequently, 331.2 ml of distilled water and 178.8 ml of thallium acetate model solution were added. The initial thallium concentration in the reaction mixture was 300 mg / L. The temperature of the reaction mixture was kept constant at 20 ° C by placing the reactors 10 in a tempered pool flowing through the tempering water of the external circuit from the thermostat. The reaction time was 2 hours. The resulting reaction slurry was then filtered through a glass microfibre filter membrane. The output thallium concentration was 0.4 mg / L. The separation efficiency of thallium from solution was 99.9%.

Příklad 5Example 5

Do vsádkového reaktoru o pracovním objemu 600 ml bylo nadávkováno 100 ml destilované vody a odváženo 0,5 g práškového zinku s průměrnou velikostí částic 40 pm. Vzniklá reakční suspen20 ze byla míchána po dobu 30 minut. Míchání reakční suspenze bylo zajišťováno míchadly samostatných elektromagnetických míchaček. Následně bylo přidáno 400 ml modelového roztoku octanu thallného o koncentraci 1000 mg/1. Teplota reakční směsi byla udržována na konstantní teplotě 20 °C tak, že reaktory byly umístěny v temperovaném bazénu protékaném temperovací vodou vnějšího okruhu z termostatu. Reakční doba byla 2 hodiny. Výsledná reakční suspenze byla nás25 ledně zfiltrována přes filtrační membránu ze skelných mikrovláken. Výstupní koncentrace thallia byla 0,7 mg/L Účinnost separace thallia z roztoku byla 99,3 %.A 100 ml batch reactor was charged with 100 ml of distilled water and weighed 0.5 g of zinc powder with an average particle size of 40 µm. The resulting reaction slurry was stirred for 30 minutes. Agitation of the reaction slurry was provided by the stirrers of separate electromagnetic stirrers. Subsequently, 400 ml of a 1000 mg / l thallous acetate model solution was added. The temperature of the reaction mixture was kept constant at 20 ° C by placing the reactors in a tempered pool flowing through the tempering water of the external circuit from the thermostat. The reaction time was 2 hours. The resulting reaction slurry was filtered through a glass microfiber filter membrane. The output thallium concentration was 0.7 mg / L. The separation efficiency of thallium from the solution was 99.3%.

Příklad 6Example 6

Do vsádkového reaktoru o pracovním objemu 600 ml bylo nadávkováno 500 ml vodného roztoku o složení:A 600 ml batch reactor was charged with 500 ml of an aqueous solution of the following composition:

prvek element Cd CD Fe Fe Mg Mg Pb Pb Tl Tl Zn Zn koncentrace [mg/1] concentration [mg / 1] 72,5 72.5 0,2 0.2 19,1 19.1 2 2 28,6 28.6 1,3 1.3

Poté bylo přidáno 0,2 g práškového zinku s průměrnou velikostí částic 40 pm. Vzniklá reakční suspenze byla míchána po dobu 180 minut. Míchání reakční suspenze bylo zajišťováno míchadly samostatných elektromagnetických míchaček. Teplota reakční směsi byla udržována na konstantní teplotě 20 °C tak. že reaktory byly umístěny v temperovaném bazénu protékaném tempe40 rovací vodou vnějšího okruhu z termostatu. Výsledná reakční suspenze byla následně zfiltrována přes filtrační membránu ze skelných mikrovláken. Výstupní koncentrace thallia byla 0,3 mg/1. Účinnost separace thallia z roztoku byla 99,0 %.0.2 g of zinc powder with an average particle size of 40 µm was then added. The resulting reaction suspension was stirred for 180 minutes. Agitation of the reaction slurry was provided by the stirrers of separate electromagnetic stirrers. The temperature of the reaction mixture was kept constant at 20 ° C so. that the reactors were placed in a tempered pool flowing through the temp. The resulting reaction slurry was then filtered through a glass microfibre filter membrane. The output thallium concentration was 0.3 mg / L. The efficiency of thallium separation from the solution was 99.0%.

Příklad 7Example 7

Do vsádkového reaktoru o pracovním objemu 600 ml bylo nadávkováno 100 ml destilované vody a odváženo 10 g dendritického zinku o velikosti zm 1 až 4 mm a složení:A 100 ml batch reactor was charged with 100 ml of distilled water and weighed 10 g of dendritic zinc having a size of 1 to 4 mm and the composition:

-5CZ 303308 B6-5GB 303308 B6

prvek element Si Si S WITH Cl Cl K TO Ca Ca Fe Fe Zn Zn Sn Sn TI TI Pb Pb koncentrace % hmotn. concentration% wt. 0,35 0.35 0,1 0.1 0,14 0.14 0,06 0.06 0,06 0.06 0,03 0.03 91,2 91.2 0,01 0.01 0,02 0.02 8 8

Vzniklá reakční suspenze byla míchána po dobu 30 minut. Míchání reakční suspenze bylo zajišťováno míchadly samostatných elektromagnetických míchaček. Následně bylo přidáno 396,6 ml destilované vody a 3,4 ml modelového roztoku octanu thallného o koncentraci 1000 mg/1. Vstupní koncentrace thallia byla 100 mg/1. Teplota reakční směsi byla udržována na konstantní teplotě 20 °C tak, že reaktory byly umístěny v temperovaném bazénu, protékaném temperovací vodou vnějšího okruhu z termostatu. Reakční doba byla 2 hodiny. Výsledná reakční suspenze byla následně zfiltrována přes filtrační membránu ze skelných mikrovláken. Výstupní koncentrace thallia byla 0,9 mg/1. Účinnost separace thallia z roztoku byla 99,1 %.The resulting reaction suspension was stirred for 30 minutes. Agitation of the reaction slurry was provided by the stirrers of separate electromagnetic stirrers. Subsequently, 396.6 ml of distilled water and 3.4 ml of a 1000 mg / l thallous acetate model solution were added. The initial thallium concentration was 100 mg / l. The temperature of the reaction mixture was kept constant at 20 ° C by placing the reactors in a tempered pool flowing through the tempering water of the external circuit from the thermostat. The reaction time was 2 hours. The resulting reaction slurry was then filtered through a glass microfibre filter membrane. The output thallium concentration was 0.9 mg / L. The efficiency of thallium separation from the solution was 99.1%.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem je průmyslově použitelný při čištění vod obsahujících rozpuštěné soli thallia, případně thallia a kadmia.The process for removing thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water with zinc is industrially applicable in the purification of waters containing dissolved salts of thallium, optionally thallium and cadmium.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob odstraňování thallia, případně thallia a kadmia, z kontaminované vody zinkem, vyznačující se tím, že se na kontaminovanou vodu obsahující katíonty thallia o koncentraci I až 1000 mg/1 působí zinkem při teplotě 5 až 35 °C po dobu 0,1 až 10 hodin.Method for removing thallium, optionally thallium and cadmium, from contaminated water with zinc, characterized in that contaminated water containing thallium cations of a concentration of 1 to 1000 mg / l is treated with zinc at a temperature of 5 to 35 ° C for 0.1 up to 10 hours. 2. Způsob odstraňování podle nároku 1, vyznačující se tím, že se působí na kontaminovanou vodu obsahující katíonty thallia a katíonty kadmia o koncentraci 1 až 1000 mg/1.2. The removal method of claim 1, wherein the contaminated water comprises thallium cations and cadmium cations at a concentration of 1 to 1000 mg / l. 3. Způsob odstraňování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se do vsádkového míchaného reaktoru napustí 1000 hmotnostních dílů kontaminované vody a vloží 0,1 až 20 hmotnostních dílů zinku o velikosti částic 20 až 60 μπι a pak se reakční směs míchá po dobu 0,1 až 10 hodin.Removal process according to claim 1 or 2, characterized in that 1000 parts by weight of contaminated water are introduced into the batch stirred tank reactor and 0.1 to 20 parts by weight of zinc having a particle size of 20 to 60 μπι are introduced and the reaction mixture is stirred for 0.1 to 10 hours. 4. Způsob odstraňování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kontaminovaná voda protéká průtočným reaktorem s vrstvou zinku o velikosti částic až 0,5 až 50 mm rychlostí 0,5 až 20 m/den.Removal process according to claim 1 or 2, characterized in that the contaminated water flows through a through-flow reactor with a zinc layer having a particle size of up to 0.5 to 50 mm at a speed of 0.5 to 20 m / day.
CZ20100888A 2010-12-02 2010-12-02 Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from polluted water by the use of zinc CZ2010888A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100888A CZ2010888A3 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from polluted water by the use of zinc

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20100888A CZ2010888A3 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from polluted water by the use of zinc

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ303308B6 true CZ303308B6 (en) 2012-07-25
CZ2010888A3 CZ2010888A3 (en) 2012-07-25

Family

ID=46516440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20100888A CZ2010888A3 (en) 2010-12-02 2010-12-02 Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from polluted water by the use of zinc

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2010888A3 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996019413A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 M.I.M. Hüttenwerke Duisburg Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Process for treating waste water containing metals
CZ300285B6 (en) * 2007-07-02 2009-04-08 Ústav chemických procesu Akademie ved CR Method of removing thallium from ammonium alum
JP2009106853A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Taiheiyo Cement Corp Wastewater treatment method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996019413A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-27 M.I.M. Hüttenwerke Duisburg Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung Process for treating waste water containing metals
CZ300285B6 (en) * 2007-07-02 2009-04-08 Ústav chemických procesu Akademie ved CR Method of removing thallium from ammonium alum
JP2009106853A (en) * 2007-10-30 2009-05-21 Taiheiyo Cement Corp Wastewater treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2010888A3 (en) 2012-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107188361B (en) Slow-release vulcanizing agent, preparation method thereof and method for purifying heavy metal and arsenic in acidic solution by using slow-release vulcanizing agent
CN104478160B (en) Selecting and purchasing ore deposit contains the method for organism and the process of heavy metal wastewater thereby synergistic oxidation
CN102765831A (en) Purification method of wastewater containing heavy metal and arsenic
CN105036487A (en) Device and method for further treating and recycling heavy metal waste water
US10759680B2 (en) Preferential removal of hexavalent chromium from contaminated water
CN103224263A (en) Method for deep removal of phosphorus from high phosphorus iron ore dephosphorization wastewater
Boonrattanakij et al. Influence of coexisting EDTA, citrate, and chloride ions on the recovery of copper and cobalt from simulated wastewater using fluidized-bed homogeneous granulation process
US11084742B2 (en) Activated hybrid zero-valent iron treatment system and methods for generation and use thereof
CN204874208U (en) Device of heavy metal wastewater advanced treatment and regeneration
CZ303308B6 (en) Method of removing thallium, optionally thallium and cadmium from contaminated water using zinc
Najem Evaluation the biosorption capacity of water hyacinth (Eichhornia crassipes) root for some heavy metals
Hesnawi et al. Heavy metal removal from aqueous solution using natural libyan zeolite and activated carbon
WO2020255956A1 (en) Water purifying material having iron as main component, and method for manufacturing same
RU2725315C1 (en) Method of purifying water from arsenic compounds
CN107473316A (en) Solid-state heavy metal containing wastewater treatment agent
CN111204918B (en) Method for treating wastewater containing chromium and fluorine
Kazemian et al. Environmental applications of natural zeolites
JPH10156389A (en) Fluid purifier
CN109205829A (en) The method of film assisting crystallisation technique MAC selective removal and the copper in recycle-water
Ngo et al. A comparison of conventional and non-conventional treatment technologies on arsenic removal from water
Williams Ion exchange nutrient recovery from municipal wastewater
Escudero Oñate Valorisation of industrial wastes for the removal of metals and arsenic from aqueous effluents
WO2011125398A1 (en) Method for purifying polluted water
JP2014512957A (en) Purification of acidic mineral water
Islam Development of adsorption media for removal of lead and nitrate from water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20151202