DD212190A1

DD212190A1 - Verfahren zur quecksilbergewinnung aus waessrigen loesungen

Info

Publication number: DD212190A1
Application number: DD24577782A
Authority: DD
Inventors: Lothar Feistel; Karsten Gloe; Peter Muehl; Lothar Beyer; Eberhard Hoyer; Gerhard Schwachula
Original assignee: Bitterfeld Chemie
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1982-12-09
Publication date: 1984-08-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Quecksilber aus Abwaessern bzw. aus Prozessloesungen der chemischen Industrie, seine Anreicherung und Gewinnung. Das Ziel der Erfindung bestand darin, die Entfernung und Wiedergewinnung von Quecksilber aus waessrigen Loesungen ohne Chemikalienzusatz unabhaengig von seiner chemischen Form und seiner Rueckgewinnung vom Harz in einfacher und oekonomischer Weise zu sichern. Es wurde gefunden, dass man ein derartiges Verfahren realisieren kann, wenn man die waessrige quecksilberhaltige Loesung mit einem Ionenaustauscherharz kontaktiert, das acylsubstituierte und/oder carbonsaeuresubstituierte Thioharnstoffgruppen enthaelt und die Entfernung des Quecksilbers vom Harz bei dessen gleichzeitiger Regenerierung durch eine Thioharnstoffloesung und/oder Mineralsaeure und/oder thermische Behandlung des beladenen Harzes erfolgt.

Description

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VSB CHEMISKOMBIHAT BITTEBPELD Bitterfeld, 2. 12. 1982

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Verfahren zur Quecksilbergewinnung aus wäßrigen Lösungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ermöglicht die Entfernung von Quecksilber aus Abwässern bzw. aus Prozeßlösungen der chemischen Industrie, seine Anreicherung und Gewinnung. Wegen der umweltschädigenden Wirkung des stark toxischen Quecksilbers ist ein derartiges Verfahren besonders notwendig und zweckmäßig einsetzbar. Ss gelingt dabei, das Quecksilber aus wäßrigen Lösungen vollständig zu entfernen und als Sekundärrohstoff wiederzugewinnen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Entfernung und Gewinnung von Quecksilber aus wäßrigen Lösungen sind eine Reihe unterschiedlicher Ionenaustauscherverfahren bekannt. So werden nach der DE-AS 2110 057, GB-PS 1154 420 Anionenaustauscher mit sekundären und tertiären Alkylamin- bzw, Aainooxy-Ankergruppen zur Quecksilberentfemung eingesetzt. Ihr Nachteil besteht darin, daß sie die Anwesenheit quecksilberhaltiger Anionen voraussetzen.

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Somit ist im allgemeinen, falls nicht Salzsolen vorliegen, ein Chloridionenzusatz·erforderlich, der die Abwasser belastet und aufwendig ist. Die DB-OS 2128 802 beschreibt ein Verfahren zur Adsorption von Schwermetallen. Zum Einsatz kommen Polykondensationsharze auf der Basis von Aldehyden, Phenolen und Thioharnstoffen bzw. Thiosemicarbazid oder Thiocarbazid. Bs ist jedoch schwierig, auf diesem Wege einheitlich aufgebaute Kondensationsprodukte zu erhalten. Weiterhin ist durch die, DE-AS 2158 523 ein Ionenaustauscherverfahren für Quecksilber auf der Basis chelatbildender Harze mit Schwefel und Stickstoff bzw. Sauerstoff enthaltenden Ankergruppen bekannt. Nachteilig ist jedoch bei ihrer Anwendung, daß zur Adsorption ein optimaler pH-Wert eingestellt werden muß und nach erfolgter Adsorption des Quecksilbers am Harz seine Entfernung mit üblichen Regenerierungsmitteln nicht möglich ist. Die DD-PS 117 187 beschreibt die Verwendung neuer Thiohamstoffgruppen enthaltender makroporöser Kunstharze. Das Quecksilber kann nur durch Verbrennung dar Harze oder durch eine spezielle Regenerierung wiedergewonnen werden. Sin derartiges Verfahren kann wirtschaftlich auf keinen Fall befriedigen,

Die Akzo Zount Chemie Hederland entwickelte ein Abwasserreinigungsverfahren speziell für Chloralkalielektrolyseanlagen, bei dem ein quecksilberselektives Polymerisationsharz mit SH-Gruppen eingesetzt wird (G. J. de Jong, C. J. N. Rekers J, Chromatogr. 102 (1974), 443 - 550). Jedoch bedarf es hierfür der Lösung mehrerer vorbereitender Stufen, die den Eigenschaften des zum Einsatz kommenden Adsorbents Rechnung tragen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung und Wiedergewinnung von Quecksilber aus wäßrigen Lösungen, das es gestattet, ohne Chemikalienzusatz die Adsorption des gesamten in einer wäßrigen Phase vorliegenden Quecksilbers,unabhängig von seiner chemischen Form und seiner Rückgewinnung vom Harz, in einfacher und ökonomischer Weise zu sichern.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Adsorption von Quecksilber aus wäßrigen Lösungen unterschiedlicher Zusammensetzung ohne Chemikalienzusatz ermöglicht sowie dessen Rückgewinnung bei gleichzeitiger Regenerierung des eingesetzten Ionenaustauscherharses ökonomisch gestattet.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß die wäßrige quecksilberhaltige Lösung mit einem Ionenaustauscherharz in Kontakt gebracht wird, das aus einer Polymermatrix mit acyl- und/oder carbon säure substituiert en Thioharnstoff-Ankergruppen besteht. Die PoIymermatris: kann dabei von verschiedener Struktur sein. Es eignen sich sowohl vernetzte Polyvinylaromaten, vernetzte Acrylsäureamide als auch vernetzte und/oder unvernetate halogenhaltige Polymere aliphatischer Struktur.

Die Adsorption wird zweckmäßigerweise in mit dem Austauscherharz gefüllten Säulen durchgeführt, wobei die Kontaktierungszeiten von der Art der Substituenten in den Ankergruppen, von der Art der Quecksilberspezies und anderen Faktoren abhängig sind. Die zu wählende Durchflußgeschwindigkeit für die quecksilberhaltige Lösung sollte demzufolge bei 1 bis 20 cm/min liegen.

Die Entfernung des Quecksilbers vom Austauscherharz und damit dessen gleichzeitige Regenerierung erfolgt mit einer sauren Thioharnstofflcsung unä/oder Mineralsäurelösung oder durch thermische Behandlung des beladenen Austauschers, Als besonders geeignet erweist sich salzsaure Thioharnstofflösung mit einer Thioharnstoffkonzentration von 0,1 bis 1 mol/l und einer Salzsäurskonzentration von 0,1 bis 1 mol/l.

Das im Sluat angereicherte Quecksilber wird in bekannter Weise daraus gewonnen.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zeigen einige besonders gut geeignete Austauschertypen, ohne das erfinduztgsgemäße Verfahren darauf einzuschränken.

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BeisOJel 1

Eine Säule von 1,4 ein Durchmesser wird mit 23 cm eines Ionenaustauschers mit folgender Ankergruppe:

CH,

-N-

CH S

H 0

gefüllt. Das Harz wird mit einer quecksilberhaltigen Lösung kontaktiert, deren Quecksilbergehalt 100 ppm beträgt. Nach einer Durchflußgeschwindigkeit von 0,1 dm /h hatte die ausfließende Lösung noch einen Quecksilbergehalt von 15

Die Adsorptionskapazität beträgt 200 g Quecksilber je dm Harz.

Beispiel 2

Sine Säule von .1,4 cm Durchmesser wird mit 20 cm eines lonenaus-, tauscherharzes mit folgender Ankergruppe

I CH,

C-IiH- (CH„)„ -HE-

gefüllt. Das Harz wird mit einer quecksilberhaltigen Lösung kontaktiert , deren Quecksilbergehalt 110 ppm beträgt. Hach einer Durchflußgesclrwindigkeit von 0,11 dm /la beträgt der Quecksilbergehalt in der ausfließenden Lösung noch 18 ppb. Die Adsorptionskapazität beträgt 210 g Quecksilber je dm Harz.

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Beispiel 3

Sine Säule von 1,4 cm Durchmesser wird mit 25 cm eines schwermetallbindenden Polymeren folgender Struktur

GH₂

gefüllt. Das Harz wird mit einer quecksilberhaltigen Lösung kontaktiert, deren Quecksilbergehalt 90 ppm beträgt. Die Durchflußgeschwindigkeit beträgt 0,1 dm /tu Die ausfließende Lösung hat· einen Quecksilbergehalt von 14 ppb. Die Adsorptionskapazität des Austauschers beträgt 230 g je dm Harz.

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Claims

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Erfindungsanspruch

1♦ Verfahren zur Gewinnung von Quecksilber aus einer wäßrigen quecksilberhaltigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung mit einem Ionenaustauscherharz kontaktiert wird, das acylsubstituierte und/oder carbonsäuresubstituierte Thioharnstoff-Ankergruppen an einer Polymermatris: enthält, und die Entfernung des Quecksilbers vom Harz bei dessen gleichzeitiger Regenerierung durch eine Thio-_r. harnstofflösung und/oder Mineralsäurelösung oder durch thermische Behandlung des beladenen Harzes erfolgt,
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerniatris: vernetzte Polyvinylaromaten eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymermatrix vernetzte Acrylsäureamide eingesetzt werden*
4. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymermatris vernetzte und/oder unvemetzte halogenhaltige Polymere aliphatischer Struktur eingesetzt werden.

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