DD242395A1 - PROCESS FOR HEAVY METAL RECOVERY FROM SLEEPING - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren zur Schwermetallrueckgewinnung aus Schlaemmen erlaubt die Gewinnung von gereinigten hochkonzentrierten Schwermetalloesungen durch eine direkte Extraktion des Metalls aus den in Wasser suspendierten Schlaemmen und einer anschliessenden Reextraktion mit stark sauren Sulfatloesungen. Als Extraktionsmittel wird ein in aliphatischen Kohlenwasserstoffverbindungen geloester Phosphorsaeureester eingesetzt.The method of recovering heavy metals from sludge allows the recovery of purified high concentration heavy metal solutions by direct extraction of the metal from the sludges suspended in water and subsequent reextraction with strongly acidic sulfate solutions. The extractant used is a phosphoric acid ester dissolved in aliphatic hydrocarbon compounds.
Description
Die Erfindung dient der Rückgewinnung von Schwermetallen, vorzugsweise Zink, aus Schlämmen als Schwermetallösung mit hoher Metälfkonzentration.The invention serves the recovery of heavy metals, preferably zinc, from sludges as a heavy metal solution with a high metal concentration.
Es sind Verfahren bekannt, bei denen:Methods are known in which:
1. Aus wäßrigen sauren Zinklösungen durch flüssig-flüssig Extraktion mit phosphororganischen Verbindungen als Extraktionsmittel, bzw. durch Flüssigmembranextraktion das Zink selektiv aus einer wäßrigen Phase I in eine wäßrige Phase Il überführt wird.1. From aqueous acidic zinc solutions by liquid-liquid extraction with organophosphorus compounds as extractant, or by liquid membrane extraction, the zinc is selectively transferred from an aqueous phase I into an aqueous phase II.
Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß bei einer Extraktion des Zinks aus Schlämmen diese vor der extraktiven Aufbereitung in sauren Medium gelöst sein müssen. (Välberg-Verfahren)The disadvantage of this procedure is that in an extraction of the zinc from sludges they must be dissolved in an acidic medium before the extractive treatment. (Välberg method)
2. Durch Ionenaustausch mit gekoppelter Eletrolyse das Zink aus wäßrigen Lösungen als Metall gewonnen wird. Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß die Schlämme vor der Aufbereitung gelöst werden müssen und Calziumionen bei der Elution der Ionenaustauscher mit sulfatsauren Elektrolytlösungen als CaSO4 im Austauscher ausfallen und den Durchlaßwiderstand des Austauschers erhöhen.2. The zinc is obtained from aqueous solutions as metal by ion exchange with coupled electrolysis. The disadvantage of these methods is that the sludges must be dissolved before the treatment and precipitate calcium ions in the elution of the ion exchanger with sulfate-acid electrolyte solutions as CaSO 4 in the exchanger and increase the on-resistance of the exchanger.
Die anschließende Elektrolyse der sulfatsauren Elektrolytlösungen erfordert hohe Aufwendungen an Elektroenergie. (DE2724724A1)The subsequent electrolysis of the sulfate acid electrolyte solutions requires high energy costs. (DE2724724A1)
3. Durch Auslaugung mit konzentrierter H2SO4 basischer Schlämme oder Oxidation, z. B. mit H2O2 bzw. bekteriell, und anschließender Auslaugung sulfidischer Schlämme das Zink direkt als Zinksulfatlösung zurückgewonnen wird. Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß der Aufschlußgrad niedrig ist und Verunreinigungen, die H2SO4 löslich sind, mit überführt werden. (Enka-Verfahren; DE 2855690B2)3. By leaching with concentrated H 2 SO 4 basic sludge or oxidation, z. B. with H 2 O 2 or bekteriell, and subsequent leaching sulfidic sludge, the zinc is recovered directly as zinc sulfate solution. The disadvantage of these methods is that the degree of digestion is low and impurities which are soluble in H 2 SO 4 are also transferred. (Enka method; DE 2855690B2)
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, Schwermetalle direkt aus Schlämmen in Form einer gereinigten, hochkonzentrierten Metallösung zu gewinnen.The aim of the invention is to recover heavy metals directly from sludges in the form of a purified, highly concentrated metal solution.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das den Aufschluß von Schwermetailen direkt aus Schlämmen mit hohem Aufschlußgrad, hoher Selektivität bei geringem Energieaufwand ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Schwermetallschlamm gewaschen, in Wasser oder NaOH suspendiert und auf einen Eingangs-pH-Wertvon 5,5 bis 10,0 eingestellt wird. Diese Suspension wird einer ein-oder mehrstufigen Extraktion nach dem Gegenstromprinzip zugeführt. Als Extraktionsmittel dient ein Phosphor- oder Phosphonsäureester, der mit einer Konzentration von 10-80 Ma.-% in einem aliphatischen Kohlenwasserstoffgemisch gelöst ist, wobei das Volumenverhältnis der organischen Phase zur wäßrigen Suspension 0,3 bis 3,5 beträgt. Während der Extraktion werden keine Hilfsmedien {Puffergemische, Laugen, Säuren) zur pH-Wert-Regulierung eingesetzt. Die Konzentration der Suspension wird auf 0,01-1 ,Om eingestellt.The invention has for its object to develop a method that allows the digestion of heavy metals directly from sludge with high degree of digestion, high selectivity with low energy consumption. According to the invention, the object is achieved by washing a heavy metal slurry, suspending it in water or NaOH and adjusting it to an input pH of 5.5 to 10.0. This suspension is fed to a one-stage or multi-stage extraction according to the countercurrent principle. The extractant used is a phosphoric or phosphonic acid ester which is dissolved in a concentration of 10-80% by weight in an aliphatic hydrocarbon mixture, the volume ratio of the organic phase to the aqueous suspension being 0.3 to 3.5. During the extraction, no auxiliary media (buffer mixtures, alkalis, acids) are used for pH regulation. The concentration of the suspension is adjusted to 0.01-1, Om.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, in der ersten Extraktionsstufe die wäßrige Suspension durch das als organische Phase eingesetzte Extrakt, der zweiten Extraktionsstufe 2 bis 10 Minuten zu extrahieren und bei einem Gleichgewichts-pH-Wert von 4,0 bis 2,0 5 bis 10 Minuten zu trennen. Das Raffinat der ersten Extraktionsstufe wird nach der Trennung mit einem pH-Wert von 2.0 bis 3,0 der zweiten Extraktionsstufe zugeführt, in der es durch die organische Phase, bestehend aus unbeladener bzw. reextrahierter Extraktionsmittellösung, 2 bis 10 Minuten extrahiert und bei einem Gleichgewichts-pH-Wertvon 1,3 bis 2,1 getrennt wird.It has proven advantageous in the first extraction stage to extract the aqueous suspension through the extract used as organic phase, the second extraction stage for 2 to 10 minutes and at an equilibrium pH of 4.0 to 2.0 5 to 10 minutes to separate. The raffinate of the first extraction stage, after separation with a pH of 2.0 to 3.0, is fed to the second extraction stage where it is extracted through the organic phase consisting of unextracted or reextracted extractant solution for 2 to 10 minutes and at equilibrium pH is separated from 1.3 to 2.1.
Das Raffinat der zweiten Extraktionsstufe wird der Schlammgewinnung wieder zugeführt, oder als von Schwermetallion gereinigtes Abwasser abgeleitet.The raffinate of the second extraction stage is recycled to sludge recovery or discharged as wastewater purified from heavy metal ion.
Der Extrakt der ersten Extraktionsstufe wid einer ein- bzw. mehrstufigen Reextraktin zugeführt. Als Reextraktionsmittel kommt eine starksaure Sulfatlösung zum Einsatz. In der ersten Reextraktionsstufe wird vorzugsweise eine 3 bis 5 m H2SCUaIs Reextraktionsmittel eingesetzt.The extract of the first extraction stage wid supplied to a single or multi-stage reextraktin. As Reextraktionsmittel a strongly acidic sulfate solution is used. In the first reextraction stage, a 3 to 5 m H 2 SCUaIs reextraction agent is preferably used.
Das Reextrakt der ersten Reextraktionsstufe wird so lange zur Reextraktion eingesetzt, bis die Konzentration auf 2-4m H2SO4 abgesunken bzw. die Sättigungskonzentration des zu reextrahierenden Metalliones in der Reextraktionsphase erreicht ist.The reextract of the first reextraction stage is used for reextraction until the concentration has dropped to 2-4 m H 2 SO 4 or the saturation concentration of the metal ion to be reextracted in the reextraction phase has been reached.
Das Raffinat der ersten Reextraktionsstufe wird in der zweiten Reextraktionsstufe mit einer 5,5 bis 8 m H2SO4 nochmals reextrahiert.The raffinate of the first reextraction stage is reextracted again in the second reextraction stage with a 5.5 to 8 m H 2 SO 4 .
Das Reextraktionsmittel der zweiten Reextraktionsstufe wird nach Erreichen der Sättigungskonzentration an Metallionen des Reextraktes in der ersten Reextraktionsstufe, als Reextraktionsmittel in der ersten Stufe eingesetzt.The reextraction agent of the second reextraction stage is used after reaching the saturation concentration of metal ions of the ree extract in the first reextraction stage, as Reextraktionsmittel in the first stage.
Ausführungsbeipielversion Example
Zur Anwendung kam ein Zinkhydroxidschlamm mit einer Konzentration von 40-50 Ma.-% Zink in der Trockensubstanz und einem Feststoffgehalt von 2—3%.A zinc hydroxide sludge with a concentration of 40-50% by weight of zinc in the dry matter and a solids content of 2-3% was used.
Dieser Zinkhydroxidschlamm wurde mit NaOH (pH > 9) gewaschen und in eine wäßrige Suspension mit einer Zinkkonzentration von 0,05m überführt, die Suspension wurde mit einem Phosphorsäure-Di-ester,This zinc hydroxide sludge was washed with NaOH (pH> 9) and transferred into an aqueous suspension having a zinc concentration of 0.05 m, the suspension was treated with a phosphoric acid diester,
R'O 0 , wobei R und R' =R'O 0, where R and R '=
p^ C1Hq-CH . (C2H5) - CH2-p ^ C 1 Hq-CH. (C 2 H 5 ) - CH 2 -
R of X0 HR of X 0 H
oder R und R' substituierte Arylgruppen darstellen, zweistufig extrahiert.or R and R 'represent substituted aryl groups, extracted in two stages.
Anschließend wurde das Extrakt der zweiten Stufe mit einer 4m H2SO4-Lösung, in der 400g/l ZnSO4 x 7 H2O gelöst waren, reextrahiert und eine zweite Reextraktionsstufe mit 2,5m H2SO4 angeschlossen.Subsequently, the second stage extract was reextracted with a 4m H 2 SO 4 solution in which 400 g / l ZnSO 4 .7H 2 O was dissolved, and a second reextraction stage was connected with 2.5m H 2 SO 4 .
Der Extraktionsgrad betrug 98,5-99,2%, der Reextraktionsgrad nach der ersten Reextraktionsstufe 75% und nach der zweiten bis 99,8%. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde das Extrakt der zweiten Extraktionsstufe mit einer gesättigten Na2SO4-Lösung,die3m H2SO4 und 1,2 m Zn2+ Ionen enthielt, reextrahiert.The degree of extraction was 98.5-99.2%, the reextraction after the first reextraction stage 75% and after the second to 99.8%. In another embodiment, the extract of the second extraction stage was reextracted with a saturated Na 2 SO 4 solution containing 3m H 2 SO 4 and 1.2m Zn 2+ ions.
Der Reextraktionsgrad betrug 87%.The degree of reextraction was 87%.
Claims (5)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD28221585A DD242395A1 (en) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | PROCESS FOR HEAVY METAL RECOVERY FROM SLEEPING |
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| DD28221585A DD242395A1 (en) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | PROCESS FOR HEAVY METAL RECOVERY FROM SLEEPING |
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| DD242395A1 true DD242395A1 (en) | 1987-01-28 |
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| DD (1) | DD242395A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0385968A2 (en) * | 1989-02-24 | 1990-09-05 | Prior Engineering Ag | Process for separating and recovering dissolved and precipitable metals, in particular heavy metals, from aqueous solutions |
-
1985
- 1985-10-30 DD DD28221585A patent/DD242395A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0385968A2 (en) * | 1989-02-24 | 1990-09-05 | Prior Engineering Ag | Process for separating and recovering dissolved and precipitable metals, in particular heavy metals, from aqueous solutions |
| EP0385968A3 (en) * | 1989-02-24 | 1990-09-26 | Prior Engineering Ag | Process for separating and recovering dissolved and precipitable metals, in particular heavy metals, from aqueous solutions |
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