DD272229A5 - METHOD FOR REMOVING METALS FROM EARTH, DUST AND SLEEPING - Google Patents

METHOD FOR REMOVING METALS FROM EARTH, DUST AND SLEEPING Download PDF

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DD272229A5 DD88315810A DD31581088A DD272229A5 DD 272229 A5 DD272229 A5 DD 272229A5 DD 88315810 A DD88315810 A DD 88315810A DD 31581088 A DD31581088 A DD 31581088A DD 272229 A5 DD272229 A5 DD 272229A5
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen und deren Salze aus Erden, Staeuben und Schlaemmen. Um die Abtrennung moeglichst vollstaendig durchzufuehren, erfolgt sie durch Loesen in niederen, aliphatischen Carbonsaeuren mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen in der Molekuelkette.The invention relates to a method for the removal of heavy metals and their salts from soils, Staeuben and Schlaemmen. To carry out the separation as completely as possible, it is carried out by Loesen in lower aliphatic carboxylic acids having up to 7 carbon atoms in the molecular chain.

Description

Berlin, den 8. 9. 1988 70 480/38Berlin, September 8, 1988 70 480/38

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen und deren Salze au3 Erden, Stäuben und SchlämmenProcess for the removal of heavy metals and their salts on earth, dusts and sludges

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht 3ich auf ein Verfahren zur Entfernung von Metallen aus Erden, Stäuben und Schlämmen·The invention relates to a method for removing metals from earth, dusts and sludges.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Durch Reste und Abgänge aus Produktionsprozessen früherer Jahre haben sich Metalle als Elemente, Legierungen oder Salze im Erdbereich oder in Flußbetten abgelagert. Bei Ausbaggerungen wird dieses verseuchte Erdreich auf Sonderdeponien verbracht» Eine unbeschränkte andere Lagerung oder Verwendung ist dagegen weitgehend ausgeschlossen. Ähnlich verhält es sich bei Aschen- und Filterstäuben von Müllverbrennungsanlagen oder von Energieerzeugungsbotrieben.As a result of leftovers and outflows from previous years' production processes, metals have been deposited as elements, alloys or salts in the ground or in riverbeds. In dredging this contaminated soil is spent on special landfills »Unlimited other storage or use, however, is largely excluded. The situation is similar with ash and filter dusts of waste incineration plants or of energy generation.

Derart mit Schwermetall en veiseuchte Erde kann auch ane Vielzahl von organischen Stoffen enthalten, welche bei Anwendung von anorganischen Säuren, die bekannterweise zur Lösung und Abtrennung der Schwermetalle verwendet werden, teilweise zu unerwünschten Produkten abgebaut werden.Thus, earth soaked with heavy metal may also contain a variety of organic substances which, when inorganic acids are used, which are known to be used for dissolving and separating the heavy metals, are partially degraded to undesirable products.

Solche Abbauprodukte sind oft schleimiger Natur und erschweren die Filtration der Schwermetallösung, weiterhin können sie zu unervÄinschten Koagulationen führen, durch die Schwermetalle eingeschlossen und zurückgehalten werden.Such degradation products are often slimy in nature and complicate the filtration of the heavy metal solution, and they can lead to unwelcome coagulations that trap and retain heavy metals.

Die besonders zur Entfernung der Schwermetalle verwendete Salzsäure führt bei Anwesenheit von Blei, besonders wenn ein höherer Bleigehalt der Erden vorliegt, zu ungenügender Auslaugung, da das mit Salzsäure gebildete Bleichlorid in V/asser schwer löslich ist.The hydrochloric acid, especially used for the removal of heavy metals, leads to insufficient leaching in the presence of lead, especially when there is a higher lead content in the earth, since the lead chloride formed with hydrochloric acid is hardly soluble in water.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Umweltbelastung durch in Abprodukten enthaltenen Schwermetallen bzw. Schwermetallverbindungen zu vermindern.The aim of the invention is to reduce the environmental impact of waste metals contained in heavy metals or heavy metal compounds.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, e.'.n Verfahren zur Rückgewinnung von Schwermetallen bzw. Schwermetallverbindungen aus Abprodukten, wie Erden, Stäuben und Schlammen zu entwickeln,The object of the invention is to develop a method for the recovery of heavy metals or heavy metal compounds from waste products, such as soils, dusts and sludges,

Um die Schwermetalle weitgehender aus Erden, Stäuben und Schlämmen zu beseitigen, wurde erfindungsgemäß herausgefunden, daß gesättigte, niedere aliphatische Garbonsäuren bis zu 7 Kohlenstoffatomen in der LIoIeküikette zur Lösung und Auslaugung der Schwermetalle aus Erden und dgl. sehr gut geeignet sind.In order to remove the heavy metals from earths, dusts and sludges, it has been found according to the invention that saturated, lower aliphatic carboxylic acids of up to 7 carbon atoms in the chlorine chain are very well suited for dissolving and leaching the heavy metals from soils and the like.

Besonders bevorzugt können Methansäure, Äthansäure oder Propionsäure oder deren Mischungen angewendet werden. Diese' Säuren sind in jedem Verhältnis untereinander und in V/asser mischbar. Sie werden in konzentrierter Form, besser aber in mehr oder weniger mit Wasser verdünnter Form für die Lösung der Metalle angewendet.Particular preference may be given to using methanoic acid, ethanoic acid or propionic acid or mixtures thereof. These acids are miscible with each other and in water. They are used in concentrated form, but better in more or less diluted with water form for the solution of metals.

Die Metalle Aluminium, Blei, Cadmium, Calzium, Chrom, "Sisen, Kupfer, Kobalt, Magnesium, Mangan, Nickel, Quecksilber undThe metals aluminum, lead, cadmium, calcium, chromium, "iron, copper, cobalt, magnesium, manganese, nickel, and mercury

Titan werden von den genannten Säuren oder deren Mischungen gelöst, wobei die Metalle beim Löseprozess in beliebiger Bindung, zum Beispiel als Oxide, Hyydroxide, Carbonate oder auch als Chloride vorliegen können.Titanium is dissolved by said acids or mixtures thereof, which metals can be present in the dissolution process in any binding, for example as oxides, hydroxides, carbonates or as chlorides.

Der Lösungaprozess wird beschleunigt durch Erwärmen, bei dem jedoch eine Temperatur über 60 0C keine weiteren, wesentlichen Vorteile bietet.The solution process is accelerated by heating, but in which a temperature above 60 0 C offers no other significant advantages.

Zur zweckmäßigen Verwendung verdünnter Carbonsäure oder Säuremischung kann die Konzentration zwischen 10 % bis 55 % gehalten werden, besonders aber in den Grenzen zwisehen 15 % bis 55 %· In Sonderfällen kann aber auch der Einsatz konzentrierter Carbonsäure oder deren Mischungen geboten sein. Y/asser zur Verdünnung der Carbonsäuren kann direkt den Säuren zugesetzt sein, kann aber auch nachgeführt v/erden. Wasser kann aber auch in den Erden und Schlämmen als Feuchte vorliegen.For convenient use of dilute carboxylic acid or acid mixture, the concentration can be maintained between 10 % to 55 % , but especially within the limits of 15 % to 55 %. In special cases, however, the use of concentrated carboxylic acid or mixtures thereof may be advisable. Y / asser for diluting the carboxylic acids may be added directly to the acids, but may also be added. However, water can also be present in the earth and sludge as moisture.

Die Carbonsäuremischung Methansäure, Äthansäure und Propionsäure kann gut im Verhältnis von 1:1:1 eingestellt sein, es i3t aber auch jedes andere Verhältnis anwendbar.The carboxylic acid mixture of methanoic acid, ethanoic acid and propionic acid can be well set in the ratio of 1: 1: 1, but it also applies any other ratio applicable.

Binäre Carbonsäuremischungen von Methansäure und Äthansäure sind ebenfalls in jedem Verhältnis einsetzbar, wenn in dem jeweiligen Anwendungsfall nicht nur eine Carbonsäure vorteilhaftBinary carboxylic acid mixtures of methanoic acid and ethanoic acid can also be used in any ratio, if in the particular application not only a carboxylic acid is advantageous

AusführunpabeispielAusführunpabeispiel

1. Die Durchführung des Verfahrens soll an folgendem Beispiel zur Abscheidung von Eisen, Blei und Chrom als vorliegende Metalle beschrieben werden.1. The implementation of the method will be described in the following example for the deposition of iron, lead and chromium as present metals.

Ausgehobene Erde, durchsetzt mit Holzstücken, Gras und Pflanzenresten, kleinen Steinen und Bauschutt in einer Korngröße nicht über 10 mm wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt.Raised soil, interspersed with pieces of wood, grass and plant remains, small stones and building rubble in a grain size not exceeding 10 mm was treated by the method according to the invention.

Das Material hatte eine Feuchte von 5 % und wurde in einen Rührkessel eingefüllt. Unter Erwärmen auf 60 0G wird eine Mischung von 90 % Äthansäure und 10 % Methansäure zugegeben, worauf mit Wasser im Verhältnis von 1:3 verdünnt wird. Nach einer Einwirkungszeit der verdünnten Carbonsäuren von 15 Minuten wird die behandelte Mischung auf ein Vakuumfilter abgelassen, und kurz mit Waa3er nachgev/aachen.The material had a humidity of 5 % and was poured into a stirred tank. With heating to 60 0 G, a mixture of 90 % of ethanoic acid and 10 % of methanoic acid is added, followed by dilution with water in the ratio of 1: 3. After a reaction time of dilute carboxylic acids of 15 minutes, the treated mixture is drained on a vacuum filter and followed briefly with Waa3er.

Als Rückstand auf dem Filter hinterbleibt die Erde mit den oben genannten Beimischungen, welch« unverändert aua dein Löseprozess hervorgehen. Die Schwermetalle befinden sich in vollkommen gelöster Form im ablaufenden Filtrat,As a residue on the filter, the earth remains behind with the admixtures mentioned above, which continue to emerge unchanged from your dissolving process. The heavy metals are in completely dissolved form in the effluent filtrate,

2. In einem speziellen Fall, auf den im gesamten die Ausführungen aus Beispiel 1 zutrifft, wurden 2,65 kg Erde als Bauatellenaushub, verunreinigt mit Eisen, Blei und Chrom, mit 9 Liter einer verdünnten Säure, deren Gehalt an Carbonsäure 3 Liter betrug, behandelt.2. In a specific case, to which all of the explanations given in Example 1 apply, 2.65 kg of soil were extracted as excavated litter, contaminated with iron, lead and chromium, with 9 liters of a dilute acid whose carboxylic acid content was 3 liters, treated.

Nach Aufarbeitung wurden erhalten:After work-up, the following were obtained:

Rückstand, Erde usw. 2,44 kg Metallsalze 0,18 kgResidue, soil, etc. 2.44 kg metal salts 0.18 kg

An verdünnter Säure wurden als Überschuß rückgeführt:Of diluted acid were recycled as excess:

7,50 Liter7.50 liters

2 7 2 2 22 7 2 2 2

Das Verhältnis der abtrennenden Metalle ergab sich durch Analyse zu Blei 80 %, Chrom 9 % und Eisen 11 %, The ratio of the separating metals was determined by analysis to lead 80%, chromium 9 % and iron 11 %,

Die Prüfung des Rückstandes auf Schwermetall ergab Werte, welche unter der Toleranzgrenze lagen.Examination of the residue for heavy metal gave values which were below the tolerance limit.

3. In gleicher Weise können auch Stäube, beispielsweise Elektrofilterstäube aus Energiegewinnungsprozesuen behandelt werden. Dasselbe gilt für Aschen und Stäuben aus der Müllverbrennung.3. Similarly, dusts, such as electrostatic precipitators from energy recovery processes can be treated. The same applies to ashes and dusts from waste incineration.

Stäube aus Müllverbrennungsanlagen enthalten eine Vielzahl von Metallen.Dust from waste incineration plants contain a large number of metals.

Ein solcher Filterstaub, der nach einer vorher durchgeführten Analyse die Metalle Aluminium, Blei, Chrom, Cadmium, Eisen, Kupfer, Magnesium, Nickel, Quecksilber, Zinn und Zink enthielt, wurde wie folgt behandelt:Such filter dust, which according to a previous analysis contained the metals aluminum, lead, chromium, cadmium, iron, copper, magnesium, nickel, mercury, tin and zinc, was treated as follows:

1 k& d<=!S Elektrofilterstaubes wurde mit 3»5 Liter einer 50%igen wässrigen iithansäure unter Rühren bei maximal 55 0C während einer Dauer von 20 Minuten behandelt. Nach Abfilcrieren der gelösten Metalle und kurzem Auswaschen des Rückstandes, der vorzugsweise aus Silikaten bestand; konnten keine metallischen Anteile im Rückstend nachgewiesen werden. Die Prüfung ergab für alle vorher genannten Metalle entweder völlige Abwesenheit oder jedenfalls V/erte υ lter den zulässigen Toleranzen.1 k & d <=! S electrostatic precipitator dust was treated with 3 »5 liters of a 50% aqueous iitha acid with stirring at a maximum of 55 0 C for a period of 20 minutes. After filtering off the dissolved metals and briefly washing out the residue, which preferably consisted of silicates; no metallic components could be detected in the residue. For all metals mentioned above, the test showed either complete absence or, in any case, more than the permissible tolerances.

Claims (7)

Patenten!' prüchePatents! ' prüche 1. Verfahren zur Entfernung von Schwermetallen und deren Salze aus Stäuben, Erden und Schlämmen, gekennzeichnet durch Lösung und Auslaugung mit niederen, alipatisehen Carbonsäuren mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen in der Molekülkette.1. A process for the removal of heavy metals and their salts from dusts, soils and sludges, characterized by dissolution and leaching with lower aliphatic carboxylic acids having up to 7 carbon atoms in the molecular chain. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Methansäure, Äthansäure oder Propionsäure eingesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that methanoic acid, ethanoic acid or propionic acid are used. 3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß wässrige, verdünnte Carbonsäuren eingesetzt werden.3 · Method according to claim 1 or 2, characterized in that aqueous, dilute carboxylic acids are used. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 und 3» gekennzeichnet durch ein Verdünnungsverhältnis Carbonsäure : Y/asser, das vorzugsweise im Bereich zwischen 1:1 bis 1:3 liegt.4. Process according to claims 1 and 2 or 1 and 3 »characterized by a dilution ratio carboxylic acid: Y / asser, which is preferably in the range between 1: 1 to 1: 3. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4i gekennzeichnet dadurch, daß Mischungen aus zwei oder drei Carbonsäuren in beliebigen Verhältnissen untereinander eingesetzt werden.5. Process according to claims 1 to 4i, characterized in that mixtures of two or three carboxylic acids are used in any ratios with each other. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß Mischungen von Methansäure, Äthansäure und Propionsäure eingesetzt werden.6. The method according to claim 5 »characterized in that mixtures of methanoic acid, ethanoic acid and propionic acid are used. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Erwärmung der Reaktionsmischung auf Temperaturen bis zu 60 0C durchgeführt wird.7. Process according to claims 1 to 6, characterized in that it is carried out with heating of the reaction mixture to temperatures up to 60 0 C.
DD88315810A 1987-05-18 1988-05-16 METHOD FOR REMOVING METALS FROM EARTH, DUST AND SLEEPING DD272229A5 (en)

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