DE10026800C2

DE10026800C2 - Verwendung von Dünnsäure als Mittel zur Spaltung von Emulsionen

Info

Publication number: DE10026800C2
Application number: DE2000126800
Authority: DE
Inventors: Bodo Gosch
Original assignee: Sachtleben Chemie GmbH
Current assignee: Venator Germany GmbH
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: DE10026800A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spaltung (Deemulgierung) von Emul sionen (Emulsionen und Gemische von Mineralölprodukten, Bohr- und Schleif emulsionen, Wachsemulsionen, Bitumenemulsionen, Kunststoffemulsionen, Gummiemulsionen, Latexemulsionen) in chemisch-physikalischen Behandlungs anlagen mit Säure.

Die in chemisch-physikalischen Behandlungsanlagen (CPB-Anlagen) behandel ten Emulsionen (Öl-Wassergemische, die u. a. Tenside enthalten können, oder Gemische aus Wasser und Lösungsmitteln, Lack- oder Farbabfällen) werden in einen Rührbehälter gegeben. Anschließend wird mit einer Säure unter Rühren ein pH-Wert von ca. 1 bis 3 eingestellt. Bei der Säure handelt es sich oftmals um Abfallsäure aus der Galvanikindustrie, die neben der eigentlichen Säure, wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Salpetersäure, unerwünschte Schwermetalle und/oder Komplexbildner, bzw. Chelatkomplexe je nach Herkunft in unterschied lichen Konzentrationen enthält. Die Emulsionen werden durch die Säure gespal ten, d. h. es bilden sich eine wässrige und eine organische Phase.

Nach einer kurzen Verweilzeit wird die organische Phase abgetrennt und die wässrige Phase mittels Kalkmilch bis zu einem pH-Wert von ca. 8 bis 10 neutrali siert. Die in der wässrigen Phase enthaltenen Schwermetalle werden dabei als Metallhydroxide gefällt, und das Gemisch wird anschließend über eine Kammerfil terpresse in deponierbare Feststoffe und in Abwasser getrennt.

Von Nachteil bei diesem Verfahren ist, daß die Abfallsäuren in wechselnden Mengen anfallen, in ihrer Zusammensetzung äußerst inhomogen sind und der Spaltprozeß in der CPB-Anlage ständig den jeweiligen Rahmenbedingungen an gepaßt werden muß. Weiterhin wirken sich die möglicherweise in den Abfallsäu ren vorkommenden Komplexbildner (Chelatbildner, EDTA) störend auf den Pro zeß aus.

Die DE 33 37 656 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem schwermetallhaltige Emulsionen unter Verwendung von thermisch-chemischen und elektro chemischen Verfahrensschritten aufbereitet werden. Das Verfahren enthält eine Vielzahl von Verfahrensschritten (u. a. 2 bis 5-maliges Aufkochen, Elektrolyse).

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit zu schaffen, das Verfahren zur Behandlung von organischen Abfällen und Abwässern in CPB-Anlagen, so durchzuführen, daß die Prozeßführung nicht einer sich ständig verändernden Säurezusammensetzung angepaßt werden muß, daß keine störenden Komplexbildner vorhanden sind und daß das Verfahren immer noch wirtschaftlich ist, d. h. daß es weiterhin nicht mit einer neu hergestellten Säure arbeitet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, die Fällung der Schwermetallhydroxide zu verbessern, ohne daß dafür aufwendige Flockungsmittel eingesetzt werden.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß als Säure Dünnsäure, wie sie z. B. bei der Herstellung von Titandioxid anfällt, eingesetzt wird. Diese Säure enthält Fe³⁺- Ionen und Al³⁺-Ionen. Bevorzugt enthält die Dünnsäure 10 bis 30% H₂SO₄.

Im Gegensatz zu bisher in CPB-Anlagen eingesetzten Altsäuren zeichnet sich die erfindungsgemäß eingesetzte Dünnsäure durch eine einheitliche, gleichbleibende Produktbeschaffenheit aus, sie ist jederzeit in ausreichender Menge verfügbar und frei von störenden Komplexbildnern. Da Dünnsäure mit einer H₂SO₄- Konzentration bis hinunter zu 10% eingesetzt werden kann, ist auch der Einsatz von sogenanntem Splitt (das ist die noch saure, wässrige Phase nach Aus waschen des Titandioxidfilterkuchens) möglich, was das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich besonders wirtschaftlich macht. Von besonderem Vorteil des erfindungsgemäßen Einsatzes von Dünnsäure ist, daß sie bereits Fe³⁺ und Al³⁺ Ionen enthält, die ihrerseits als Flockungsmittel bei der Fällung der Schwermetalle dienen. Ein Zusatz von Flockungsmitteln ist demnach nicht notwendig. Der bei der Neutralisation entstehende Schlamm läßt sich sehr gut von der wässrigen Phase abtrennen.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläu tert:

Vergleichsbeispiel A Spaltung einer Emulsion mit konz. Schwefelsäure

1 l einer Emulsion, bestehend aus 95 Gew.-% Wasser und 5 Gew.-% Altöl, wurde mit 6 ml konz. H₂SO₄ bis zu einem pH-Wert von ca. 2 versetzt. Es wurde 30 Minu ten gerührt. Anschließend wurde mit 10 ml Kalkmilch (enthielt 80 g Ca(OH)₂/l) bis zu einem pH-Wert von ca. 7,5 neutralisiert. Es wurde weitere 30 Minuten gerührt. Die Temperatur stieg von ursprünglich Raumtemperatur auf ca. 55°C.

Die Ausbildung der Schlammflocken wurde mit ausreichend beurteilt, wobei sich die Beurteilungsskala von "sehr gut" über "gut", "weniger gut" und "ausreichend" bis zu "keine Flockung" erstreckte. Die Flockengröße betrug ca. 1 mm und die Sedimentationszeit 70 Minuten.

Beispiel 2 Spaltung einer Emulsion mit Dünnsäure

1 l einer Emulsion, bestehend aus 95 Gew.-% Wasser und 5 Gew.-% Altöl, wurde mit 40 ml 25%-iger Dünnsäure bis zu einem pH-Wert von ca. 2 versetzt. Es wur de 30 Minuten gerührt. Anschließend wurde mit 10 ml Kalkmilch (enthielt 80 g Ca(OH)₂/l) bis zu einem pH-Wert von ca. 7,5 neutralisiert. Es wurde weitere 30 Minuten gerührt. Die Temperatur stieg von ursprünglich Raumtemperatur auf ca. 55°C.

Die Ausbildung der Schlammflocken wurde mit gut beurteilt. Die Flockengröße betrug ca. 2 bis 3 mm und die Sedimentationszeit 30 Minuten. Der Chromgehalt des erhaltenen Abwassers wurde mit maximal 0,5 mg/l (entspricht der Nachweis grenze des Analyseverfahrens) bestimmt.

Beispiel 3 Spaltung einer Emulsion mit Splitt

1 l einer Emulsion, bestehend aus 95 Gew.-% Wasser und 5 Gew.-% Altöl, wurde mit 70 ml 15%-igem Splitt bis zu einem pH-Wert von ca. 2 versetzt. Es wurde 30 Minuten gerührt. Anschließend wurde mit 10 ml Kalkmilch (enthielt 80 g Ca(OH)₂/l) bis zu einem pH-Wert von ca. 7,5 neutralisiert. Es wurde weitere 30 Minuten gerührt. Die Temperatur stieg von ursprünglich Raumtemperatur auf ca. 45°C.

Die Ausbildung der Schlammflocken wurde mit gut beurteilt. Die Flockengröße betrug ca. 2 bis 3 mm und die Sedimentationszeit 45 Minuten. Der Chromgehalt des erhaltenen Abwassers wurde mit maximal 0,5 mg/l (entspricht der Nachweis grenze des Analyseverfahrens) bestimmt.

Claims

1. Verfahren zur Spaltung von Emulsionen (Öl-Wasser-Gemische, Emulsionen und Gemische von Mineralölprodukten, Bohr- und Schleifemulsionen, Wachsemulsionen, Bitumenemulsionen, Kunststoffemulsionen, Gummi emulsionen, Latexemulsionen) in chemisch-physikalischen Behandlungs anlagen mit Säure, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure Dünnsäure ein gesetzt wird, welche Fe³⁺-Ionen und Al³⁺-Ionen enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnsäure 10 bis 30% H₂SO₄ enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dünn säure die bei der Herstellung von Titandioxid anfallende Abfallsäure ver wendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dünnsäure sogenannter Splitt mit 10 bis 20% H₂SO₄ eingesetzt wird.