DE102016015661A1 - Verfahren zur Reinigung von Schlacke von Schwermetallen - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von Schlacke von Schwermetallen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016015661A1 DE102016015661A1 DE102016015661.9A DE102016015661A DE102016015661A1 DE 102016015661 A1 DE102016015661 A1 DE 102016015661A1 DE 102016015661 A DE102016015661 A DE 102016015661A DE 102016015661 A1 DE102016015661 A1 DE 102016015661A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slag
- metals
- purification
- precipitation
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract 3
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 3
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 244000309494 Bipolaris glycines Species 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- -1 copper metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 125000000267 glycino group Chemical group [H]N([*])C([H])([H])C(=O)O[H] 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein System für die Reinigung von Schlacken aus der Müllverbrennung. Durch die Behandlung der Schlacken mit einer Aminosäurelösung werden unerwünschte Schwermetalle gelöst und anschließend durch eine Fällung aus der Lösung entfernt. Es bleibt gereinigte Schlacke übrig, die als Baustoff verwendet werden kann. Die eingesetzten Materialien (Aminosäure, Lösemittel) werden im Prozess im Kreis geführt.
Description
- Das Verfahren stellt einen Prozess dar, mit dem Verbrennungsschlacke von unerwünschten Bestandteilen, insbesondere Schwermetalle gereinigt werden können.
- Schlacke ist definiert als die Reste (Schlacke, Kesselasche oder Rostasche genannt), die bei der Verbrennung von Müll oder Biomasse nach dem Verbrennungsprozess übrig bleiben und thermisch nicht weiter reduziert werden können.
- Schlacke ist gekennzeichnet durch einen in der Regel hohen PH Wert. Die Schlacke kann unterschiedliche Feuchtegrade inne haben (0% - 50% Feuchte) und kann in Bestandteilen unterschiedlicher Größe vorliegen. Die Schlacke nach dem Verbrennungsprozess wird mechanischen Verfahren unterzogen, mit denen erkennbare Metalle aus der Schlacke abgetrennt werden (sogenannte mechanische Aufbereitung oder Entfrachtung).
- Nach der mechanischen Aufbereitung verbleiben in der Schlacke Feinstmetalle in einer Größenordnung von 1 - 10 Massenprozent. Diese dispergierten oder chemisch gebundenen Metalle verhindern eine Nutzung der Schlacke in vielen Gebieten, da diese Metalle, insbesondere die Schwermetalle durch den Eintragen von Feuchtigkeit (Grundwasser, Regen) ausgelöst werden können und so unerwünscht in die Umgebung ausgetragen werden können (Eluierung von Feststoffen).
- Mit der Behandlung von Schlacken können Teile dieser Feinstmetalle in einem technischen Prozess der Schlacke entzogen werden, um so einen Rohstoff zu gewinnen, der technisch wieder verwendet werden kann. Die gereinigte Schlacke kann etwa - nach Größentrennungen (sogenannte Klassifizierung) als Sandersatz verwendet werden, indem die mineralischen feinen Bestandteile zur Herstellung von Beton und anderen Baumaterialien verwendet werden können.
- Das Verfahren der Schlackereinigung umfasst folgende Schritte:
- a. Versetzen der alkalischen Schlacke (01) mit Wasser und Aminosäure, z.B. Glycin (06).
- b. Ggfls. Zufügung von H2SO4 (06) oder einer anderen Base, um den PH Wert im Bereich 9 - 12 zu halten.
- c. Rühren der Asche/Wasser/Aminosäure Suspension in einem Tank oder einem Becken oder einem anderen geeigneten Gefäß für einen Zeitraum von 6 - 72 Stunden.
- d. Trennung des Wasser/Aminsoäure-Gemisches von der Schlackefraktion (03, 07).
- e. Die metallärmere Schlacke wird nach dem Leachen mit Wasser gewaschen, wobei aus diesem Waschwasser ebenfalls wieder die ausgespülten Stoffe ab gefällt oder extrahiert werden können (04, 08).
- f. Das Wasser/Glyzin Gemisch, das die gelösten Kupfermetalle enthält, wird in einem weiteren Gefäß mit einem speziellen kupfer-affinen Lösemittel (z.B. Cu/LIX von BASF) versetzt (08). Dabei wird das durch das Glyzin komplexierte Kupfer in die organische Lösemittelphase extrahiert(03). Die Summenformel dafür lautet: 2R-H(org) + [CU(NH2CH2C00-)2] → [CU(C2H4NO2)2]→ → 2R - Cu(org) + 2 C2H4NO2 - + 2H+
- g. Im nächsten Schritt wird die kupferreiche organische Lösemittelphase mit einem schwefelsauren Elektrolyten versetzt (08). Dabei wird das Kupfer aus der organischen Phase re-extrahiert und in den Elektrolyten überführt.
- h. 2 R-H(org) + CU2+(aq) ↔ R-Cu(org) + 2H+ (aq)
- i. Fällung der festen Phase durch Zugabe eines Fällungsmittels (z.B. Eisenoxid) (08).
- j. Falls erforderlich zusätzliche Behandlung mit einem Koagulant (um größere Konglomerate zu erhalten).
- k. Die Aminosäure verbleibt in der wässrigen Phase und wird im Kreislauf geführt, um im nächsten Schritt wieder zur Behandlung von frischer Schlacke genutzt werden zu können.
- Dieses Verfahren ist auch geeignet, um Wertmetalle wie Gold, Silber oder andere hochwertige Metalle aus Schlacken zu extrahieren, um die Metalle wieder verfügbar zu machen, die sonst traditionell mit Cyanid in Lösung gebracht werden.
- Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Glyzin oder Thiourea zur Gewinnung von Kupfer oder Edelmetallen aus Armerzen genutzt werden können (z.B.
US 6.660.059 oderWO0020213023297A1 - Mit den vorstehend beschriebenen Verfahren ist es möglich, die störenden Metalle, die eine Weiternutzung der Schlacke verhindern, weitgehend aus der Schlacke zu entfernen, um so - zumindest in Deutschland - eine mineralische Fraktion zu erhalten, deren Verwendung als Baumaterial nach den gesetzlichen Bestimmungen zulässig ist.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 6660059 [0008]
- WO 0020213023297 A1 [0008]
Claims (6)
- Verfahren zur Reinigung von Verbrennungsschlacken aller Art (01) mit alkalischer Flüssigkeit (Wasser und NaOH) (02) und Aminosäuren (06), dem Verbleib in der Lösung mit kontinuierlicher Bewegung für einen Zeitraum (03, 07) und der Fällung der ausgelaugten Schwermetalle (04, 08), der Abtrennung der festen ab gefällten Phase sowie der weiteren Verwendung des Wasser nach der Fällung.
- Verfahren nach (1) wobei Aminosäuren, insbesondere Glycin als Lösemittel für unerwünschte Metalle verwendet wird.
- Verfahren nach (1) wobei die Schlackereinigung in einem ph Bereich von 9-12 stattfindet.
- Verfahren nach (1), wobei zum Fällen der ausgelaugten Stoffe schwefelhaltige Stoffe zugefügt werden, etwa Na2S oder H2S.
- Verfahren nach (1) wobei ein beliebiges Mittel zugegeben wird, das den ph Wert der Schlacke/Wasser Mischung auf einen Wert von 9 - 12 einstellt.
- Verfahren nach 1, wobei die Fällungsreaktion durch Zugabe von Koagulantien und Flocculantien verbessert wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016015661.9A DE102016015661A1 (de) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | Verfahren zur Reinigung von Schlacke von Schwermetallen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016015661.9A DE102016015661A1 (de) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | Verfahren zur Reinigung von Schlacke von Schwermetallen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102016015661A1 true DE102016015661A1 (de) | 2018-07-19 |
Family
ID=62716146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102016015661.9A Withdrawn DE102016015661A1 (de) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | Verfahren zur Reinigung von Schlacke von Schwermetallen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102016015661A1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6660059B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-12-09 | Placer Dome Technical Services Limited | Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials |
| WO2013023297A1 (en) | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada | Process of leaching precious metals |
-
2016
- 2016-12-31 DE DE102016015661.9A patent/DE102016015661A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6660059B2 (en) | 2000-05-19 | 2003-12-09 | Placer Dome Technical Services Limited | Method for thiosulfate leaching of precious metal-containing materials |
| WO2013023297A1 (en) | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada | Process of leaching precious metals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5149163B2 (ja) | 電炉その他の炉から排出される酸化亜鉛とジンクフェライトを含むダストや残滓の処理工程 | |
| EP0304412A2 (de) | Verfahren zur Behandlung der Verbrennungsrückstände einer Verbrennungsanlage, insbesondere Abfallverbrennungsanlage | |
| DE102014007294A1 (de) | Verfahren und technischer Prozess zum Behandeln von Feststoffen und Flüssigkeiten, sowie belastetem Erdreich und Gewässern | |
| DE2319244C3 (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Chrom(VI) in Form einer konzentrierten Natriumbtchromatlösung | |
| EP0263539B1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung von Rückständen aus der hydrometallurgischen Zink-Gewinnung | |
| CN102002597B (zh) | 一种从低品位碲渣中综合回收有价金属的方法 | |
| JP2010196162A (ja) | 有機相からの金属元素の除去方法 | |
| DE2043818B2 (de) | Verfahren zur Laugung von Jarositschlämmen | |
| DE69301180T2 (de) | Verfahren zur Verarbeitung von Abfällen aus dem Garten von Gemüsen und Früchten | |
| DE102016015661A1 (de) | Verfahren zur Reinigung von Schlacke von Schwermetallen | |
| DE102012104717A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Titandioxid | |
| DE3312247C2 (de) | ||
| DE69804016T2 (de) | Oxidierende auslaugung eisenhaltiger hüttenschlämme mit entfernung von zink und blei | |
| EP3868905B1 (de) | Verfahren und system zur implementierung eines kalk-kohlendioxid-kreislaufs bei der eisen- und stahlproduktion | |
| CN105060448B (zh) | 一种含重金属污水净化剂及其净化方法 | |
| JP5854065B2 (ja) | スカンジウム回収方法 | |
| DE69710308T2 (de) | Entsorgung zinkhaltiger metallurgischer Reststoffe durch kontinuierliche elektro-nasschemische Aufarbeitung in basischer Umgebung | |
| DE102018108860B3 (de) | Verfahren, Anlage sowie Goldgewinnungsanlage zur Verbesserung der Ausbeute bei der Goldgewinnung durch Sorptionslaugungsverfahren | |
| AT408341B (de) | Verfahren zum auftrennen von schlämmen und/oder mischungen dieser | |
| DE112017006996B4 (de) | Integrierter Prozess zum Recycling von Gichtschlämmen zur Gewinnung von Eisenoxid und Kohlenstoff | |
| WO2016120183A1 (de) | Entfernung von radionukliden aus mischungen | |
| DE3419119C1 (de) | Verfahren zur Zinngewinnung aus zinnarmen oxidischen oder oxidisch-sulfidischen Vorstoffen oder Konzentraten | |
| LU102054B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen | |
| DE112014005322T5 (de) | Verfahren zum Behandeln von Bleianodenschlamm | |
| DE1807167C (de) | Entkupfern von Eisenschmelzen mittels Schwefel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |