DE2102900C

DE2102900C - Verfahren zur Ruckgewinnung von Quecksilber

Info

Publication number: DE2102900C
Application number: DE19712102900
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Chem Dr Rabowsky Hans Dipl Chem Dr 5033 Knapsack Krause Johannes Dipl Chem Dr 5030 Hurth Narres Hans Dieter 5000 Köln Nolte
Original assignee: Knapsack AG, 5033 Hurth Knapsack
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1973-03-01

Description

g) Edelstahl mit 16 bis 19°/₀ Chrom, 19 bis 21°/₀ Nickel, 2 bis 3^β/_β Molybdän und 1,5 bis 2,5 ^e/₀ Kupfer (nach DlN 14506) verwendet wird.

Bei der Verwendung von Eisenlegierungen mit Chrom.und Nickel, gegebenenfalls auch mit Molybdän oder Molybdän und Kupfer als hauptsächlichen Legierungsbestandteilen werden in den mit Mineralsäuren, beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure öder Phosphorsäure, angesäuerten, Quecksilberverbindungen enthaltenden, wäßrigen Lösungen praktisch keine Wasserstoffionen reduziert. Dadurch erübrigt sich einerseits eine laufende Säureergänzung und ist andererseits der Verbrauch an eisenhaltiger Legierung minimal, da aus ihr lediglich je abgeschiedenem Grammatom Quecksilber 1 Grammatom Eiseu bzw. der im y-Mischkristall enthaltenen Legierungspartner, wie Chrom, Nickel usw., in Lösung gehen. Dabei erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Rückgewinnung des Quecksilbers aus wäßrigen Lösungen bis zu Gehalten von weniger als I ppm, wobei es auch mit Ausgangslösungen mit vergleichsweise geringen Quecksilberanteilen, beispielsweise 20 bis 40 mg/1, durchführbar ist

Überraschenderweise wird das Quecksilber bei der Verwendung der genannten eisenhaltigen Legierungen, wenn diese entfettet sind, in einer Form niedergeschlagen, die eine leichte Abtrennung erlaubt. Es fällt nämlich entweder als pulvrig graues Material an, das an der eisenhaltigen Legierung ganz lose anhaftet und daher leicht abgespült werden kann, wonach es sich auf Grund des großen Dichteunterschiedes in der Lösung leicht absetzt, oder es wird in manchen Fällen als zusammenlaufende Flüssigkeitströpfchen erhalten.

Das so erhaltene Quecksilber ist kaum verunreinigt; seine Destillation zur vollständigen Reinigung läßt sich daher einfach durchführen.

Die behandelte Lösung ist praktisch quecksilberfrei nach Abtrennung der geringen Mengen von nun in ihr enthaltenen Schwermetallionen, wie Fe⁺+, Cr* * \ Ni⁺⁺ usw., durch alkalische Fällung kann diese als Abwasser unbedenklich verworfen werden.

Die nachfolgenden Beispiele mögen das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern.

Beispiel 1

41 Kondensat aus der Zellenabsaugung einer Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamprozeß, welches praktisch alkalichloridfrei war, wurden mit Salzsäure auf pH 2 eingestellt und mit 660 g entfetteten Drehspänen einer unter anderem 17°/₀ Chrom und 11,5 °/o Nickel enthaltenden Eisenlegierung (Edelstahl nach DlN 14571) behandelt. Die verwendete Legierung wies — gemessen in diesem Kondensat — ein um 310 mV positiveres Potential als Eisen auf.

Nach verschiedenen Reaktionszeiten wurden Lösungsproben entnommen, die nach Filtration die folgenden Analysenwerte aufwiesen (jeweils in mg/1):

Reaktionszeit	Hg	Fe	Cr	Ni -
(Stunden)
0	1160
2	860
6	27
8,5	1.3
24,5 ,	0.4
100	0,1	370	32	20

Durch Rütteln der Drehspäne löste sich das niedergeschlagene Quecksilber leicht ab und sammelte sich am Boden des Gefäßes. Die erhaltene Quecksilbermsnge wog nach Trocknung 4680 mg, während in der ursprünglichen Lösung 4640 mg Hg enthalten waren, d. h., das niedergeschlagene Quecksilber enthält nur etwa 1 °/₀ Verunreinigungen.

Beispiel 2

ao 3 1 einer Sole mit 60 g NaCI/1 aus einer Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamprozeß wurden mit Salzsäure auf pH 2 eingestellt und mit 20Qg entfetteten Drehspänen der gleichen Qualität wie im Beispiel 1 behandelt. Die verwendete Legierung wies

as — gemessen in dieser Sole—ein um 250 mV positiveres Potential als Eisen auf.

Nach verschiedenen Reaktionszeiten wurden Lösungsproben entnommen, die nach Filtration die folgenden Analysenwerte aufwiesen (in mg/1):

Reaktionszeit	Hg	Fe	Cr	Ni
(Stunden)
0	864
2	197
4	64
6	40
24	2,1	295	73	53
95	0,3	328	90	69

Beispiel 3

3 1 einer Sole mit 70 g NaCl/1 wurden mit Salzsäure auf pH 4 eingestellt und mit 200 g entfetteten Drehspänen der gleichen Qualität wie im Beispiel 1 be handelt. Die verwendete Legierung wies — gemessen in dieser Sole — ein um 405 mV positiveres Potential als Eisen auf.

Reaktionszeit	Hs
(Stunden)
0	73
2	26
20	0,8
90	0,3

Claims

silbersalzen beladenen Anionenaustauschers erfolgt anschließend mit einer im Überschuß angewendeten Patentansprüche: wäßrigen Alkalisulfidlösung. Nach der USA.-Patentschrif 13 039 865 wird Abfall-

1. Verfahren zur Rückgewinnung von Queck- 5 sole aus Elektrolysezellen mit 1 'vis 500 ppm Quecksilber in metallischer Form aus Quecksilber- silber in Form löslicher Salze 'Jt pH-Werte zwischen verbindungen enthaltenden wäßrigen Lösungen, 5 und 11 eingestellt und über einen wasserbeständigen insbesondere Salzsolen, dadurch gekenn- Metallreduktor, der insbesondere aus Eisen oder Zink zeichnet, daß die Lösungen mit eisenhaltigen besteht, geleitet. Dabei wird metallisches Quecksilber Legierungen, welche ein um mindestens 100 mV io in Form eines mit Feststoffen verunreinigten Schlammes positiveres Potential als Eisen — gemessen in erhalten.

diesen Lösungen — aufweisen, behandelt werden. Bekannt ist auch die Fällung des Quecksilbers als

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Sulfid.

zeichnet, daß die Lösungen auf einen pH-Wert Diese Verfahren weisen jedoch Nachteile auf.

von 0 bis 7, vorzugsweise 1 bis 5, eingestellt werden. 15 So ist das Verfahren nach der USA.-Patentschrif t

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 3 085 859 wegen seiner Zweistufigkeit aufwendig, gekennzeichnet, daß die eisenhaltigen Legierungen Darüber hinaus fällt das Quecksilber nicht metallisch in Form von Drehspänen eingesetzt werden. an, was auch für das Fällungsverfahren mit Sulfid-

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ionen gilt.

zeichnet, daß die Drehspäne vor ihrem Einsatz ao Bei der sogenannten Zementation, beispielsweise in an sich bekannter Weise entfettet werden. nach der USA.-Patentschrift 3 039 865, ist von Nach-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, teil, daß nicht nur Quecksilberionen, sondern auch dadurch gekennzeichnet, daß als eisenhaltige Wasserstoffionen reduziert werden, wodurch ein Legierungen Edelstahle mit 10 bis 26°/₀ Chrom, erheblicher Metallanteil in Lösung geht, ohne zur 8 bis 26% Nickel, 0 bis 5% Molybdän und 0 bis 35 Quecksilberausfällung beigetragen zu haben. Der 3 % Kupfer verwendet werden. dadurch bedingte hohe Fremdmetallspiegel in der

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekernt- Lösung erschwert die Rückgewinnung des Queck zeichnet, daß Edelstahl mit 16 bis 19°/₀ Chrom, Silbers, da sich das gelöste Fremdmetall in schlamm-10 bis 13% Nickel und 2 bis 3°/₀ Molybdän artige Aquoxide mit großer innerer Oberfläche und (nach DlN 14571) verwendet wird. 30 dadurch bedingtem hohem Adsorptionsvermögen um-

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- setzt. Das abtrennbar anfallende ausgefällte Queckzeichnet, daß Edelstahl mit 17 bis 19°/„ Chrom silber ist daher so stark verunreinigt, daß es nicht und 8 bis 11 °/o Nickel (nach DIN 14541) verwendet zu Tropfen zusammenläuft, sondern eine nichtwird. glänzende, graubraune Masse darstellt. Darüber

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 35 hinaus haftet ein Teil des niedergeschlagenen Queckzeichnet, daß Edelstahl mit 16 bis 19% Chrom, Silbers fest auf der Metalloberfläche, wodurch auch 19 bis 21 % Nickel, 2 bis 3 % Molybdän und 1,5 die weitere Umsetzung teilweise erschwert und verbis 2,5% Kupfer (nach DIN 14506) verwendet hindert wird.

wird. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein

40 Verfahren zu finden, welches es gestattet, Quecksilber in metallischer Form aus Quecksilberverbindungen enthaltenden Lösungen einstufig und vollständig sowie tunlichst wenig verunreinigt abzutrennen. Das wird

erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Lösungen

45 mit eisenhaltigen Legierungen, welche ein um mindestens 100 mV positiveres Potential als Eisen — gemessen in diesen Lösungen — aufweisen, behandelt werden.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Ver-

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren so fahren auch noch wahlweise dadurch gekennzeichnet zur Rückgewinnung von Quecksilber in metallischer sein, daß
Form aus Quecksilberverbindungen enthaltenden wäßrigen Lösungen, insbesondere Salzsolen. a) die Lösungen auf einen pH-Wert von 0 bis 7,

Bei einer Reihe von chemischen Produktions- vorzugsweise 1 bis 5, eingestellt werden;

verfahren, beispielsweise bei der Chloralkalielektrolyse 55 _{b) die cisenhaltigeil} Legierungen in Form von Drehnach dem Amalgamprozeß, sind gelegentlich wäßrige ^_{n einge}f_{et2t w}°_rden;

Losungen auszuschleusen, welche Quecksilber in

gelöster Form enthalten. Der mit der Ausschleusung ^c) die Drehspäne vor ihrem Einsatz in an sich beverbundene Quecksilberverlust ist einerseits aus Grün- kannter Weise entfettet werden;
den·des Umweltschutzes wegen der großen Giftigkeit 60 _d) _aj_s eisenhaltige Legierungen Edelstahle mit 10 bis von Quecksilbersalzen und andererseits wegen des 26% Chrom, 8 bis 26% Nickel, 0 bis 5% Molybrelativ hohen Quecksilberpreises unerwünscht. Es sind dän und 0 bis 3 % Kupfer verwendet werden;
eine Reihe von Verfahren zur Abtrennung des Queck- ._,.,,. . . ,. _1OÜ, . ,,.. Silbers aus solchen Lösungen vorgeschlagen worden. ^e> SYf¹¹¹J™\} ⁶-J»»] ⁹^ ^¹VS, 5' ¹J,/? Nach der USA.-hutJdirift 3085859 läuft die 65 Nickel und 2 bis 3% Molybdän (nach DIN 14571) quecksilberhaltige, wäßrige Lösung durch eine mit verwendet wird;

stark basischem, unlöslichem Anionenaustauscher f) Edelstahl mit 17 bis 19% Chrom und 8 bis 11% gefüllte Kolonne. Das Auswaschen des mit Queck- Nickel (nach DIN 14541) verwendet wird;