DE2204910C3 - Vorrichtung zum Vernichten von Zyaniden aus Abfall-Laugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Vernichten von Zyaniden aus Abfall-Laugen, die längs einer Bearbeitungsstraße anfallen, unter Oxydation des Zyanids, mit je einem Vorratsbehälter für eine Alkalimittellösung und für eine mit Zyanid reagierende Verbindung, die beide über Leitungen mit dem Konditionierbehälter verbunden sind.

Zweck der Erfindung is.t die Schaffung einer Vorrichtung zur Vermeidung schädlicher Dämpfe von Zyanidverbindungen, insbesondere Zyanwasserstoffgas. Aus Rom pp : Chemie-Lexikon, 1958, S. 2172, 2174 ist es beispielsweise bekannt, die sich aus dem Zyanid entwikkelnde Blausäure durch Oxidation des Zyanides unschädlich zu machen. Mit der US-PS 27 25 314 ist eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Entgiftung von zyanidhaltigen Abwässern bekanntgeworden, die unter anderem aus Vorratsbehältern für eine Alkalilösung, für eine mit Zyanid reagierende Verbindung und einem Konditioniergefäß besteht, das mit den beiden Behältern über Leitungen verbunden ist. Diese vorbekannte Anordnung vermag jedoch nicht aus den Behältern überlaufende Zyanide unschädlich zu machen, die auf den Boden des Fertigungsbetriebes gelangen. Bei dieser vorbekannten Anordnung wird das Spülwasser durch Rohre in Zusammenhang mit einer transportablen Pumpe umgepumpt. Kommt es aber bei einer solchen Anordnung zu einem Rohrbruch oder zum Reißen eines Filterschlauches, so können die gefährlichen Zyanide auslaufen und am Boden mit eventuell vorhande

nen sauren Lösungen Zyanwasserstoff entwickeln.

Es ist bekannt*, die Entwicklung solcher gefährlichen Dämpfe dadurch zu vermeiden, daß Spülwasser über den Fußboden des Fertigungsbetriebes laufen gelassen wild. Bei einer solchen Anordnung kann jedoch nicht verhindert werden, daß saure Lösungsmittel auf den Fußboden fließen und mit den dort befindlichen Zyaniden Zyanwasserstoff entwickeln.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und billige Vorrichtung zur Vernichtung von Zyanidverbindungen aus Abfall-Laugen zu schaffen. Diese Vorrichtung soll auch die auf den Boden des Fertigungsbetriebes: gelangenden gefährlichen Zyanidverbindungen unschädlich machen können.

Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Sammelleitung längs der Bearbeitungsstraße vorgesehen ist, die mit einem Sammelbehälter verbunden ist, in dem sowohl die Abwässer als auch eine Konditionierflüssigkeit zu dem Sammelbehälter mit einer ersten pH-MeSsonde strömen, die den Zustrom einer in einem Behälter gelagerten Alkalilösung ansteuert, daß der Sammelbehälter mit einem Konditionierbehälter mit einer zweiten pH-Meßsonde und einer zyanidempfindlichen Flektrode verbunden ist, der seinerseits mit einem Vorratsbehälter in Verbindung steht, in dem die ausgefällten Stoffe gesammelt werden, und daß der Vorratsbehälter mit der Sammelleitung verbunden ist.

Das wesentliche gemäß der vorliegenden Erfindung ist, daß eine Sammelleitung längs der Bearbeitungsstraße vorgesehen ist, die vorzugsweise in Form einer Bodenrinne längs der Bearbeitungsstraße ausgebildet ist und die sich gegen den Sammelbehälter in Form einer Senkgrube neigt, wobei vom Vorratsbehälter eine Leitung mit einer Pumpe zu dieser Bodenrinne führt.

Die vorzugsweise unter dem Fußboden-Niveau angeordnete Sammelleitung gewährleistet eine sichere Sammlung von auf dem Fußboden verschütteten gefährlichen Lösungen. Die Sammelleitung bildet mit den entsprechenden Konditionier- und Sammelbehältern einen geschlossenen Kreislauf, dessen pH-Wert und Zyanidgehalt dauernd mit Hilfe von Meßsonden überwacht wird. Die Meßsonden steuern den Zustrom einer Alkalimittellösung und einer Lösung, die mit dem Zyanid reagiert, um auf jeden Fall die Bildung giftiger Zyanwasserstoffe zu verhindern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Dabei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigt

F i g. I eine Perspektivansicht einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die längs des Bodens der Bearbeitungsstraße eine Saminelrinne aufweist,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der automatischen Steuerung des gesamten Kreislaufs.

In F i g. 1 sind eine Reihe von Bädern oder Behältern A bis / zur Metallbearbeitung in einer Reihe auf einem Fußboden 10 einer Anlage dargestellt, wobei die Behälter B, D, / durch eine gemeinsame Leitung 11 verbunden sind, welche eine bestimmte Spülflüssigkeit diesen Behältern zuführt. Der Behälter H enthält beispielsweise eine Zyanidverbindung (z. B. Natriumzyanid), das Spülwasser für diesen Behälter wird über eine getrennte Leitung 12 zugeführt. Die Behandlung der in den Behältern befindlichen Bädern stellt zunächst keine besonderen Schwierigkeiten und Gefahrenquellen dar, da diese Behälter über getrennte Leitungen 11, 12 ange-

zapft werden können.

Wie jedoch eingangs erläutert, entsteht eine Gefahrensituation erst dann, wenn bestimmte Behälterflüssigkeiten auslaufen and auf den Fußboden gießen.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Vorzugsweise unter dem Fußbodenniveau verlaufende Sammelleitung 15 vor, die sich in Längsricntung zu den Behältern A bis / erstreckt und die leicht geneigt ist, um die darin fließenden Flüssigkeiten zum Abströmen ?u bringen. Der Fußboden 10 der gesamten Anlage ist vorzugsweise von den Behältern aus zur Sammelleitung 15 hin leicht nach vorne und nach unten geneigt, um ein rasches und vollständiges Sammeln der verbrauchten Flüssigkeiten oder Lösungen sicherzustellen, sofern sie ausgeschüttet werden und auf den Fußboden gelangen. An der stromauf gelegenen Seite der Sammelleitung 15 >vird eine Konditionierflüssigkeit über ein Ausflußrohr 14 der Sammelleitung 15 zugeführt

Die Sammelleitung 15 endet an ihrer tiefsten Stelle in einem Sammelbehälter 16, der am Ende der Bearbeitungsstraße angeordnet ist und der die Flüssigkeit aufnimmt, die in die Sammelleitung 15 fließt. Der Sammelbehälter 16 ist aus Sicherheitsgründen so groß gewählt, daß er geeignet ist, den Inhalt eines gesamten, auslaufenden Bades aufzunehmen.

In F i g. 1 wird eine pH-Meßsonde Pn dargestellt, die im Sammelbehälter 16 angeordnet ist und laufend den pH-Wert der zufließenden Lösung ermittelt. Diese pH-Meßsonde bildet den Teil eines in F i g. 2 weiter unten beschriebenen Alarmschaltkreises. Innerhalb des Sammelbehähers 16 ist eine herkömmliche Pumpe 18 angeordnet, die den Inhalt des Sammelbehälters 16 in eine Leitung 20 pumpt. Die Leitung 20 mündet in einen Konditionierbehälter 25, in dem eine zweite pH-Meßsonde Pn und eine zyanidempfindliche Elektrode Pn angeordnet ist. Der Konditionierbehälter 25 ist seinerseits mit dem Vorratsbehälter 35 über einen Auslaß 25a verbunden. Der Konditionierbehälter 25 dient zur Vernichtung schädlicher, zyanidhaltiger Lösungen, die ihm aus der Leitung 20 zuströmen. Zu diesem Zweck ist der Konditionierbehälter 25 einmal mit einem Vorratsbehälter 26 verbunden, der eine alkalische Lösung (z. B. NaOH) enthält, und zum zweiten mit einem Reaktionsbehälter 27, der eine mit Zyanid reagierende Chemikalie enthält. Der Zustrom aus den beiden Vorratsbehältern 26. 27 wird über ein Schaltpult 30 und Ventile V2, Vi gesteuert. Der Konditionierbehälter 25 steht erhöht auf einer Plattform 22, so daß die aus dem Auslaß 25a gelangende, konditionierte Flüssigkeit dem Vorratsbehälter 35 zufließen kann.

Die pH-Meßsonde Pn ist im Konditionierbehälter 25 angeordnet, um den alkalischen Gehall der Konditionierflüssigkeit zu überwachen. In den Konditionierbehälter 25 ragt ein elektrisches Mischgerät 28, um die aus den Vorratsbehältern 26, 27 zufließenden Flüssigkeiten im Konditionierbehälter 25 zu vermischen. Der Alkalibehälter 26 kann in diesem Zusammenhang ein herkömmliches Alkali enthalten wie beispielsweise Erdmetallhydroxid in der Art von Natriumhydroxid, und der Reaktionsbehälter 27 kann eine geeignete Chcmikalie und verschiedene .Chemikalienverbindungen enthalten, um ein Metallzyanid in andere oder unschädliche Verbindungen aufzuspalten. Eine zyanidempfindliche Elektrode Pn wird verwendet, um die in der Lösung des Konditionierbehälters 25 vorhandene Zyanidmenge anzuzeigen und um folglich eine angemessene Menge von Natrium- oder Kalziumhypochlorit, Chlorciat WasserstoffDeroxid oder Permanganat von dem Behälter 27 einzuführen. Der Betrieb kann durch eine auf der Plattform 21 stehende Person manuell gesteuert werden, die die Ablesung der pH-Meßsonde Pr? beobachtet und den Chemikalienfluß von dem Behälter 26 einstellt, um die Flüssigkeit oder Lösung-mit einem gelösten Alkaligehalt zu versehen, so daß ihr pH-Wert über 8 und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis 12 liegt, bevor die wiederhergestellte Flüssigkeit beispielsweise durch einen Auslaß 25a in eine Absitzoder Ausfällungskammer K des Vorratsbehälters 35 fließt Die Bedienungsperson kann auch eine Chemikalie von dem Reaktionsbehälter 27 zuführen, die ausreicht, wenigstens mit einer in der Lösung des Behälters 25 vorhandenen metallischen Zyanidverbindung zu reagieren und unschädliche Spaltverbindungen zu bilden, bevor die Lösung zum Rückläuffluß längs des Auffangbehälters 15 wieder verwendet werden soll. In diesem Zusammenhang wird die Elektrode Pn der Bedienungsperson die Meßwerte anzeigen.

Die von der Kammer K aufgenommene Flüssigkeit wird mindestens etwa eine halbe Stunde lang zurückgehalten, wobei abhängig vom gesamten Pumpenfluß als Optimum eineinhalb Stunden Rückhaltezeit angesehen werden. Dies wird durch eine geeignete Bemessung des Vorratsbehälters 35 sichergestellt. Die gereinigte oder wiedei hergestellte Flüssigkeit fließt über eine obere Überlaufkante einer Abteilung 36 in eine Absitzkammer L, von welcher überschüssige Flüssigkeit über einen Auslaß 356 und ein Rohr 38 zur Auslaß-Konditionierbehandlung entfernt wird. Es wird jedoch genügend Flüssigkeit in der Kammer L behalten, um über einen Bodenauslaß 35c Ventil 39 und eine Leitung 41 zu dem Ausflußrohr 14 einen Strom kontinuierlich zuzuführen. Eine geeignete Pumpe, wie beispielsweise eine Zentrifugalpumpe 40, ist in der Leitung 41 eingeschaltet, um die konditionierte oder wiederhergestellte Flüssigkeit der Sammelleitung 15 zurückzuführen. Schlamm wird regelmäßig von der Ausfällungskammer K entfernt, welche ein Ventil 37 aufweist, um den Ausfluß aus ihrem Bodenauslaß 35a zu steuern.

In F i g. 2 ist ein typisches, automatisches System veranschaulicht, worin die pH-Meßsonde Pn einen Schalter Si betätigt, der einen Elektromagnet Sn; ansteuert, wenn der pH-Wert der Flüssigkeit innerhalb der Senkgrube 16 einen gefährlichen und sauren Zustand erreicht. Dies kann eintreten, wenn der pH-Wert beispielsweise unter 8 sinkt und sich einem neutralen bis sauren pH-Wert nähert. Die Speisung des Elektromagneten Sm wird über elektrische Leitungen von einer geeigneten Stromquelle 29 ausgeführt, um ein federbetätigtes Steuerventil Vi zu öffnen und unverzüglich alkalische Flüssigkeit der Flüssigkeit des Sammelbehälters 16 zuzuführen, um diese zurück auf einen richtigen oder ausreichenden Alkaligehalt zu bringen, welcher als ein Optimum einen pH-Wert von 10 bis 12 aufweist und als ein Minimum etwa über 8. Wenn der pH-Wert im Sammelbehälter 16 einen zulässigen Wert erreicht, öffnet die pH-Meßsonde Pn den Schalter St und schaltet den Elektromagnet Sm ab, der seinerseif- (.las Ventil Vi schließt.

Eine ähnliche Anordnung wird, falls erforderlich, zum Zusetzen einer auf Zyanid reagierenden Chemikalie direkt zum Sammelbehälter 16 verwendet. Dies ist jedoch nicht dargestellt, da es eine weitere Ausführungsform darstellt; normalerweise wird dazu der Behälter 27 verwendet, eine solche Chemiekalie über ein Steuerventil V3 dem Konditionierbehäller 25 zuzuführen, um damit die Konditionierflüssigkeit zu regenerieren. In

F i g. 2 steuert das Ventil Vi den Fluß der Chemikalie von Behälter 27. Dieses Ventil wird durch eine Feder in eine geschlossene Stellung gedrückt und öffnet, wenn die zyanidempfindliche Elektrode Pn den Schalter 53 schließt, um den Elektromagnet Sm einzuschalten. Nachdem der Metallzyanidgehalt der Flüssigkeit in dem Konditionierbehälter 25 zurückgegangen ist, wird die Elektrode Pn den Schalter 53 öffnen und das Ventil Vi schließen.

Die pH-Meßsonde Pn befindet sich auch im Konditionierbehälter 25 zur Betätigung eines Schalters 52, der seinerseits den Elektromagneten 5/h einschaltet, der das Steuerventil Vi öffnet und die in dem Behälter 26 gelagerte Alkalilösung dem Konditionierbehälter 25 zuführt. Die pH-Meßsonde Pn öffnet den Schalter S2, wenn der pH-Wert den Wert 10 oder wenigstens einen höheren als 8 unterschreitet, um dadurch einen Fluß von Alkalichemikalie in den Konditionierbehälter 25 zu veranlassen, bis die Alkalität ausreichend erhöht worden ist, um ein Ansprechen der Sonde Pn zu veranlassen, die den Schalter 52 öffnet und den Elektromagnet Sm abschaltet. Da das Ventil V2 in Richtung einer geschlossenen Stellung durch eine Feder vorgespannt ist, wird es dadurch geschlossen.

Die Anlage kann zwar vom Schaltpult 30 aus manuell gesteuert werden, eine automatische Steuerung gemäß F i g. 2 wird jedoch bevorzugt

Die in dem Behälter 26 gelagerte Chemikalie ist z. B. ein geeignetes wasserlösliches Alkali und vorzugsweise ein billiges wie Alkalierdmetallhydroxid in der Art von Natrium- und/oder Kaliumhydroxid, während die im Behälter 27 gelagerte Reaktionschemikalie eine geeignete zyanidaufspaltende Chemikalie ist wie Natrium oder Kalziumhypochlorit Chlorgas, Wasserstoffperoxidoder Permanganat Die Chemikalie des Reaktionsbehälters 27 ist von einer Art um die Metallzyanide auszuscheiden oder wenigstens aufzuspalten, zumindest in einem solchen Ausmaß, daß Zyanwasserstoffgas nicht gebildet werden kann. Die durch den Behälter 27 zugeführte Chemikalienmenge muß ausreichen, die Zyanidverbindungen im Sammelbehälter 16 aufzuspalten. Sie kann jedoch auch in einer zusätzlichen oder überschüssigen Menge zugesetzt werden, die ausreicht, um mit einer normalen Menge von Zyaniden zu reagieren, die längs der Sammelleitung 15 aufgefangen wird. Dies reduziert die Konditionierlast auf ein Minimum, wenn z. B. ein starkes Auslaufen von Zyanid auftreten sollte. Die Chemikalie aus dem Behälter 27 ist somit eine weitere Sicherheit im Sinne einer vollständigen Unschädlichmachung von verbrauchter Flüssigkeit Der Oberschuß der zyanidspaltenden- Chemikalien vermeidet auch eine Gefahr bei plötzlichem Oberhäuften Auftreten von Giftstoffen in dem Fall, daß einer oder zwei der Behälter der typischen Straße A bis /versagen und ihren Inhalt ausschütten sollten.

Gemäß der Erfindung wird die Behandlungslösung oder -flüssigkeit im Kreislauf umgepumpt, ständig aul eine pH-Wert-Änderung überwacht und mit einer Chemikalienzufuhr versehen, um ihre Alkalität wieder aul einen mindest erforderlichen, voreingestellten Bereich zu bringen. Die Sonde Pn kann an Stelle der Betätigung eines Schalters angeschlossen sein, um eine Alarmglocke zu betätigen und eine Bedienungsperson auf der Plattform 21 zu warnen. Ein Alarm wird auch dazu verwendet, ein Abfallen des pH-Wertes anzuzeigen, und ein anderer wird dazu verwendet, ein Abnehmen der zyanidreagierenden Chemikalie oder den Aufbau eines gefährlichen Prozentsatzes von Zyanid in der Flüssigkeit oder Lösung anzuzeigen.
Für normalen Betrieb des Systems wird ein AuslaO 35b von F i g. 1 erhöht über dem Boden der Absitzkam mer L angeordnet, so daß ein Überlauf vorhanden ist wenn die zum Umpumpen zur Verfügung stehende Flüssigkeit oder Lösung über einen gewünschten Pege anzusteigen droht. Die durch das Rohr 38 entnommene Flüssigkeit oder Lösung wird in einen Konditionierbe hälter eingepumpt, wenn eine weitere Behandlung (ζ. Β Herstellung einer neutralen Lösung) erforderlich ist bevor sie in eine Abwasserleitung eingeleitet wird. E; ist jedoch eine Umgehungsleitung vorgesehen, die die Flüssigkeit oder Lösung direkt in die Abwasserleitung einleitet. Diese Art des Ausflusses wird z. B. verwendet wenn eine Meßsonde anzeigt, daß es kein verunreini gendes Zyanid oder Chroma! in der Lösung gibt. Ab hängig von dem Gehalt der aus der Kammer L ausflie ßenden Lösung wird sie auch mit der verbrauchten Lo sung kombiniert, wie sie z. B. aus einem Chromsäure Behandlungsbehälter ausfließt, um die Konditionierung der Flüssigkeit mit einer ähnlichen Flüssigkeit zusam men durchführen, die aus einem gegebenen Lösungs Behandlungsbad der Verfalirensstraße entnommer wird.

Die Fließgeschwindigkeit der konditionierenden Lo

sung für die Umpumpbewegung — beginnend mit dei Rücklaufleitung 41 — kann auch gesteuert werden ζ. Β durch Variieren der Geschwindigkeit des Motorantrie bes der Pumpe 40, um eine größere Menge von ausge schütteter, verbrauchter Flüssigkeit zu kompensieren die während eines besonderen Betriebszeitraumes vor kommen kann. Der Vorratsbehälter 35 und insbesonde re dessen Ausfällungskammer K sollte von aureichen der Abmessung sein, um im wesentlichen ein vollständi ges Absetzen der ausgefällten Feststoffe zu ermögli chen und um Aufspeichern der umgepumpten Flüssig keit für einen Zeitraum wie oben angegeben zu ge währleisten. Das System wird auf normale Arbeitsbe dingungen eingestellt, ist aber geeignet unter gleichzei tiger Warnung, eine große Menge ausfließender Gift stoffe unschädlich zu machen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Vernichten von Zyaniden aus Abfall-Laugen, <üe längs einer Bearbeitungsstraße anfallen, unter Oxydation des Zyanids, mit je einem Vorratsbehälter für eine Alkalimittellösung und für eine mit Zyanid reagierende Verbindung, die beide über Leitungen mit dem Konditionierbehälter verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sammelleitung (15) längs der Bearbeitungsstraße vorgesehen ist, die mit einem Sammelbehälter (16) verbunden ist, in dem sowohl die "Abwasser als auch eine Konditionierflüssigkeit zu dem Sammelbehälter (16) mit einer Ersten pH-Meßsonde (Pn) strömen, die den Zustrom einer in einem Behälter (26) gelagerten Alkalilösung ansteuert, daß der Sammelbehälter (16) mit einem Konditionierbehälter (25) mit einer zweiten pH-Meßsonde (Pn) und einer zyanidempfindlichen Elektrode (Pn) verbunden ist, der seinerseits mit einem Vorratsbehälter (35) in Verbindung steht, in dem die ausgefällten Stoffe gesammelt werden, und daß der Vorratsbehälter mit der Sammelleitung verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (15) in Form einer Bodenrinne längs der Bearbeitungsstraße ausgebildet ist und sich gegen den Sammelbehälter (16) in Form einer Senkgrube neigt, und daß vom Vorratsbehälter (35) eine Leitung (41) mit einer Pumpe (40) zur Bodenrinne (15) führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie automatisch steuerbar ist.

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