DE2214479B2 - Verfahren zur Abtrennung und Rückgewinnung von Quecksilber bei der Chloralkali-Elektrolyse in Elektrolysezellen mit fließender Quecksilberelektrodenschicht - Google Patents

Description

a) zunächst mit Natriumcarbonat und bzw. _io oder Bariumcarbonat versetzt und von quecksilberhaltigen Verunreinigungen befreit,

b) den gereinigten Solestrom aus (a) in eine Elektrolysezelle mit einer fließenden Quecksilberschicht als Kathode einleitet,

c) in der Elektrolysezelle Chlorgas and Natriumamalgam erzeugt und das Chlorgas als Reaktionsprodukt abzieht,

d) die fließende Quecksilberschicht und das _2o Natriumamalgam aus (c) aus der Elektrolysezelle abzieht und in einen Zersetzer einleitet, in dem das Natriumamalgam in Gegenwart von Wasser in Quecksilber, Wasserstoff und Natronlauge zersetzt wird, ₂₅

e) das Quecksilber aus (d) in die Elektrolysezelle zurückführt und

f) die Natronlauge aus (d) durch Filtrieren von Verunreinigungen befreit und die gereinigte Natronlauge als zweites Reaktionsprodukt ^ abzieht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verunreinigungen aus (a) mit einer zum selektiven Auflösen der darin enthaltenen Quecksilberanteile ausreichenden Menge einer wäßrigen Hypochloritionen ^ enthaltenden Extraktionslösung behandelt, den die gelösten Queiksilberanteile enthaltenden Extrakt von den unlöslichen Niederschlagen abtrennt und nach Zersetzen der enthaltenen Hypochloritionen zusammen _+ο mit dem gereinigten Solestrom in (b) in die Elektrolysezelle zurückführt.

Elektrolysezelle unter Verwendung von Quecksilber SiSSS

2 Verfahr» nach Anspruch 1, dadurch ge-

SESivSSSi wixd «ine gesättigte So,e eine Elektrolysezelle geleitet und nut einer ^J ^ _einer ^₅ Kathode dienenden Reihevon ^ _{ksilberschichl e}i_ektrolysiert. Bei der tuen««aen ^^ ^ _den ^_{006n e}i_ementares eic*i j ^ Kathode Natrium. Das Natrium

j^ui ^ _{dgr g]s Katno}d_e dienenden fließenden Quecksilberschicht sofort ein Natriumamalgam. Das Natriumamalgam wird dann in einen Zersetzer gelei- ^ _{dort in} Gegenwart von Wasser zersetzt, wobei Natronlauge und Wasserstoff entstehen. Das bei _{der Zers}etzung des Natrmmamalgams erhaltene Quecksilber wird wieder als Kathode in die EleKtrolysezelle zurückgeführt. Die in die Elektrolysezelle ^geleitete gesattigte Sole wird durch Auflosen von Natriumchlorid in Wasser oder in einer wäßrigen Lö_sung erhalten. Als wäßrige Lösung eignet sich ζ B. _zurückg_eführte Dünnsole, die zuvor durch die Elek_trolysezelle geleitet wurde. Aus der so hergestellten _So,^ _werden durch Reinigen unerwünschte Metallka_tionen insbesondere Eisen, Calcium und Magne_{sium abge}trennt. Die gereinigte Sole wird dann zur Elektrolyse und zur Herstellung von Chlor und Ätz_natron j_n die Elektrolysezelle eingespeist.

Bei der Durchführung des vorgenannten Verfah_{ren$ ist es ub}jj_cni die abströmenden Gase zur Entfer_{n von} möglicherweise darin enthaltenem Wasser _un(J Qu^^ber durch Kühler zu leiten. Das zurück„_ewonnene Quecksilber wird dann in die Elektrolys_ezej]_e zurückgeführt. Bei diesem Verfahren ist je_{doch auch m den} verschiedenen wäßrigen Strömen Q_uecksilber enthalten, so daß auch aus diesen Strö_{men das} Q_uecu_silber entfernt werden muß, bevor sie ^ Abwasser abgeführt werden können. Die abfließ_cnd_cn wäßrigen Ströme werden deshalb übiicher_{weise mit} Natriumsulfid behandelt. Bei dieser Be^_ΕΠίιι_υηρ fällt Quecksilber als Quecksilbersulfid aus, _{das yoj}. _dem /ableiten der wäßrigen Ströme als Ab_wasser entfernt wird. Wegen der zu behandelnden großen Abwassermengen und der zu diesem Zweck benötigten großen Behälter ist dieses Verfahren je-

den Extrakt von den uniöslichen Verunreinig™-

SSSSESsSSi.

sulfid behandelt und das ausgefällte Quecksilbersulfid mit den aus dem Solestrom in (a) ausgefällten Verunreinigen vereinigt.

-S3

sacht wird.

65

Es ist bekannt Chlor und Natronlauge durch Elektrode eber Natriumchloridlösung in einer

^^J^^^^ des

EfekTrolytSlaufes^ bei der Chloralkali-Elektrolyse bekannt, bei dem man das im Elektrolyten enthaltene Quecksilber nicht entfernt, sondern vielmehr dafür Sorge trägt, daß das Quecksilber bei der alkalischen Ausfällung und Abtrennung der Elektrolyt-Verunre,-

3 4

eigungen möglichst quantitativ im Elektrolyten ver- Verunreinigungen aus (a) mit einer ^um selekti-

bleibL Dies wird dadurch erreicht, daß man den ven Auflösen der darin enthaltenen Quecksil-

Elektrolyten vor der alkalischen Filtration mit soviel beranteile ausreichenden Menge einer wäßrigen,

Hypochlorit versetzt, daß die aus der Filtration korn- Hypochloritionen enthaltenden Extraktionslö-

mende Reinsole noch mindestens 1 g, vorzugsweise 3 5 sung behandelt, den die gelösten Quecksilberan-

bis 10 g Hypochloritionen pro m⁸ enthält. Eine der- teile enthaltenden Extrakt von den unlöslichen

art hohe. Hypochloritkonzentration ist jedoch nicht Niederschlagen abtrennt und nach Zersetzen der

nur wegen des hohen Chlorverbrauchs, sondert auch enthaltenen Hypochlorit-on^n zusammen mit

im Hinblick auf die damit verbundenen Korrosions- dem gereinigten Solestrom in (b) in die Elektro-

probleme — insbesondere bei heißen Elektrolytlö- io lysezelle zurückführt,
sungen — nachteilig. Außerdem werden die bei der
alkalischen Filtration erhaltenen Filterrückstände

ohne weitere Aufbereitung verworfen, so daß stets Im erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es,

Quecksilberspu: en an die Umwelt gelangen können. Quecksilberanteile, insbesondere Niederschläge von

In der US-PS 32 13 006 ist ein Verfahren zur 15 Quecksilberverbindungen, die aus wäßrigen Strömen

Rückgewinnung von Quecksilber iius Abwässern der abgetrennt wurden, in einfacher und effektiver Weise

Chloralkali-Elektrolyse beschrieben, bei dem die zurückzugewinnen.

Quecksilberionen zunächst an einem A uionenaustau- Erfindungsgemäß werden die durch die Einwir-

scher absorbiert, mit einer wäßrigen Natriumsulfidlö- kung der wäßrigen, Hypochlorit enthaltenden Ex-

sung eluiert und schließlich mit einer chlorhaltigen 20 traktionslösung erhaltenen gelösten Quecksilberver-

SoIe zu Quecksilber(II)-chlorid umgesetzt werden. bindungen in der Elektrolysezelle in elementares

Die so erhaltene Sole wird dann in die Elektrolyse- Quecksilber umgewandelt und in die als Kathode

zelle zurückgeleitet, so daß sämtliche Nicht-Queck- dienende fließende Quecksilberschicht der Elektroly-

silberverunreinigungen unverändert im Elektrolyt- sezelle zurückgeführt.

kreislauf bliben. Ein weiterer Nachteil des Verfah- 25 Die Erfindung umfaßt sowohl die Zurückgewin-

rens ist die aufwendige und teure Anionenaustau- nung der Quecksilberanteile aus den bei der Reini-

scheranlage, deren Lebensdauer außerdem durch die gung der in die Elektrolysezelle einzuspeisenden Sole

hohen Chloridionenkonzentrationen beschränkt ist. erhaltenen Niederschlagen als auch aus den bei der

Aufgabe der Erfindung war es iaher, ein Vsrfah- Behandlung abfließender Ströme mit Natriumsulfid ren zur Verfügung zu stellen, das es erlaubt, bei der 3° zum Ausfällen von Quecksilbersulfid aus den abflieelektrolytischen Herstellung von Chlor und Natron- ßenden Strömen erhaltenen Niederschlagen,
lauge die in den abfließenden Strömen enthaltenen In den F i g. 1 und 1 a ist das Verfahren der Erfin-Quecksilberanteile auf einfache und wirksame Weise dung in einem Fließschema dargestellt. Die Zeichzurückzugewinnen, wobei keine Sulfidröstöfen oder nunngen zeigen eine Elektrolysezelle, den zugehörigen andere, zur Zuiückgewinnung der Quecksilberanteile 35 Quecksilber- und Solekreislauf und die Rückgewinaus Quecksilbersulfid oder anderen Quecksilbersal- nungsstufen zur Entfernung des Quecksilbers aus den zen erforderliche spezielle Einrichtungen notwendig abfließenden Strömen und die Rückgewinnung der sind. darin enthaltenen Quecksilberanteile.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren In den Zeichnungen ist eine typische Elektrolyse-

zur Abtrennung und Rückgewinnung von Quecksil- 4° zelle2 zur Herstellung von Chlor und Natronlauge

ber bei der Chloralkalielektrolyse in Elektrolysezel- dargestellt. Die Elektrolysezelle 2 enthält Anoden 4,

len mit fließender Quecksilberelektrodenschicht, wo- eine als Kathode dienende fließende Quecksilber-

bei man einen durch eine Elektrolysezelle fließenden schichte und eine zu elektrolysierende Sole8. Üb-

Solestrom liehe elektrische Einrichtungen und Vorrichtungen

45 zum Anlegen eines Potentials zwischen die Anoden und die Kathode sind in den Zeichnungen nicht dar-

a) zunächst mit Natriumcarbonat und bzw. oder gestellt.

Bariumcarbonat versetzt und von quecksilber- Beim Betrieb der Elektrolysezelle 2 tritt eine gesät-

haltigen Verunreinigungen beireit, tigte Sole durch die Leitung 36 in die Zelle ein,

b) den gereinigten Solestrom aus (a) in eine EIek- 5° durchfließt die Zelle in ihrer gesamten Länge und trolysezelle mit einer fließenden Quecksilber- verläßt sie durch die Abflußleitung 38. Die Sole 8 schicht als Kathode einleitet ^{wird dur}ch Durchleiten von elektrischem Strom zwi-

c) in der Elektrolysezelle Chloigas und Natrium- *^chf <l^en Anoden 4 und der als Kathode dienenden amalgam erzeugt und das Chlorgas als Reak- ^f!^ieß™^den Ouecksilbersch.cht 6 efcktrolysiert. Bei tionsprodukt abzieht, 55 der Elektrolyse wird das entwickelte Chlor aus der

,.,.„.„._. . ... ... . . _xt Elektrolysezelle 2 durch die Leitung 3 abgezogen und

d) die fließende Quecksilberschicht und das Na- _{als eine}^ _der Reaktionsprodukte dieses Verfahrens triumamalgam aus (c) aus der Elektrolysezelle gewonnen

abzieht und in einen Zersetzer einleitet, in dem _{Bei der}' _Elektroiy_Se bildet sich weiterhin metallidas Natriumamalgam in Gegenwart von Wasser _{6o sches Natriuni) das sich sofort mit dem} Quecksilbei

in Quecksilber, Wasserstoff und Natronlauge _{unter BiIdung von} Natriumamalgam umsetzt. Das

zersetzt wird, Natriumamalgam fließt zusammen mit elementarem

e) das Quecksilber aus (d) in die Elektrolysezelle Quecksilber als Kathodenschicht 6 am Boden dei zurückführt und Elektrolysezelle 2 entlang und tritt in die Endkam-

f) die Natronlauge aus (d) durch Filtrieren von 65 mer 18 ein, wo sie mittels eines aus der Leitung 2C Verunreinigungen befreit und die gereinigte Na- zugeführten kontinuierlichen Wasserstromes gewätronlauge als zweites Reaktionsprodukt abzieht, sehen wird. Die gewaschene Kathodenschicht 6 wird daß dadurch gekennzeichnet ist, daß man die dann durch die Leitung 80 abgeführt und fließt dann

in einen Zersetzer 82, in den über die Leitung 84 führt, und die gereinigte Sole wird durch die Leitung

Wasser eingespeist wird. 64 und die Leitung 36 in die Elektrolysezelle 2 zu-

Im Zersetzer 82 reagiert das Wasser mit dem Na- rückgeführt.

triumamalgam unter Bildung von Wasserstoff und Im erfindungsgemäßen Verfahren wird der Nieder-

Natronlauge. Der Wasserstoff wird aus dem Zerset- 5 schlag im Behälter 66 zur Rückgewinnung der darin

zer 82 mt Kondensation von Wasser und Quecksil- enthaltenen Quecksilberanteile behandelt. Der

ber, das möglicherweise mit dem Wasserstoff ver- Niederschlag besteht aus unlöslichen Anteilen, wie

dampft ist, über die Leitung 86 durch einen Kühler Eisenhydroxid, Eisensulfid, Calciumcarbonat, Bari-

88 geleitet. Das kondensierte Quecksilber und das umsulfat, verschiedenen unlöslichen QuecksiLbersal-

Wasser werden durch die Leitung 92 abgeführt und io zen, elementarem Quecksilber, Graphit und anderen

durch die Leitung 84 in den Zersetzer 82 zurückge- Verunreinigungen, die in der Ausfälleinrichtung 58

führt, während der Wasserstoff durch die Leitung 90 und im Neutralisator 52 mit ausgefällt werden. Der

abgezogen wird. schlammige Niederschlag wird durch die Leitung 68

Das elementare Quecksilber, das sich im Zersetzer in den Quecksilberauflösebehälter 7Cl geleitet, in den

82 als Folge der Zersetzung des Natriumamalgams 15 ferner über die Leitung 74 Sole eingespeist wird,

und wegen des kontinuierlichen Zuflusses von Vorzugsweise wird in den Quecksilberauflösebehäl-

Quecksilber durch die Leitung 80 ansammelt, wird ter 70 gereinigte Sole eingespeist, die aus der Aus-

dann über die Leitung 78 durch die Vorkammer 10 teileinrichtung 58 durch die Leitung 64 abgezogen

in die Elektrolysezelle 2 zurückgeführt. Das aus der wird. Ferner wird in die Quecksilberauflöseeinrich-

Leitung 78 zugeführte Quecksilber wird vor der Zu- 20 tung 70 durch die Leitung 72 Chlor und durch die

rückführung in die Elektrolysezelle 2 in der Vorkam- Leitung 73 Natronlauge eingespeist, mer 10 mittels eines über die Leitung 12 eingespei- Die Sole, das Chlor und die Natronlauge reagieren

sten kontinuierlichen Wasserstroms gewaschen. unter Bildung einer Natriumhypochloritlösung, die

Aus dem Zersetzer 82 wird eine im allgemeinen normalerweise mehr als 1 molar an Natriumchlorid etwa 50 °/oige Natronlauge über die Leitung 94 durch as ist. Die Menge an zugesetztem Chlor und an Natronein Filter 96 geleitet, in dem sämtliche Verunreini- lauge ist ausreichend, um den pH-Wert der erhaltegungen, einschließlich Quecksilber, entfernt werden. nen Lösung auf mindestens etwa 7, vorzugsweise auf Die so erhaltene 50%>ige Natronlauge wird dann etwa 9 bis 12, zu halten. Bei dieser Behandlung werüber die Leitung 98 als Reaktionsprodukt abgezogen. dien die in dem Niederschlag enthaltenen Quecksil-Das Filter 96 ist normalerweise ein Kohlefilter, das 30 beranteile in lösliche Quecksilberverbindungen umin periodischen Abständen zur Entfernung von an- gewandelt, die sich selektiv in der Sole lösen, wobei haftendem Quecksilber gewaschen wird. Die so er- die anderen Verunreinigungen in ungelöstem Zuhaltene quecksilberhaltigen Waschflüssigkeiten wer- stand zurückbleiben. Die nachstehenden Reaktionsden über die Leitung 100 abgeführt und zur Zurück- gleichungen beschreiben die Auflösung unlöslicher gewinnung der Quecksilberanteile in die Ausfällein- 35 Quecksilbersalze, wie Quecksilbersulfid, und die richtung 26 geleitet. Auflösung von elementarem Quecksilber:

Die in die Elektrolysezelle 2 einzuspeisende Sole ^ c 1 40CI- -»- HeCl ²~ + SO -~ wird wie nachstehend beschrieben hergestellt. Die He+ 3Cl- f C1O~ + H O ^t HeCl⁴²- + 2OH~ Dünnsole wird aus der Elektrolysezelle 2 über die 2 ~* S 4 Abflußleitung 38 abgeführt und in eine Entchlo- 40 Nachstehend wird eine Verfahrensvariante berungseinrichtung 40 geleitet, in der die Dünnsole mit schrieben, bei der hohe Quecksilberausbeuten aus über die Leitung 39 zugeführter Chlorwasserstoff- dem Niederschlag erhalten werden: säure behandelt wird. Durch diese Säurebehandlung Nachdem der Niederschlag mit Sole, Chlor und wird das restliche Chlor aus der Dünnsole entfernt Natronlauge in solchen Mengen versetzt wurde, daß Die entchlorte Dünnsole wird dann über die Leitung 45 eine Hypochloritlösung mit einem pH-Wert von min-42 in die Auflöseeinrichtung 44 geführt. In die Auf- dcstens 9 erhalten wird und ein Teil des Quecksilbers löseeinrichtung 44 wird über die Leitung 46 Zusatz- in Lösung gegangen ist, wird das Gemisch mit einer wasser und über die Fördereinrichtung 48 Kochsalz zur Erniedrigung des pH-Wertes auf 7,0 bis 8.0 auseingespeist. Hierbei wird eine ungereinigte, gesättigte reichenden Menge an Chlor versetzt. Dadurch wird Sole erhalten, die durch die Leitung 50 in den Neu- 50 mehr Quecksilber von der Hypochloritlösung aufgetralisator 52 geleitet wird, wo sie mit über die Lei- nommen, wobei jedoch auch, obgleich nur mit gerintung 54 eingespeister Natronlauge neutralisiert wird. ger Geschwindigkeit, einige Metallsalzniederschläge

Im Neutralisator 52 wird der pH-Wert der gesät- in Lösung gehen können. Dies ist unerwünscht, und

tigten Sole auf mindestens 7 erhöht. Bei dieser Be- das Gemisch wird deshalb anschließend mit Ätznahandlung fallen einige Magnesiumverunreinigungen 55 tron versetzt, um den pH-Wert auf mindestens 9 zt

als Magnesiumhydroxid aus. Die erhaltene Auf- erhöhen. Hierbei fallen die Metallsalze, die sich ir

schlämmung wird dann durch die Leitung 56 in die der Hypochloritlösung gelöst haben, wieder aus; di<

Ausfälleinrichtung 58 geleitet. Die Aufschlämmung in der Hypochloritlösung enthaltenen gelösteT

wird femer mit Bariumcarbonat und bzw. oder Na- Quecksilberverbindungen bleiben jedoch in Lösung, triumcarbonat behandelt, wobei diese Verbindungen 60 Der quecksilberfreie Niederschlag wird durch dii

durch die Leitung 60 in die Ausfälleinrichtung 58 Leitung 77 abgezogen unnd verworfen oder z.B. fü

eingespeist werden. Das Bariumcarbonat reagiert mit Auffüllzwccke verwendet. Die überstehende, die ge

den Sulfationcn in der Aufschlämmung unter BiI- lösten Quecksilberverbindungen enthaltende Sol

dung von unlöslichem Bariumsulfat, und das züge- wird aus dem Quecksiiberauflösebehälter 70 durc^! setzte Natriumcarbonat bildet mit den in der gesät- 65 die leitung 76 abgezogen. Aus dieser Quecksilberic

tigten Sole enthaltenen Calt-nimanteilen unlösliches ncn und bzw. oder gelöste Quecksilberverbindunge

Calciumcarbonat. Der Niederschlag wird nach dem enthaltenden Sole können die restlichen Hypochlorii

Absit/oi durch die I.citunc62 in den Schalter 66 gc- antcilc auf ?wci verschiedene Arten entfernt werde?

7 8

Nach einer Ausführungsform wird die gelöste Reinigung des in die Elektrolysierzelle 2 eingespei-Quecksilherverbindungen enthaltende Sole über die sten und diese Zelle verlassenden Quecksilbers ver-Leitung J.02 in die Abflußleitung 38 gefördert. Das wendeten Waschwässer umwälzt. Im Falle der Vorin der Sole enthaltene restliche Natriumhypochlorit kammer 10 wird das umgewälzte Wasser zur Abfühwird in der Entchlorungseinrichtung 40 mit Chlor- 5 rung der von dem durch die Vorkammer 10 fließenwasserstoffsäure behandelt und. zersetzt. Die in der den Quecksilber aufgenommenen Wärme durch die so behandelten Sole enthaltenen Quecksilberionen Leitung 12 in einen Kühler 14 geführt. Ein Teil des werden durch die Auflöseeinrichtung 44, den Neu- umgewälzten Wassers wird kontinuierlich durch die tralisator 52, die Ausfälleinrichtung 58 und die Lei- Steuerleitung 16 abgezogen und über die Leitung 84 tung 64 umgewälzt, wobei sie nicht ausfallen. An- io in den Zersetzer 82 eingespeist. Die Steuerleitung 16 schließend werden die gelöst« η Quecksilberverbin- dient zur Verhinderung der Quecksilberanreicherung düngen in die Leitung 36 gefütrt, die in die Elektro- in dem durch die Leitung 12 und die Vorkammer 10 lysezelle 2 mündet. umgewälzten Wasser, wodurch der Quecksilbergehalt Nach einer anderen Ausfühningsform wird die aus des Wassers auf niedrigen Werten gehalten wird. Das der Leitung 76 kommende quecksilberhaltige Sole 15 in dem durch die Steuerleitung 16 fließenden Wasser zur Zersetzung des restlichen Natriumhypochlorits enthaltene Quecksilber wird im Zersetzer 82 zurückmit mindestens stöchiometrischen Wasserstoffper- gewonnen und durch die Rückführleitung 78 und die oxid-Mengen behandelt. Die so erhaltene, Queck- Vorkammer 10 in die Elektrolysezelle 2 zurückgesilberioncn enthaltende Lösunj; wird dann über die führt. Das Quecksilber, das in der aus dem Zersetzer Leitung 76 in die Leitung 3«> geführt, die in die 20 82 durch die Leitung 94 austretenden Natronlauge Elektrolysezelle 2 mündet. enthalten ist, wird im Filter 96 entfernt. Das Queck-Durch die vorgenannten Maßnahmen wird die silber und andere Verunreinigungen werden vom FiI-Konzentiation an Quecksilberonen und bzw. oder ter 96 abgetrennt und zur Abscheidung der Quecksilgelösten Quecksilberverbindungen in dem in der Lei- beranteile als Quecksilbersulfid durch die Leitung tung 36 fließenden Solestrom erhöht. Die in der Lei- 25 100 in die Ausfälleinrichtung 26 geführt. Das durch tung 36 fließende, Quecksilberionen enthaltende Sole die Vorkammer umgewälzte Wasser kann direkt wird in die Elektrolysezelle geleitet, bis ihre Konzen- durch die Leitung 16 in den Zersetzer 82 geführt tration einen bestimmten Wert erreicht. Der genaue werden, da es nur Quecksilber enthält, das vom Kon-Wert hängt von den Betriebsbedingungen der Elek- takt mit dem durch die Rückführleitung 78 fließentrolysezelle, z. B. der Temperatur, der Solekonzen- 3° den Quecksilber stammt. Diese wäßrige Lösung enttration, dem Stromfluß und dem Abstand zwischen hält kein Salz und keine Eisenanteile und kann desKathode und Anoden, ab. In der Elektrolysezelle 2 halb direkt in den Zersetzer 82 eingespeist werden, werden dann die mit der Sole eingespeisten Quecksil- wobei keine Verunreinigung der entstehenden Naberionen in elementares Quecksilber umgewandelt. tronlauge eintritt.

Das elementare Quecksilber fällt auf den Boden der 35 Bei dem durch die Endkammer 18 fließenden Elektrolysezelle 2 und wird der als Kathode dienen- Wasser liegen völlig andere Verhältnisse vor. Dieses den fließenden Quecksilberschicht 6 einverleibt. In Wasser wird zur Abführung der von dem durch die der eingesetzten Sole verbleiben natürlich noch Endkammer 18 fließenden Quecksilber übertragenen Quecksilberionen bis zu einer bestimmten Konzentra- Wärme durch die Endkammer 18 über die Leitung tion. Diese Quecksilberionen werden mit der Sole 4° 20 und durch den Kühler 22 umgewälzt. Das Wasser durch die Abflußleitung 38 abgeführt. Dieses in wird in der Endkammer 18 durch z.B. Salz oder Form von Quecksilberionen und bzw. oder gelösten Eisenverbindungen verunreinigt, die aus dem durch Quecksilberverbindungen vorliegende Quecksilber die Endkammer 18 fließenden Quecksilber ausgewawird jedoch nur im System umgewälzt und durch sehen werden. Das Salz stammt aus der auf dem die Leitungen 64 und 36 in konstantem Umlauf wie- 45 Quecksilber zurückgehaltenen Sole. Die Eisenverunder in die Elektrolysezelle 2 zurückgeführt. Das in reinigungen reichern sich in der als Kathode dienender Sole enthaltene, gelöste elementare Quecksilber den fließenden Quecksilberschicht 6 an, da diese wird durch Mischfällung in der Ausfälleinrichtung 58 während ihres Umlaufes durch die Anlage mit aus entfernt und in dem Quecksilberauflösebehälter 70 Eisen bestehenden Bestandteilen der Elektrolysewieder in Queck&ilberionen überführt und in der Sole 50 zelle 2 und der Leitungen in Berührung kommt. Diegelöst. Aus dem Quecksilberauflösebehälter 70 wer- ses Waschwasser kann nicht in den Zersetzer 82 einden die Quecksilberionen dutch die Leitungen 76 gespeist werden, da es die Natronlauge mit Salz und und 36 in die Elektrolysezelle 2 zurückgeführt. Eisen verunreinigen würde.

Der Nettoeffekt des erfind ι ingsgemäßen Verfah- Aus dem durch die Leitung 20 umgewälzten Wasrens besieht in der Auflösung von ausgefallenem 55 ser wird über die Leitung 24 ein kontinuierlicher Quecksilber in Form von Quecksilberionen und/oder Klärstrom entnommen und in die Ausfälleinrichtung gelösten Quecksilberverbindungen in einer Sole und 26 geleitet. In die Ausfälleinrichtung 26 werden ferin der Zunickführung der so gelösten Quecksilberan- ner über die Leitung 100 die Filterwaschwässer einteile durch die Leitung 36 in «lie Elektrolysezelle 2. gespeist. In die Ausfälleinrichtung 26 wird über die Auf diese Weise werden in der Elektrolysezelle 2 60 Leitung 30 Natriumsulfid zum Ausfallen von Queckkontinuierlich überschüssige Quecksilberionen in ele- silber- und Eisensulfid eingespeist. Das ausgefallene mentares Quecksilber umgewandelt und so der als Quecksilber- und Eisensulfid wird durch die Leitung Kathode dienenden fließenden Quecksilberschicht 6 28 abgeführt, und aus der Ausfälleinrichtung 26 wird j einverleibt. ein salzhaltiger Abstrom durch die Leitung 32 als In einer weiteren Ausfühningsform des Verfahrens 65 Abwasser entfernt.

r wird die Behandlung großer Waschwassermengen Durch das Umwälzen des Wassers in der Vorkam·

\ mit Natriumsulfid dadurch vermieden, daß man die mer 10 und in der Endkammer 18 und durch die al

in der Vorkammer 10 und in der Endkammer 18 zur leinige Behandlung des aus der Leitung 20 entnom·

menen Wassers mit Natriumsulfid wird die zur Entfernung von Quecksilber zu behandelnde Gesamtmenge des abströmenden Wassers beträchtlich verringert.

Nach einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Quecksilbersulfid-Niederschlag aus der Ausfälleinrichtung 26 durch die Leitung 34 in den Behälter 66 geführt, der den nach dem Reinigen der gesättigten, aus der Auflöseeinrichtung 44 stammenden Sole erhaltenen Niederschlag enthält. Auf diese Weise können sämtliche im Verfahren anfallende Quecksilberniederschläge im Qiiecksilberauflösebehälter 70 behandelt werden, so daß die in den Niederschlägen enthaltenen Quecksilberanteile in Lösung gehen. Die so erhaltenen Quecksilberionen und bzw. oder gelösten Quecksilberverbindungen werden zusammen mit gereinigter Sole über die Leitung 36 in die Elektrolysezelle 2 eingespeist.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist zahlreiche Vorteile gegenüber bekannten Verfahren zur Behandlung von Quecksilberniederschlägen auf. So werden zunächst das Rösten der Quecksilberniederschläge und andere Maßnahmen zur Zurückgewinnung des Quecksilbers vermieden. Ferner werden keine Behälter zur Behandlung großer Abwasservolumina mit Natriumsulfid zum Ausfällen und Entfernen von Quecksilbersulfid benötigt. Es müssen lediglich zwei Entnahmeströme in der Ausfälleinrichtung 26 mit Natriumsulfid behandelt werden. Ein Strom stammt aus der Endkammer 18, in der Wasser in ständigem Kontakt mit dem aus der Elektrolysezelle 2 abfließenden Quecksilber ist. Dieser Strom wird aus dem umgewälzten Waschwasser entnommen, um die Anreicherung von Quecksilber, Salz und Eisen in dem in der Endkammer 18 und der Leitung 20 umgewälzten Wasser zu verhindern. Die aus

ίο dem Filter 96 über die Leitung 100 in die Ausfälleinrichtung 26 eingespeisten Filterwaschwässer stellen den zweiten Strom dar.

Während des normalen Betriebes einer Quecksilberzelle sammeln sich auf dem Boden der Zelle Verunreinigungen an und bilden einen Schlamm. Da dieser Schlamm die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Quecksilberspiegels und eines gleichmäßigen Quecksilberflusses über den Boden der Zelle verhindert, muß er entfernt werden. Dies erfolgt in periodischen Abständen durch Außerbetriebsetzen dei Zelle und Waschen des Zellenbodens mit Wasser Die in dieser Stufe erhaltenen Waschwässer enthalter beträchtliche Mengen von Eisen und Quecksilbei und werden am besten durch periodisches Einspeiser mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Vorrich tungen in die Ausfälleinrichtung 26 von Quecksilber und Eisenanteilen befreit, bevor sie als Abwasser ab gegeben werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abtrennung und Ruckgewinnung von Quecksilber bei der Chloralkah-Ele*- 5 trolyse in Elektrolysezellen mit fließender Queck-Silberelektrodenschicht, wobei man einen durch eine Elektrolysezelle fließenden Solestrom