DE2316238A1

DE2316238A1 - Verfahren zum entfernen von schwermetallen aus waessriger loesung

Info

Publication number: DE2316238A1
Application number: DE19732316238
Authority: DE
Inventors: Marlowe L Iverson
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1972-03-31
Filing date: 1973-03-31
Publication date: 1973-10-11
Also published as: FR2178895A1; BE797438A; CA1033686A; IT979946B; GB1374726A; JPS4915247A; FR2178895B1

Description

70 A 39

1A-465 30. März 1973

ROCKWELL INTERFATIONAL CORPORATION, El Segundo, California, Y.St.A.

Verfahren zum Entfernen von Schwermetallen aus wässriger

Lösung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schwermetallen aus wässrigen Lösungen durch Abscheidung der Schwermetalle an einem Metallsubstrat.

Die Verunreinigung der Seen, Flüsse und Meere mit Quecksilber und anderen Schwermetallen erregt erhebliche Besorgnis. Quecksilber ist ein Nervengift und es kommt in einer besonders gefährlichen Form als Alkylquecksilber in Wasser und aquatischen Pflanzen und Tieren vor. Ein großer Teil dieser Schwermetalle gelangt von Industrieanlagen und Bergwerken in das Wasser. Trotz erheblicher Bemühungen, derartige Umweltverschmutzung zu beseitigen (z. B. im Falle des Quecksilbers in Chlor-Alkali-Werken) gelangen doch immer noch beträchtliche Mengen an Schwermetallen in das Wasser.

Schwermetallverunreinigungen können auch natürlichen Quellen entstammen. Zum Beispiel wurde Quecksilber in Seen gefunden in die keine Abwasser fließen.

Es ist bekannt, Quecksilber durch chemische Behandlung (z.B. mit FeCIp oder Na₂S) als elementares Quecksilber oder als Queck-

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silberverbindungen auszuscheiden» Es sind auch vielstufige Verfahren mit Ionenaus tauschstuf en bekannt. Andere Verfahren sind aus den US-PS 3.083.079 und 3.085.859 bekannt.

Bei niedrigen Hg-Konzentrationen benötigt man jedoch für die chemischen Verfahren erhebliche Mengen von inerten Trägern. Es fallen große Mengen von Fällungsprodukten an, v/elche-beseitigt werden nüssen. Beim Ionenaustauschverfahren fällt ein mit Quecksilber beladener Ionenaustauscher an, welcher nicht regeneriert werden kann. Die gleiche oder eine schlechtere Situation besteht in Bezug auf andere Schwermetalle. US—PS 418.138 und 634.462 beschreiben Verfahren zum Entfernen von Schwermetallen durch Filtrieren über Zinkteilchen. US-PS 1.743.525 und 1.789.425 beschreiben die Verwendung von Metallwolle (z.B. Zn) als Filtermedium. Es tritt jedoch keine chemische Reaktion ein. Gemäß US-PS 3.029.143 und 3.029.144 wird ITatr-iumamalgam zum Entfernen von Hg.aus Lösungen benutzt, wobei ein Stahlbett oder nichtmetallisches Bett: verwendet wird. Amalgam und Quecksilbermetall sammeln sich unterhalb des Betts an und werden weiter verarbeitet. US-PS 3.361.559 beschreibt ein Verfahren zum Fällen von elementarem Quecksilber aus einer wässrigen Lösung von Fatriumsulfid-Natriumhydroxyd, welche Hg enthält durch Zugabe von elementarem Antimon. US-PS 3.039-865 beschreibt ein Verfahren mit einer zusätzlichen Quecksilberent— fernungsstufe.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hochwirk— sames, billiges Verfahren zum Entfernen von Quecksilber aus wässriger Lösung zu schaffen, welches hinsichtlich der Konzentration der Lösung keinen Beschränkungen unterliegt,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Schwermetallionen enthaltende Lösung durch ein Bett von aktiven Metallteilchen laufen läßt -und dabei das Schwermetall galvanisch an den Teilchen abscheidet, worauf man das Schwer- ■■'-metall von den Teilchen ablöst.

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Als Schwermetalle kommen vorzugsweise alle Metalle und Halbmetalle der Hauptgruppen III bis VI und insbesondere III bis V und alle der Nebengruppen des Periodensystems in Frage und insbesondere die Metalle Hg, Pb, Au, Ag, Gd, Cu, Zn, As, Sb, Sn, Bi, Hi, Cr, Fe. Als aktive Metalle kommen vorzugsweise alle Metalle der Hauptgruppen III bis VI und alle Nebengruppen des Periodensystems in Präge tind insbesondere Zn, Sn, Cu. Insbesondere kann das aktive Metall in der Spannungsreihe der I'Ietalle links vom zu entfernenden Schwermetall stehen. Die angelegte Spannung kann vorzugs\«/eise 1 bis 30 Volt und insbesondere 2 bis 12 Volt betragen.

Im folgenden\ird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Ss zeigen:

Fig. 1 ein Flufidiagramm;

Figc 2 einen Schnitt durch eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren in Bezug auf die Entfernung von Quecksilber erläutert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt vier Hauptstufen: (A) Die Abscheidung des Quecksilbers aus dem Wasser in einer elektrochemischen Einheit 10 zur Quecksilberentfernung. Diese elektrochemische Einheit 10 enthält mit Zink beschichtete Abscheidungsteilchen. Das metallische Quecksilber wird abgeschieden und mit dem Zink' amalgamiert; (E) das Zink-Quecksilber-Amalgam wird in der Ablöseeinheit 20 elektrolytisch von den Abscheideteilehen abgelöst; (C) über die Leitung 21 wird das

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abgelöste Quecksilber abgeführt und (D.) in der Galvanisiereinheit 30 werden die Abscheideteilchen -wieder mit dem Zink elektrolytisch beschichtet, worauf diese mit Zink beschichrteten Abscneideteilehen in die elektrochemische Einheit 10 für die Quecksilberentfernung zurückgeführt- werden.. In der elektrοchemischen Einheit für die Quecksilberentfernung liegt ein elektrisches Potential zwischen einer Anode und den sich im Fließbett befindlichen Abseheidekügelehen an, so daß (a) das Quecksilber (oder andere Metalle) auf elektrochemischem Wge mehr denn auf chemischem Wege abgeschieden wird und (b) weniger leicht reduzierbare 'Formen von Quecksilberverbindungen (oder and—eren Metallen) abgeschieden werden« Die- Stufen (B) und (D) können in einer einzigen Einheit durchgeführt werden..

Während der Stufe (A) wird das Quecksilber an den mit Zink be- schichteten Kügelehen abgeschieden und dort amalgam! ert. Wenn diese Stufe im Fließbettverfahren in der elektrochemischen Einheit (Fig. 2j durchgeführt wird, so sollten die Kügelehen vorzugsweise eine im wesentlichen gleichförmige Größe und Dichte aufweisen. Hierdurch gelingt es ferner, die AhscheidLeteilchen wiederholt in bequemer Weise zu verarbeiten. Die Bewegung der Abseheideteilchen im Fließbett wird entweder durch das einströmende. Abwasser bewirkt oder- durch eine rotierende I&fchocLe(Fig_t2).. Bei genügender Bewegung werden das Quecksilber oder andere Schwermetallverunreinigungen wirksam zur Oberfläche der Abscheideteiliten transportiert _f Schwebekörper können, leichter durch das Fließbett bewegt werden und die Yersterpfung des Fließbetts oder die Bildung eines Sehlamms; wird verhindert* Ferner· wird bei genügender Bewegung; eine Polier— oder Glänzwirkung erzielt, wobei die Zinkabs c hei dung auf den leuchen. verdientet wird, so. daß eine reaktive und; gut haftende Oberfläche aufrechterhalten wird. Darüber hinaus wird durch gutes Rühren eine gleichförmige Verteilung dies· Quecksilbers über das gesamte Fließbett erzielt»

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Für einen optimalen Betrieb sind runde Kügelchen von leichtem Gewicht "bevorzugt» Diesen Zweck erfüllen am besten mit Metall beschichtete Hohlkügelchen oder Vollkügelchen aus Glas oder Kunststoff. Eine primäre Metallschicht, wie z. B. aus Silber, Hiekel oder Kupfer, wird mit Hilfe eines nicht elektrolytischen Verfahrens oder dergleichen auf den Kugel— chen abgeschieden, wobei diese eine elektrische Leitfähigkeit erhalten. Geeignete nicht elektrolytische Verfahren dieser Art sind in den US-Patenten 2.532.283 und 2.532.284 beschrieben. Die Beschichtung mit aktivem Metall erfolgt sodann nach einem herkömmlichen galvanischen Verfahren, wie z. B'. durch Abscheidung in einem herkömmlichen Cyanid-Galvanisierbad. Hierbei entstehen die Abscheideteilchen. Vorzugsweise verwendet man Zink, um die Kügelchen mit aktivem Metall zu beschichten. Zinn oder Kupfer können ebenfalls eingesetzt werden. Aus· Kostengründen sind Kupfer oder Nickel für die Basisbeschichtung oder primäre Metal!beschichtung bevorzugt. Als aktives Metall für die Quecksilberentfernung dient vorzugsweise Zink aus folgenden G-ründen: (1) Quecksilber weist in Zink eine hohe Diffusionsgeschwindigkeit auf (Diffusionskoeffizient bei 15 ° 8,72 x 10 cm /h). Hierdurch wird sichergestellt, daß die Oberflächenkonzentration des Quecksilbers stets geringt ist; (2) Zink hat günstige elektrochemische Eigenschaften für die Aufarbeitung und für die wiederholte Verwendung, es kann insbesondere leicht von metallischen Verunreinigungen getrennt und wieder zurückgeführt werden; (3) Zink hat eine geringe Toxizität wenn es als Verunreinigung ins Wasser gelangt, so daß etwaige geringe Zinkmengen, welche verloren gehen und in das behandelte Wasser gelangen, relativ unschädlich sind, und (4) Zink ist ein relativ billiges Metall.

Das zu behandelnde Wasser muß einen bestimmten Gehalt an gelöstem Salz aufweisen, damit es elektrolytisch leitfähig ist, so daß das elektrolytische Verfahren stattfinden kann. Gewöhnlich sind derartige gelöste Salze in zu behandelnden Abwässern

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vorhanden. Falls nötig, kann jedoch eine geringe Menge eines" Elektrolyten wie ITaCl zu dem mit Schwermetall verunreinigten Wasser gegeben werden, um diesem eine genügende Leitfähigkeit zu erteilen, so daß es erfindungsgemäß behandelt werden kann, ■ ohne daß andererseits die Qualität des Wassers für den nachfolgenden Gebrauch in nennenswertem Maße beeinträchtigt wird. Stark saure" oder stark basische Abwasser sollten vorzugsweise vor der' Behandlung auf einen pH nahe dem Neutralpunkt gebracht werden. Dies stellt jedoch keine Beschränkung dar. Das erfindungsgemäße "Verfahren ist in weitem Bereich anwendbar. Jedes verunreinigte Wasser mit einem pH-Wert, welcher in einem abfließenden Abwasser legal vorliegen la nn, ist für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die Leitfähigkeit der Lösung sollte mindestens einen Gehalt von 100 — 200 ppm gelöster Salze (ITaCl alsBeispiel) aufweisen. Eine Leitfähigkeit entsprechend einem Gehalt von 200 ppm bis 3,5 f° Salz (KaCl, als Beispiel) ist bevorzugt. _f

Das Verfahren eignet sich für verschiedenste Formen des Quecksilbers (z. B. elementares Quecksilber oder lösliche oder unlösliche organische lbindungen oder anorganische Verbindungen und insbesondere auch Methylquecksilber). Ferner eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für eine ganze Anzahl weiterer Schwermetalle wie Pb, Au, Ag, Cd, Cu, Zn. Andere Schwermetall.-verbindungen wie As, Sb, Sn, Bi und Fi (in Cl") können behandelt werden. Die optimalen Parameter (Abmessungen der elektro-Iytischen Zellen, Stromstärke, Kügelehengröße) differieren je nach dem speziellen zu entfernenden Schwermetall. .Abwässer mit Schwermetallverunreinigungen von wenigen ppb (Teile pro 1 Milliarde Teile) bis mehr als 100 ppm (Teil pro 1 Million Teile) können behandelt werden. Allgemein muß jedoch festgestellt werden, daß eine bestimmte Metallmenge leichter und;. . wirtschaftlicher entfernt werden kann, wenn sie. in konzentrierterer Form vorliegt. .......

^- c Ü \

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I¹Ig. 2 zeigt eine schema tische Darstellung einer elektrolytisch^! Einheit 10 zur Entfernung von Metall, welche sich für die Durchführung der Stufe (A) eignet. Das Wasser oder Abwasser, welches die Schwermetallverunreinigung enthält, fließt durch den Einlaß S aufwärts und sodann durch ein Fließbett 11 von mit Metall "beschichteten Kügelchen 12, Dieses Fließbett wirkt als Kathode in der elektrolytischen Zelle. Den Kügelchen wird ein Potential erteilt, wenn sie bei der Hin— und Herbewegung miteinander und mit einem kathodisch polarisierten Gitter oder einer kathodisch polarisierten Platte in Berührung kommen. Das kontaminierende Metall wird abgeschieden und dringt in das auf die Kügelchen 12 aufgetragene Metall ein oder es wird mit diesem amalgamiert (im Falle von Hg auf Zn). Das Wasser verläßt die Zelle 10 in Form eines gereinigten im wesentlichen von Schwermetallverunreinigungen freien Ablaufs durch den Auslaß 9. Eine Anode 14 ist vorgesehen, welche durch eine poröse Trennwand 15 von den Kügelchen 12 getrennt ist, so daß sie durch diese nicht berührt v/erden kann. Die Trennwand 15 umfaßt normalerweise einen porösen oder perforierten Zylinder mit einem porösen oder perforierten Boden 16, welcher dazu beiträgt, die Kügelehen 12 in der Zelle 10 zu halten. An der Anode 14 kann eine geringe Menge Sauerstoff oder Chlor oder dgl. oder eine Mischung derselben entwickelt werden, und zwar gleichzeitig mit der Metallabscheidung. Die Kathode umfaßt eine zentrale Stange 17 mit Stangen 18, welche mit vertikalem Abstand voneinander entlang der Mittelstange 17 befestigt sind. Diese Stangen bestehen vorzugsweise aus verzinktem Stahl (galvanisiert). Die Anode 14 hat Zylinderform und besteht aus einem Manel-Gitter in einer Kohlenstoff matrix oder Graphitmatrix. Sowohl die Anode als auch die Kathode ist mit einem geeigneten Anschluß versehen, welcher mit einer nicht dargestellten Gleichstromquelle verbunden ist. Die an die Zelle angelegte Spannung (Potentialdifferenz zwischen Anode und Kathode) beträgt vorzugsweise 1—30 und insbesonder 2—12 Volt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers hängt von der Menge

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der zu entfernenden Verunreinigungen, von der Verweilzeit und der Fließbettgeschwindigkeit ab. Sie liegt vorzugsweise im Bereich, von 1 bis 25 gpm (kleine Anlage) bis 1ΌΟΟ bis 5000 gpm (große Anlage) oder höher.

Vorzugsweise wird Zink als aktives Metall für die Beschich-* tung der KLigel*-chen verwendet, wenn Quecksilber entfernt werden soll. Zinn oder Kupfer eignen sich für die Entfernung von Blei oder Kupfer, wobei diese Schwermetalle in der Zelle galvanisch auf das Zinnsubstrat oder Kupfersubstrat abgeschieden werden. Das aktive Metal 1 kann auf Kügelohen aus Metall, Glas oder Kunststoff nach herkömmlichen Methoden abgeschieden werden. Die Verwendung von'Kunststoffkügelchen anstelle von Glaskügelchen führt zu einer geringeren Gesamtdichte und erlaubt geringere Strömungsgeschwindigkeiten für die Erzielung eines bestimmten Fließbettzustandes, Es kön- nen auch kleinere Kügelchen der verschiedenen Typen eingesetzt werden. Eine zylindrische Zelle ist praktisch unwirksam. Bestimmte Abschrägungen in dem Zylinder können die Gleichförmigkeit des Fließbettes verbessern. Die Gleichförmigkeit kann ferner dadurch verbessert werden, daß man das Wässer tangential eintreten läßt oder daß man Strömungsleitbleehe oder Luft einbläst» " " .

Wenn die Kügelchen 12 auf ein bestimmtes Potential gebraciit werden, so werden Quecksilberkationen gemäß folgender Reaktion abgeschieden:

Hg⁺² + 2e~ —-^ Hg. -

Ein ähnlicher Seduktionsvorgang findet bei anderen Quecksilberrverbindungen statt. Im Falle von metallischem Quecksilber findet Lediglich eine Amalgamierung statt*

Hg + Zn = Zn(Hg)-Amalgam.

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Bei diesen Verfahren, wird Zink nicht in die Lösung abgegeben und tritt somit nicht als Verunreinigung in das Wasser ein. Bei Anlage des Potentials wird eine etwaige Zinkkorrosion verringert. Das Zink ist in Gegenwart von Wasser und von wässrigen Lösungen thermodynamisch instabil und neigt dazu, sich unter Wasserstoffentwicklung aufzulösen. Diese Reaktion findet im Falle von reinem Zink nur sehr langsam statt, da das Zink eine große Wasserstoffüberspannung hat. Diese Reaktion ist jedoch rascher, falls das Zink in Berührung mit einem Metall von geringer Wasserstoffüberspannung, wie z. B. Platin,, kommt. Wenn nun das zu behandelnde Wasser noch andere.Metallverunreinigungen als Quecksilber enthält, so werden auch die anderen Metalle an der Zinkoberfläche abgeschieden. Obgleich keine dieser Verunreinigungen eine so geringe Wasserstoffüberspannung wie Platin hat, so sind doch die WasserstoffÜberspannungen von Eisen, Kupfer und Nickel z. B. klein genug, um die Korrosionsgeschwindigkeit des Zinks zu erhöhen. Vorläufige Werte für die Korrosionsgeschwindigkeit von Zinkteilchen mit 0,6 mm Durchmesser, auf welchen Hg, Cd und As abgeschieden war, betrugen etwa 20 jia/cnT bei pH 6,5. Dies entspricht weniger als 1 $ der Geschwindigkeit der Schwermetallabscheidung an den Teilchen. Bei einem Anstieg des pH auf 7,5 wird die Korrosionsgeschwindigkeit um etwa eine Größenordnung verringert. Durch Anlegen des Kathodenpotentiales sollte dies vernachlässigbar sein.

Ein weiterer chemischer Vorgang kann folgendermaßen Zustandekommen. Quecksilber und andere Schwermetalle können aus ihren Verbindungen durch andere Metalle verdrängt werden, welche in der Spannungsreihe darüber stehen. So kann z. B. Quecksilber im oxydierten Zustand durch diese Metalle verdrängt v/erden, wie z. B. durch Zink gemäß folgender Gleichung:

Hg⁺⁺ + Zn = Zn⁺⁺ + Hg.

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Diese Reaktion findet in einem weiten Bereich von Reaktions-bedingungen statt, wie etwa bei einem weiten pH-Bereich oder bei einem weiten Bereich von Konzentrationen anderer Kationen und Anionen. Im Verlauf dieser Reaktion geht das aktive Metall in Lösung und zwar als Kation und das Quecksilber verbleib'tan den Kügelchen und amalgamiert mit dem nicht umgesetzten Metall, da -Quecksilber' fast mit allen Metallen, ausgenommen Eisen, amalgamiert. ■ ' ''"-

Während Zink und andere aktive Metalle schon an sich (ohne Anlegen eines Potentials) zur Entfernung von Quecksilber und Quecksilberverbindungen wirksam ist (siehe US-PS 3.039.865) so bietet doch das elektrochemische Verfahren verschiedene klare Vorteile. Das Anlegen eines negativen Potentials an die Zinkabscheidungsteilchen erhöht die etwas langsamere Reaktionsgeschwindigkeit und beschleunigt die Abscheidung von Quecksilber auch aus relativ stabilen Quecksilberverbindungen, wodurch der Anwendungsbereich des Verfahrens verbreitert wird. Ferner eignet sich das Verfahren auch für andere weniger edle Metalle als Quecksilber. Bei dem elektrochemischen Verfahren wird Zink nicht in das Wasser entlassen. Etwaiges Zink, welches durch chemische Reaktion in das Wasser gelangt, würde durch Wiederabscheidung bei d,em angelegten Potential wieder aus dem Wasser entfernt werden. Ferner sind die Verfahrenskosten bei dem elektrochemischen Verfahren wesentlich geringer als bei dem chemischen Verfahren.

Die Stufen B, C und D können gemeinsam gemäß Fig. 3 ausgeführt werden. Die mit Quecksilber beladenen und mit'Zink beschichteten Kügelchen 26, welche das amalgamierte Material tragen, werden in das Anodenabteil 21 einer Fließbettzelle 22 oder einer Zelle 22 mit einem rotierenden Teilchenbett geführt. Hier wird das Zink elektrolytisch abgelöst und Zinkionen gehen in dem Elektrolyten 19 in Lösung. Quecksilber verbleibt, wenn das Zink von den Teilchen abgelöst wird. Das Quecksilber verbleibt in Form von Tröpfchen, welche

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sich vereinigen und welche sodann auf den Boden des Behälters fallen. Sodann kann das Quecksilber durch den Auslaß 23 entnommen werden. Fach vollständigem Entfernen des Metalls von den Kügelchen 27 werden diese in das Kathodenabteil 24 Überführt, wo sie mit Zink beschichtet werden. Sodann werden die mit Zink beschichteten Kügelchen wieder in die elektrolytische Einheit zur Schwermetallentfernung gemäß Fig. 2 zurückgeführt. Eine Trennwand 25 teilt die beiden Zellenabteilungen. Die Trennwand ist porös und erlaubt einen Durchtritt des Zinkionen enthaltenden Elektrolyten, wie z. B. von Ionen der Formel ZnO„ ~ in einer KOH-Lösung von der Anoden— seite zur Kathodenseite der Zelle. Als rotierendes Teilchenbett kommen die Ausführungen gemäß der US-Patentanmeldung Hr. 16 203 vom 3. März 1970 in Präge.

Bei einer Fließbettdurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch Abwasser mit Schwebeteilchen behandelt werden. Sicherlich würde ein rohes Abwasser das System verstopfen und unwirksam machen. Es ist jedoch durchaus möglich das aus einer Primärbehandlungsstufe ausfließende Wasser von Schwermetall en zu befreien-. Hierdurch wird verhindert, daß Schwermetallverunreinigungen die sekundäre biologische Behandlung stören. Konstantes Rühren oder Bewegen des Fließbetts verringert die Gefahr, daß die Teilchen oder sonstigen Geräte durch Ablagerungen organisches Wachstum verderben, Aufschlämmungen, welche z. B. aus dem Sehlamm der Grundschichten von Seen und Flüssen bestehen,können ebenfalls behandelt werden. Somit können Quecksilber und andere Schwermetalle, welche sich in Seen, Häfen, Flußmündungen oder dgl. angesammelt haben, entfernt werden.

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Beispiel 1

Wässrige Testlösungen von Schwermetallverbindungen wurde abwärts durch, .eine mit Zu-Granulat gepackte Säule geschickt. Zwischen Bett (Kathode) und ein Edelstählgitter (Anode) wird eine Gleichspannung angelegt. Die Anode ist vom Bett durch eine poröse Trennwand getrennt. Die. Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Entfernung von Schwermetallen mit Gleichstrom in Säulen

Metall Porm: Säule Spannung Yerweil— Konz. Konz. Entfer wässrige Größe (Volt) zeit im im nung Lösung von (min) Ein- Ab- ■ (^σ/>)

" lauf lauf.; ..

(ppm) (ppm) ._.

Cd(NO,)

CuSO

2,2 cm 0 χ 22 cm hoch ~6

0,5 cm 0 x 19 cm hoch ^6

2,2 cm 0 χ 22 cm hoch * 6

0,4

100

98

10 ^2

Beispiel 2

Mit verdünnter Lösung von Hatriumäthylquecksilberthiosalicylat (Merthiolat) in Wasser wanden verschiedene Tests durchgeführt. Mischen der Lösung mit Zink mit 3J3 Maschen/2,54 cm während 1 h führt zu einer Aufhellung und somit zu einer· geringen Reaktion. Wenn bei einem ähnlichen Test eine Gleichspannung von 2 Y zwischen einer Platinanode und dem Zink angelegt wird, so wird die Lösung wesentlich stärker, aufgehellt.

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Bei einem ähnlichen Test wird Hg in Form eines glänzenden Films während 15-20 min "bei 2 - 3 Y aus einer NaCl-Iösung an einem Kupferstreifen abgeschieden. Ferner wird eine Lösung von ^100 ppm HgGl₂ in H₂O mit 8-Hydroxychinolin und HaOH versetzt und eine Spannung von 2 - 3 Y wird an eine Zink- und Kupferelektrode angelegt. Auf der Elektrode scheiden sich glänzende Ablagerungen ab. Ohne Spannung bildet sich kein glänzender Niederschlag.

Beispiel 3

Die folgende Anlage wird im Labormaßstab betrieben: Tank, Pumpe, Strömungmesser und 1 bis 5 elektrochemische Fließbettzellen oder Wirbelbettzellen. Die Zellen enthalten eine Kohlenstoffoder Graphitelektrode, ein Kunststofftrenngitter und Kathödenteilchen in Form von versilberten Glaskügelchen mit einem Zn-Überzug. Nacheinander wird durch jede Zelle eine 3,5 i° NaCl-Lösung mit Cu-Ionen gepumpt. Eine Gleichspannung wird zwischen die Graphitstange und die Kathodenteilchen angelegt, wobei eine Gitterkathode verwendet wird. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle II

Entfernung von Cu

Test Zahl d. Spannung Verweil- anfängl.durch- ^-Entfernung Nr. Zellen (Y) zeit Cu-Konz.schnittl.

(see) (ppm) Cu-End-

konz. (ppm)

1	1	6	5	*ζ-·* 6**	0,375	0,260	31
2	4	12	~ 24	0,220	0,067	70
3	4	12	~> 24	0,560	0,125	78
4	4	12,	~ 24	0,120	0,028	77

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Claims

PATENTASSPRÜC-HE

1. Verfahren zum Entfernen von Schwermetall en aus wässri-r gen Lösungen durch Abscheidung der Schwermetalle an einem Metallsubstrat, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schwermetallionen enthaltende Lösung durch ein Bett von aktiven Me tall te ilc'hen laufen läßt und dabei das Schwermetall galvanisch an den Teilchen abscheidet, worauf man das Schwermetall von den Teilchen ablöst. . ■

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Bett von mit dem aktiven Metall "beschichteten Teilchen verwendet und daß nach Ablösen des Sehwermetalls das aktive Metall wieder auf den Teilchen abscheidet.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,. daß man gleichzeitig das Schwermetall von den " Teilchen ablöst und das aktive Metall auf anderen Teilchen abscheidet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Zink beschichtete Teilchen verwendet und quecksilberhaltige Lösungen behandelt, so daß sich ein Amalgam bildet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Ablösen des Amalgams das Quecksilber vom Zink trennt und gegebenenfalls das Zink zur Wiederbeschichtung verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Lösungen mit Kupferionen und/oder Cadmiumionen behandelt.

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7. Verfahren naoli einem der Ansprüche 1 "bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lösung zur Erhöhung der Leitfähigkeit ein Salz zusetzt.

8. Verfahren nach einem der Anspräche 1 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Gleichspannung von etwa 2 bis Volt anlegt«,

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet, daß man im Fließbett arbeitet.

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Leerseife