DE2711587C2 - Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser - Google Patents

Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser

Info

Publication number
DE2711587C2
DE2711587C2 DE2711587A DE2711587A DE2711587C2 DE 2711587 C2 DE2711587 C2 DE 2711587C2 DE 2711587 A DE2711587 A DE 2711587A DE 2711587 A DE2711587 A DE 2711587A DE 2711587 C2 DE2711587 C2 DE 2711587C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
seawater
peat
humic acids
matrix
adsorber
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.)
Expired
Application number
DE2711587A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2711587A1 (de
Inventor
Dieter Dr. Heitkamp
Klaus Prof. Dr. 5170 Jülich Wagener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kernforschungsanlage Juelich GmbH filed Critical Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Priority to DE2711587A priority Critical patent/DE2711587C2/de
Priority to FR7806309A priority patent/FR2383699A1/fr
Priority to GB28222/80A priority patent/GB1602342A/en
Priority to GB10522/78A priority patent/GB1602341A/en
Priority to JP3003478A priority patent/JPS53115685A/ja
Publication of DE2711587A1 publication Critical patent/DE2711587A1/de
Priority to US06/100,191 priority patent/US4277345A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2711587C2 publication Critical patent/DE2711587C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • 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
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/18—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes with the aid of microorganisms or enzymes, e.g. bacteria or algae
    • 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
    • C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
    • C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
    • C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
    • C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
    • C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
    • C22B60/0256—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries using biological agents, e.g. microorganisms or algae
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/006—Radioactive compounds
    • 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

Abstract

Die Stoffe der Adsorbermatrix bestehen aus biologisch rezenten Huminsaeuren, wobei als Traegermaterial fuer die Huminsaeuren dienendes Material im trockenen Zustand zu maximal 99 Gewichtprozenten vorliegt. Eine vorteilhafte Ausfuherungsform der Adsorbermatrix besteht darin, dass die aus Huminsaeuren und Traegermaterial bestehende Substanz natuerlicher Schwarztorf ist, der als Granulat einer Korngroesse im Bereich zwischen 0,1 bis 10 mm vorliegt, das nach Trocknung von natuerlichem Schwarztorf durch anschliessende Zerkleinerung hergestellt worden ist. Eine weitere Ausfuehrungsform besteht darin, dass der Schwarztorf als auf Netzen, aus Jute oder Nylon, haftende Schicht vorliegt, die durch Aufbringen von natuerlichem Schwarztorf auf die Netze gebildet worden ist. Je nach der Ausfuehrungsform der Matrix sind unterschiedliche Verwendungsarten vorgesehen. winnung in Betracht gezogen wird, grundsaetzlich moeglich mach

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser.
Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, die im Meerwasser enthaltenen Schwermetalle zu gewinnen, da im Meerwasser praktisch ein unbegrenzter Vorrat an Schwermetallen enthalten ist Soweit die bisher bekannten Verfahren zur Gewinnung von Schwermetallen, insbesondere von Uran, auf dem Prinzip der Extraktion im Gegenstrom, der chemischen Fällung und der Ionenflotation in Meerwasser beruhen, ist es jedoch erforderlich, chemische Stoffe zu verwenden. Das hat den Nachteil, daß im allgemeinen große Mengen an Chemikalien verwendet werden müssen, mit dem weiteren Nachteil, daß die Kosten für den Materialverbrauch verhältnismäßig groß sind. Zudem kann eine Verschmutzung der Umwelt durch die verwendeten Chemikalien, wenn überhaupt, nur mit großem Aufwand verhindert werden.
Zwar ist aus der deutschen Patentschrift. 24 41 479 eine Matrix, bestehend aus kultivierbaren Mutanten von Algen bekannt, mit der es möglich ist. Uran aus dem Meerwasser zu gewinnen, ohne daß chemische Stoffe verwendet werden müssen und somit eine Verschmutzung der Umwelt eintreten könnte. Um jedoch mit dieser bekannten Matrix eine für eine wirtschaftliche Betriebsweise hinreichend hohe Tagesproduktion zu erzielen, wären riesige Kulturen erforderlich, um die benötigte Menge an Algen zu züchten. Das ist jedoch ohne großen Aufwand nicht zu bewerkstelligen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, auf einfache und wirtschaftliche Weise und ohne Gefährdung der Umwelt im Meerwasser enthaltene Schwermetalle anzureichern.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Verwendung eines aus biologisch rezenten Huminsäuren an einem Trägermaterial, das maximal 99 Gew.-% ausmacht, bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen, insbesondere Uran, aus Meerwasser.
Unter biologisch rezenten Huminsäuren werden dabei Huminsäuren verstanden, die aus Humifizierungsprodukten, die in Zeiten bis zu einigen tausend Jahren entstanden sind, gewonnen worden sind.
Huminsäuren sind bis auf einen geringfügigen Anteil in Wasser unlöslich. Sie sind daher, zumal sie auch gegenüber bakteriellem Abbau biologisch resistent sind, in Meerwasser für lange Zeit verwendbar. Ihr Verteilungskoeffizient, definiert als Verhältnis der Schwermetall konzentration im Adsorbermaterial zur Schwermetallkonzentration im Meerwasser unter Gleichgewichtsbedingungen, ist dabei trotz des hohen pH-Wertes des Meerwassers überraschend hoch.
Aus der US-PS 37 91 990 ist bekannt. Torf als adsorbierendes Material für öl zu verwenden. Es handelt sich hierbei um die physikalische Asdorption einer hydrophoben Substanz an Torf, der infolge seiner faserigen Struktur eine sehr große Oberfläche aufweist Hiervon
ίο unterschaidet sich die Verwendung gemäß der Erfindung sowohl in der Art des die Adsorption bewirkenden Stoffes, als auch in der Art der zu adsorbierenden Substanz. Denn als der die Adsorption bewirkende Stoff ist gemäß der durch die Erfindung gegebenen Lehre Huminsäure — und nicht Torf — vorgesehen und als zu adsorbierende Substanz in Meerwasser gelöste Schwermetalle, die bekanntermaßen als Ionen und nicht — wie dies bei öl der Fall ist — als elektrisch neutraler Stoff vorliegen. Dementsprechend handelt es sich bei dem durch die Adsorbermatrix gemäß der Erfindung bewirkten Adsorptionsvorgang um einen von der Adsorption des Öls an Torf grundsätzlich unterschiedlichen Vorgang, nämlich um einen Ionenaustausch.
Auch die aus Römpp, Chemielexikon, Bd. 4, 6. Aufl., (1966), Sp. 6580/6581 bekannte Verwendung von Torf als Adsorptionsmittel steht der durch die Erfindung gegebenen Lehre nicht entgegen. Zwar ist hieraus und aus der DE-OS 22 63 047 außerdem bekannt, daß Torf Huminsäure enthält, die stark adsorbierende Eigenschaften haben und z. B. Metalle komplex zu binden vermögen. Diese bekannte Verwendung des Torfes und damit der Huminsäuren bezieht sich jedoch ausschließlich auf die Adsorption der Substanzen im sauren Milieu (pH?), so daß schon hieraus der Fachmann nicht zu entnehmen vermochte, daß eine Adsoption von Schwermetallen aus dem Meerwasser, welches alkalisch ist, mit Aussicht auf Erfolg durchzuführen sei. Schon gar nicht konnte er annehmen, daß mittels Huminsäuren eine (hinsichtlich einer wirtschaftlichen Anreicherung der Schwermetalle zumindest anzustrebende) unmittelbare Aufnahme von Schwermetallen aus dem Meerwasser möglich ist, zumal die zu entnehmenden Metalle im Meerwasser nur in sehr geringen Konzentrationen enthalten sind und sich im Meerwasser außerdem Konkurrenzionen (hauptsächlich Calzium, Magnesium- und Natriumionen) in erheblichen Konzentrationen befinden.
Betrachtet man beispielsweise als zu gewinnendes Schwermetall das Uran, so mußte der Fachmann davon ausgehen, daß die Adsorption des Urans aus einer wäßrigen Lösung — wie generell bei schwach dissoziierten organischen Lösungen — stark vom pH-Wert abhängt. Außerdem war bekannt, daß Uran in einem Milieu mit einem pH-Wert zwischen 7,25 und 11 (und somit auch im Meerwasser) in einer Form vorliegt, in der es unmittelbar von der Huminsäure nicht komplexiert werden kann. Es liegt nämlich im Meerwasser als negativ geladenes Tricarbonaturanylion vor, bei dem es sich um einen außerordentlich stabilen Komplex handelt. Zur Komplexierung des Urans in Form von Uranylionen ist daher zuvor eine Zerstörung des vorgenannten Komplexes erforderlich. Schon aus diesen Gründen konnte der Fachmann nicht erwarten, daß sich Uran aus dem Meerwasser mittels Huminsäuren in hinreichendem Maße anreichern läßt.
Es war daher auch, eben weil Uran im Meerwasser in Form des vorgenannten schwerlöslichen Komplexes vorliegt und vor der Adsorption eine Zerstörung des Komplexes erfolgen muß, nicht zu erwarten, daß die
Beladung der Huminsäuren hinreichend schnell folgen würde.
Die erfindungsgemäße Verwendung des Adsorbermaterials ist vorteilhaft, denn die Adsorbermatrix ist mit relativ geringen Kosten herstellbar, leicht verfügbar und in einfacher und wirtschaftlicher Weise zur Anreicherung von in Meerwasser enthaltenen Schwermetallen und dabei ohne Gefährdung der Umwelt einsetzbar.
Erfindungsgemäß kann der aus Huminsäuren und Trägermaterial bestehende natürliche Schwarztorf eingesetzt werden, dessen Zersetzungsgrad, der ein Maß für den relativen Anteil von Humifizierungsprodukten an der Gesamtsubstanz ist, bei 35 bis 55% liegt Der Verteilungskoeffizient von Schwarztorf für Uran im Meerwasser liegt in der Größenordnung von 104. Dabei werden an einer Adsorbermatrix aus Torf nicht nur Uran, sondern auch weitere Schwermetalle, wie &. B. Vanadium und Molybdän angelagert Die Gewinnung dieser Metalle als Nebenprodukte der Urangewinnung aus dem Meerwasser erhöht die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und ist daher ein kostensenkender Faktor. Da auch die übrigen Bestandteile im Torf ebenso wie die Huminsäuren gegenüber dem bakteriellen Abbau im Meerwasser resistent sind, ist Torf über eine längere Zeit zur Extraktion der Schwermetalle aus dem Meerwasser einsetzbar. Aus diesem Grund kann eine mehrfache Wiederverwendung der Adsorbermatrix nach der Eluierung der an der Matrix angereicherten Schwermetalle vorgesehen werden. Hierdurch und aufgrund der guten und preiswerten Verfügbarkeit des Torfes ist dieser in einem Umfange einsetzbar, der eine Tagesproduktion von einer Tonne Uran, wie sie für eine wirtschaftliche Urangewinnung in Betracht gezogen wird, grundsätzlich möglich macht. Die hierzu erforderliche Menge an Torf liegt bei mindestens zehnfacher Wiederverwendung der Adsorbermatrix unter etwa 5 χ 103 Tonnen pro Tag.
Der Schwarztorf sollte zweckmäßi.gerweise als Granulat einer Korngröße im Bereich zwischen 0,1 bis 10 mm vorliegen, das nach Trocknung von natürlichem Schwarztorf durch anschließende Zerkleinerung hergestellt worden ist. Dabei wird von natürlichem, schwarzem, feuchtem Torf ausgegangen, dem durch Trocknung auf großen, im Freien liegenden Flächen der größte Teil des Wassergehaltes entzogen wird. Die getrockneten Torfsonden, sog. Brenntorf, haben noch einen Restwassergehalt von etwa 28 bis 30%. Diese Sonden werden sodann zu feinkörnigem Granulat zerkleinert.
Vor der Verwendung der Körner als Adsorber werden diese mit Wasser benetzt, wobei die zahlreichen feinen Kanäle und Poren der Torfkörner mit Wasser gefüllt und die Körner zum Quellen gebracht werden. Dieser Vorgang kann durch Erzeugung eines Unterdruckes von etwa 20 Torr, der die Luft aus den Kanälen und Poren austreten läßt, beschleunigt werden.
Der Schwarztorf kann außerdem als auf Netzen aus im Meerwasser genügend beständigem Material, wie Jute oder Nylon, haftender Schicht verwendet werden. Dabei ist die Beständigkeit des Materials dann hinreichend, wenn es während seiner Benetzung für die zu seiner Verwendung vorgesehene Zeit, die etwa einen Monat betragen kann, stabil bleibt. Bei der Herstellung dieser Ausführungsform der Adsorbermatrix wird natürlicher schlammiger Schwarztorf unter hinreichendem Druck auf die eine Maschenweite von einigen mm aufweisenden Netze beidseitig aufgebracht, so daß die Torfmasse die Netze durchdringt. Beim anschließenden Trocknen verfilzen die Torfschichten auf beiden Seiten der Netze durch die Maschen hindurch ineinander. Danach sind sie formbeständig, auch bei erneuter Benetzung mit Wasser sowie in einer starken Wasserströmung.
Eine besondere Verwendung des Adsorbermaterials besteht darin, daß als Trägermaterial ein im Meerwasser beständiges, eine große bindungsfähige Oberfläche aufweisendes Material vorgesehen ist, auf das die Huminsäuren aufgebracht sind. Das als künstliches Trägermaterial für die Huminsäuren vorgesehene Material soll dabei in Meerwasser resistent sein und eine Wiederverwendung der Adsorbermatrix ermöglichen. Als solche Materialien sind vorteilhafterweise Aktivkohle mit einer Korngröße im Bereich zwischen 0,1 bis 10 mm, die beispielsweise aus Brenntorf hergestellt sein kann, oder auch Braunkohle der gleichen körnigen Beschaffenheit einsetzbar. Zwar weist die Aktivkohle hierbei die größere bindungsfähige Oberfläche auf, jedoch kann der Einsatz von Braunkohle als Trägermaterial für die Huminsäure aus Kostengriinden vorzuziehen seih. Zweckmäßig kann es jedoch auch sein, daß das als künstliches Trägermaterial vorgesehene Material aus faserigen Naturstoffen, wie Jute, Baumwolle und Kokosfaser o. dgl., besteht Dabei kann die Adsorbermatrix in der Form eines Knäuels vorliegen, in dem die Fasern lose zusammengefügt sind. Bevorzugt könnten die faserigen Naturstoffe in Form eines netzartigen Gewebes Verwendung finden.
Es sind unterschiedliche Verwendungsarten des Adsorbermaterials möglich. Dabei ist zu bemerken, daß es aus der DE-OS 22 63 047 bekannt ist, zum Zwecke der Abtrennung und Gewinnung von Metallen aus verunreinigten Wässern bzw. schwermetallhaltigen Lösungen diese durch ein Adsorbermaterial (Torf) strömen zu lassen. So kann es vorteilhaft sein, zur Anreicherung von in Meerwasser gelösten Schwermetallen aus Meerwasser die Matrix in einer für die Matrix undurchlässigen, für Meerwasser durchlässigen Umhüllung im Meerwasser einer Relativbewegung zum Meerwasser auszusetzen. Das ist dann der Fall, wenn die Adsorbermatrix als Granulat oder als eine Art Knäuel aus faserigen Stoffen vorliegt. Die Matrix ist dann zweckmäßigerweise in Netzen entsprechender Maschenweite, die beispielsweise aus Nylonfasern bestehen können, eingeschlossen. Zur Anreicherung der Schwermetalle werden eine Vielzahl von auf diese Weise gebildeter, vorzugsweise eine längliche Form aufweisender Filterkörper parallel zueinander und hintereinander angeordnet derart in die Meeresströmung gegeben, daß die Strömung des Meerwassers zwar entlang der Filterkörper gerichtet ist, dennoch ein hinreichender Austausch von Meerwasser durch die Netze gewährleistet ist.
In der gleichen Weise, jedoch ohne daß eine Umhüllung für die Matrix erforderlich wäre, wird die Matrix zur Anreicherung der Schwermetalle aus dem Meerwasser verwendet, wenn sie aus einer Absorberschicht auf Trägernetzen besteht. Die Strömung ist dabei entlang den Netzen gerichtet, die ebenfalls parallel und vielfach hintereinander in einer Weise angeordnet sind, daß die verschiedenen parallelen Netzlagen zueinander versetzt liegen. Dadurch wird die Meeresströmung, wenn sie die erste Lage passiert hat, von der nachfolgenden zerteilt, wodurch eine gute Wasserdurchmischung bei vergleichsweise geringem Strömungswiderstand erreicht wird. Die Entfernung der Netze voneinander und die Anzahl der Lagen wird dabei so bemessen, daß bei Strömungsgeschwindigkeiten bis zu 5 m/s noch die gewünschte Schwermetallabreicherung im Meerwasser
erzielt wird.
Da eine Beschleunigung des Meerwassers durch Pumpen energetisch ungünstig ist ist es zweckmäßig, die notwendige Relativbewegung zwischen Matrix gleich welcher Ausführungsform und Meerwasser durch ein fahrendes Schiff, an das die Netze angehängt sind, zu erzeugen. Legt man beispielsweise eine Tagesproduktion von 11 Uran zugrunde, so müssen bei Entnahme von 1 μg Uran aus 11 Meerwasser ca. 109 nv Meerwasser pro Tag durch die Matrix durchgesetzt werden. Wird die Matrix mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h durch das Meer gezogen, so kann ihr Gesamtquerschnitt auf ca. 2000 m2 beschränkt werden. Dabei ist außerdem bei Einsatz eines Schiffes von Vorteil, daß die Matrix in Meeresgebieten eingesetzt werden kann, die eine geringe biologische Produktion aufweisen. Die Gefahr eines Bewuchses der Matrix wird dadurch weitgehend vermieden.
Eine weitere, sehr zweckmäßige Verwendung der als Granulat vorliegenden Matrix besteht darin, daß die Matrix in einem Meerwasser enthaltenden Behälter verwirbelt wird, wobei die Verwirbelung durch in den Behälter einströmendes Meerwasser bewirkt wird. Die Verwirbelung wird dabei zweckmäßigerweise mit Hilfe geeigneter, im Behälter vorgesehener Umlenkvorrichtungen erzielt Ein Verlust an Granulat wird durch Anbringen feinmaschiger Netze am Behälterausgang verhindert Die gewünschte Beladung der Matrix mit Schwermetallen aus dem Meerwasser wird bei dieser Verwendungsart infolge der Verwirbelung sehr schnell erreicht
Ausführungsbeispiel 1
Ein Gramm luftgetrockneter Schwarztorf wurde gemahlen und gesiebt und ein Granulat mit einer Korngrößenverteilung im Bereich zwischen 70 und 10 μπι im trockenen Zustand erhalten. Nach Benetzung mit Wasser wurde das nunmehr auf Korngrößen von über 100 μΐη aufgequollene Granulat in 101 natürliches Meerwasser von 2O0C und pH 8,3 sowie mit einem Gehalt von 33 Hg Uran und 2 ng Vanadium pro Liter gegeben und 4 Stunden lang verrührt. Nach anschließender Trennung des Granulats vom Meerwasser wurde die im Torf adsorbierte Menge an Uran zu 18 Hg und an Vanadium zu long ermittelt. Der Urangehalt des abgereicherten Meerwassers betrug noch 1,5 μg pro Liter. Das entspricht einem Verteilungskoeffizienten für Uran von 1,2 χ 104, bezogen auf das Trockengewicht des Torfes. Der Vanadiumgehalt des abgereicherten Meerwassers betrug noch 0,3 Hg pro Liter entsprechend einem Verteilungskoeffizienten für Vanadium von 5,3 χ 104.
Das an Torf adsorbierte Uran und Vanadium wurde durch Verrühren des damit beladenen Torfgranulats in 200 cm3 l%iger Salzsäure (pH = 0,6) vollständig eluiert. Dazu wurden pro Gramm Torf der Wasserstoffionengehalt von etwa 4 cm3 dieser Säure verbraucht. Anreicherung und anschließende Eluierung wurden in der geschilderten Weise mit demselben Torf 30mal wiederholt. Selbst nach 30maligem Einsatz des Torfes als Adsorber war keine Verringerung der Verteilungskoeffizienten für Uran und Vanadium feststellbar.
Ausführungsbeispiel 2
Am offenen Meer von der Insel Sylt wurden 54 1 Meerwasser von 70C mit einer Geschwindigkeit von einem Liter pro Minute durch ein fluidisiertes Adsorberbett gepumpt
In diesem Adsorberbett das aus einer 2,7 I fassenden, stirnseitig mit Nylongaze einer Poren weite von 100 nm verschlossenen Säule bestand, wurden dabei 28 g Schwarztorf der in Ausführungsbeispiel 1 angegebenen Kornverteilung ständig verwirbelt
Das Meerwasser enthielt vor der Abreicherung 33 [ig Uran pro Liter. Von den 178 Hg Uran, die in den 54 Liter Meerwasser vor dem Gebrauch enthalten waren, wurden 137 ng, das heißt 77% der Gesamtmenge des Urans am Adsorber gebunden. Dabei wurden die ersten drei durch das Adsorberbett gepumpten Liter Meerwasser auf 0,1 Hg Uran pro Liter, die restliche Menge des Meerwassers auf 0,4 ng Uran pro Liter abgereichert.
Ausführungsbeispiel 3
Natürlicher schlammiger Schwarztorf wurde unter Druck auf in Kunststoffrahmen eingefaßte Jutenetze (Maschenweite ca 2 mm) und Nylonnetze (Maschenweite 1 mm) beidseitig in einer Weise aufgebracht, daß der Torfbrei alle Maschen durchdringt Nach der anschließenden Trocknung an der Luft und der damit verbundenen Vernetzung stabilisierten rich die Schichten auf beiden Seiten der Netze durch die vielen durch die Maschen hindurch bestehenden Verbindungen gegenseitig. Torf von insgesamt 3 g Trockengewicht wurde in dieser Weise festhaftend auf je 1 g Jute- und Nylonnetz aufgebracht Nach Wiederbenetzung mit Wasser quellen die Torfschichten auf den Netzen wieder etwas auf. In einem Stabilitätstest wurden diese Matrices 4 Tage lang Meerwasser ausgesetzt, das mit einer Relativgeschwindigkeit von etwa 2 m/sec daran entlang strömte. Die Torfschichten blieben formbeständig und lösten sich nicht von den Netzen ab.
Ausführungsbeispiel 4
40 g naturfeuchter Schwarztorf mit einem Wassergehalt von etwa 80%, der dem Hochmoor bei Groß Hesepe im Emsland entnommen worden war, wurden in 120 cm3 0,5-normaler Natriumlauge ca. 15 Stunden geschüttelt und dann zentrifugiert. Der abzentrifugierten Lösung wurde 32%ige Salzsäure zugegeben, bis ein pH-Wert von 1 erreicht war. Die dabei ausgefällte Huminsäurefraktion wurde abzentrifugiert und mit destilliertem Wasser neutral gewaschen. Das Trockengewicht der so gewonnenen Huminsäuren betrug 1,2 g.
Die vorgenannte Menge Huminsäuren wurde ohne vorherige Lufttrocknung mit 10 1 natürlichem Meerwasser von 2O0C und pH 8,3 und einem Urangehalt von 3,3 ng pro Liter 2 Stunden lang verrührt. Nach anschließender Trennung der Huminsäuren vom Meerwasser wurden folgende Werte gemessen: das Meerwasser war auf 0,6 Hg Uran pro Liter abgereichert worden, die Huminsäuren enthielten 25 ng Uran und der Verteilungskoeffizient betrug 3,7 χ 104, bezogen auf das Trockengewicht der Huminsäuren. Das an den Huminsäuren adsorbierte Uran wurde in derselben Weise wie in Ausführungsbeispiel 1 durch verdünnte Salzsäure vollständig eluiert. Anreicherung und Eluierung wurden an derselben Matrix 8mal ohne Beeinträchtigung der Verteilungskoeffizienten wiederholt.
Ausführungsbeispiel 5
40 g naturfeuchter Schwarztorf derselben Konsistenz wie in BeisDiel4 wurden wiederum in 1?f)rm3 ns-nnr.
ΑΛ.-;.· ίν-ΛΑ.-»-' - -"■ ^fJt** UJr.Tfce&VSJDB^ec-r-
maler Natronlauge ca. 15 Stunden geschüttelt und dann zentrifugiert. Der abzentrifugierten Lösung wurden zunächst 3,6 g feinkörnige Aktivkohle (mittlere Korngröße 10 μΐη) zugegeben und dann mit 32%iger Salzsäure auf pH 1 eingestellt. Die dabei ausgefällte Huminsäurefraktion haftete auf der Aktivkohle als Träger. Das Trockengewicht der so hergestellten Huminsäure-Aktivkohle-Matrix betrug 4,8 g, wobei die Huminsäuren zur Aktivkohle im Gewichtsverhältnis 1 :3 standen.
Diese Matrix wurde, wie in Beispiel 4, mit 10 Liter natürlichem Meerwasser 2 Stunden verrührt. Dabei wurde der Urangehalt des Meerwassers von 3,3 μg pro Liter auf 0,8 μg pro Liter verringert, wenn die Matrix vor der Meerwasserkontaktierung luftgetrocknet war sowie auf 0,6 μg pro Liter, wenn die vorherige Lufttrocknung unterblieb. Die entsprechenden Verteilungskoeffizienten, bezogen auf die jeweiligen Trockengewichtsmengen der Huminsäuren, betrugen 2,6 χ ΙΟ4 bzw. 3,7 χ 104.
Das an dieser Matrix adsorbierte Uran wurde ebenso wie in Beispiel 1 durch 1 %ige Salzsäure vollständig eluiert. Anreicherung und Eluierung wurden an derselben Matrix 8mal ohne Beeinträchtigung des Verteilungskoeffizienten wiederholt
25
Ausführungsbeispiel 6
Aus 40 g naturfeuchtem Schwarztorf wurden in der Weise, wie im Ausführungsbeispiel 4 beschrieben, 1,2 g Huminsäuren isoliert Die frisch gefällten Huminsäuren wurden in neutraler Suspension belassen und mehrere Tage lang mit 8 g Jutenetz in Kontakt gebracht, bis die Suspension in gleichmäßiger Verteilung auf der Jute eingetrocknet war. Danach wurde die Matrix wieder mit Meerwasser benetzt, wobei etwa 5% der auf die Jute aufgebrachten Huminsäuren wieder in Lösung gingen. Die Restmatrix blieb im wesentlichen wasserunlöslich, der weitere Lösungsverlust der Huminsäuren in tagelangem Kontakt mit strömendem Meerwasser blieb unter 1 %.
45
50
55
60
65

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verwendung eines aus biologisch rezenten Huminsäuren an einem Trägermaterial, das maximal 99 Gew.-% ausmache, bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen, insbesondere Uran, aus Meerwasser.
2. Verwendung des Adsorbermaterials gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial ein im Meerwasser beständiges, eine große bindungsfähige Oberfläche aufweisendes Material vorgesehen ist, auf das die Huminsäuren aufgebracht sind.
DE2711587A 1977-03-17 1977-03-17 Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser Expired DE2711587C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2711587A DE2711587C2 (de) 1977-03-17 1977-03-17 Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser
FR7806309A FR2383699A1 (fr) 1977-03-17 1978-03-06 Matrice d'adsorption ayant des substances destinees a fixer par adsorption des metaux lourds dissous dans l'eau de mer
GB28222/80A GB1602342A (en) 1977-03-17 1978-03-16 Adsorber material for the adsorptive binding of uranium
GB10522/78A GB1602341A (en) 1977-03-17 1978-03-16 Process and an adsorber material for the adsorptive binding of heavy metals
JP3003478A JPS53115685A (en) 1977-03-17 1978-03-17 Adsorbent matrix containing substances adsorbing and bonding heavy metals melt in sea water
US06/100,191 US4277345A (en) 1977-03-17 1979-12-04 Method for the recovery of uranium dissolved in sea water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2711587A DE2711587C2 (de) 1977-03-17 1977-03-17 Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2711587A1 DE2711587A1 (de) 1978-09-21
DE2711587C2 true DE2711587C2 (de) 1986-08-07

Family

ID=6003846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2711587A Expired DE2711587C2 (de) 1977-03-17 1977-03-17 Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4277345A (de)
JP (1) JPS53115685A (de)
DE (1) DE2711587C2 (de)
FR (1) FR2383699A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4406808A1 (de) * 1994-03-02 1995-09-07 Umweltagentur Beratungs Forsch Oberflächenmodifizierter Bentonit der mit einem "Polyhuminsacculus" umgeben ist und dessen Verwendung als Adsorptions- sowie Dichtmittel für Sanierungs- und Sicherungsverfahren im Umweltbereich
DE19618458A1 (de) * 1996-05-08 1997-11-13 Franz Dietrich Dipl Ing Oeste Partikuläre Sorbentien, Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2711609A1 (de) * 1977-03-17 1978-09-21 Kernforschungsanlage Juelich Verfahren zur gewinnung von im meerwasser geloesten schwermetallen
DE2722838C2 (de) * 1977-05-20 1983-09-15 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Verfahren zur Gewinnung von in Meerwasser gelöstem Uran
DE2842058A1 (de) * 1978-09-27 1980-04-10 Uranerzbergbau Gmbh & Co Kg Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von geloesten, suspendierten oder chemisch gebundenen stoffen aus einem gewaesser
DE2854679C2 (de) * 1978-12-18 1984-07-05 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Verfahren zur Gewinnung von Schwermetallverbindungen, insbesondere von Uran aus natürlichen Wässern, insbesondere aus dem Meer
SE417913B (sv) * 1979-04-18 1981-04-27 Lagstroem Emil Goeran Sett och anordning for att ur havsvatten uppfanga verdefulla flytande, losta och uppslammade emnen
DE3042764A1 (de) * 1980-11-13 1982-06-09 Rheinische Braunkohlenwerke AG, 5000 Köln Verfahren zur herstellung von polyfunktionellen ionenaustauschern
DE3047220C2 (de) * 1980-12-15 1983-03-10 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Verfahren zur Anreicherung von Uran aus Meerwasser
US5296293A (en) * 1991-12-23 1994-03-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particulate material suitable for the removal of heavy metals
DE19925601A1 (de) * 1999-06-04 2001-01-11 Eckart Buetow Vorrichtung und Verfahren zur Schadstoffrückhaltung von gelösten Uran- und Schwermetallverbindungen aus dem Grundwasser durch vorbehandelte Aktivkohle
DE10007039A1 (de) * 2000-02-16 2001-08-23 Franz Dietrich Oeste Wirkstoffhaltige Produkte aus Pflanzen-, Flechten- und Tierorganen
CN100341794C (zh) * 2004-11-10 2007-10-10 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法
US9756798B2 (en) 2004-11-19 2017-09-12 Patti D. Rubin Burrow filling compressed growing medium
US20060107589A1 (en) 2004-11-19 2006-05-25 Rubin Patti D Compressed growing medium
WO2009058869A1 (en) 2007-10-29 2009-05-07 Oms Investments, Inc. Compressed coconut coir pith granules and methods for the production and use thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU60993A1 (de) * 1969-06-06 1970-07-28
SE349946B (de) * 1971-02-09 1972-10-16 Billingsfors Langed Ab
US3790370A (en) * 1971-12-23 1974-02-05 Univ Sherbrooke Removal and recovery of metals from polluted waters
US3791990A (en) * 1972-01-03 1974-02-12 Fischer Holdings Oil absorbent
DE2206445C2 (de) * 1972-02-11 1973-09-13 Rheinische Braunkohlenwerke Ag, 5000 Koeln Verfahren zum Entfernen von Anionen aus Flüssigkeiten
JPS547752B2 (de) * 1972-03-25 1979-04-10
JPS5110890B2 (de) * 1972-07-20 1976-04-07
US3885069A (en) * 1972-08-11 1975-05-20 Us Agriculture Preparation of crosslinked polyethylenimine and impregnation of cellulosic material with in situ crosslink-polymerized ethylenimine
GB1404537A (en) * 1972-09-26 1975-09-03 Agency Ind Science Techn Heave metal adsorbents and process for producing same
US3872002A (en) * 1973-03-29 1975-03-18 Georesources Inc Process for extracting phosphate from solutions
JPS5247433B2 (de) * 1973-07-19 1977-12-02
US4039445A (en) * 1973-09-08 1977-08-02 Kernforschungsanlage Julich, Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Matrix of algae and method of making same and method of obtaining uranium from sea water by said matrix
JPS5418236B2 (de) * 1974-02-27 1979-07-05
JPS5247756B2 (de) * 1974-05-09 1977-12-05
JPS5145455A (ja) * 1974-10-17 1976-04-17 Dainippon Toryo Kk Jukinzokuganjuhaisuishorihoho
JPS5167217A (de) * 1974-12-09 1976-06-10 Kanebo Ltd
DE2711609A1 (de) * 1977-03-17 1978-09-21 Kernforschungsanlage Juelich Verfahren zur gewinnung von im meerwasser geloesten schwermetallen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4406808A1 (de) * 1994-03-02 1995-09-07 Umweltagentur Beratungs Forsch Oberflächenmodifizierter Bentonit der mit einem "Polyhuminsacculus" umgeben ist und dessen Verwendung als Adsorptions- sowie Dichtmittel für Sanierungs- und Sicherungsverfahren im Umweltbereich
DE19618458A1 (de) * 1996-05-08 1997-11-13 Franz Dietrich Dipl Ing Oeste Partikuläre Sorbentien, Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung

Also Published As

Publication number Publication date
JPS53115685A (en) 1978-10-09
FR2383699A1 (fr) 1978-10-13
DE2711587A1 (de) 1978-09-21
US4277345A (en) 1981-07-07
FR2383699B1 (de) 1983-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2711587C2 (de) Verwendung eines aus Huminsäuren an einem Trägermaterial bestehenden Adsorbermaterials zur Gewinnung von Schwermetallen aus Meerwasser
DE2906510A1 (de) Filtermaterial
DE1486804B2 (de) Verfestigter, formbeständiger, poröser Filterkörper
DE7737525U1 (de) Absorberteilchen, insbesondere zum entgiften von blut
EP0619359B1 (de) Bodenverbesserungsmittel sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE2919842A1 (de) Filter fuer tabakrauch
CH646185A5 (de) Filtermaterial.
DE2711609A1 (de) Verfahren zur gewinnung von im meerwasser geloesten schwermetallen
DE2138927C3 (de) Aus einer imprägnierten Trager substanz bestehendes Mittel zur Sorption von flussigen Metallen und von Metall dampfen sowie Verfahren zur Ruckgewin nung der Metalle und der Imprägnierung
DE2143505A1 (de) Verfahren zum Dekontaminieren von radioaktiven Flüssigkeiten
DE2205846A1 (de) Verfahren und Mittel zum Entfernen von Schwermetallionen aus Flüssigkeiten
DE4000193A1 (de) Filterkoerper und verfahren zur herstellung eines filterkoerpers
DE10240572A1 (de) Aquarien- und Teichwasserfilter
AT382326B (de) Verfahren zur herstellung von sorptionsmitteln auf basis von humaten, insbesondere zu filtrierzwecken
EP1742883A1 (de) Verfahren zur entfernung von uran(vi)-species in form von uranylkomplexen aus wässern
DE4117234A1 (de) Praeparat zur biosorption von schwermetallen sowie dessen herstellung und anwendung
Bock et al. Struktur-und Funktionsänderungen in reaktivierenden Zellen von Nitrobacter winogradskyi Buch.
DE657159C (de) Verfahren zum Reinigen von Wasser
DE2308629A1 (de) Verfahren zur reinigung von abwasser
DE2722838C2 (de) Verfahren zur Gewinnung von in Meerwasser gelöstem Uran
Heitkamp et al. Application of an adsorber material consisting of humic acid and a carrier material for heavy metal recovery from seawater
DE4138544A1 (de) Mittel zur biosorption von schwermetallen sowie dessen herstellung und anwendung
DE2638514A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von wasser
DE1259840B (de) Mittel zur Beseitigung radioaktiver Substanzen aus waesserigen Loesungen
DE831753C (de) Verfahren zur Verbesserung oder Wiederbelebung von Aktivkohlen fuer die Konzentration und Gewinnung von antibiotischen Stoffen

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8125 Change of the main classification

Ipc: B01J 20/24

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee