DE2732854B2

DE2732854B2 - Verfahren zum Aufarbeiten chromhaltiger Vanadinschlacken

Info

Publication number: DE2732854B2
Application number: DE2732854A
Authority: DE
Inventors: Hans 8500 Nürnberg Fürwitt; Hans Hess; Walter Hufnagel; Dipl.-Chem. Dr. Axel 8501 Zirndorf Stuhr; Dipl.-Chem. Dr. Ludwig 8500 Nürnberg Ziehl
Original assignee: GfE Gesellschaft fuer Elektrometallurgie mbH
Current assignee: GfE Gesellschaft fuer Elektrometallurgie mbH
Priority date: 1977-07-21
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1981-03-19
Also published as: DE2732854C3; LU80011A1; ZA784159B; NL7807796A; ATA526778A; DE2732854A1; AT362590B

Description

Die Erfindung betrifft gattungsgemäß ein Verfahren zum Aufarbeiten chromhaltiger Vanadinschlacken, bei dem die Schlacl;;n mit Alkalisalzen oxydierend zu Fritten geröstet werden, die. Fritte" mit Wasser gelaugt werden, aus der abgetrennten Lösung durch Schwefelsäurezugabe Vanadiumverbindanger gefallt und abgetrennt werden, in der verbleibenden Lösung das Chromat reduziert wird, durch Zugabe von Hydroxiden Chromhydroxide gefällt und abgetrennt werden.

Bei einem (aus der Praxis) bekannten Verfahren dieser Art werden die Vanadinschlacken, z. B. mit Natriumcarbonat, aus Alkalisalzen geröstet, die Fritten mit Stadtwasser gelaugt und die Chromfällungen durch Zugabe von Kalziumhydroxid herbeigeführt. Die chromhaltigen Fällungsniederschläge, welche infolge des Einsatzes von Kalziumhydroxid als Fällungsmittel zum größten Teil aus Kalziumsulfat bestehen, werden einer Sondermülldeponie zugeführt, während die bei der Entfernung der chromhaltigen Fällungsniederschläge anfallenden Abwasser, welche noch beachtliche Mengen an biologisch nicht abbaubaren anorganischen Salzen, insbesondere Natrium-, Ammonium-, Sulfat- und Chloridionen, beinhalten, in eine kommunale Kläranlage abgegeben werden. Dieses bekannte Verfahren ist mit einem hohen Stadtwasserverbrauch für das Laugen der Fritten und einem störend hohen Alkalisaizverbrauch für das Rösten der Vanadinschlacken verbunden. Ganz abgesehen davon wäre es wünschenswert, wenn eine umweltfreundliche Verfahrensführung ermöglicht werden könnte. Tatsächlich muß davon ausgegangen werden, daß das Einführen stark salzhaltiger, biologisch nicht abbaubarer Abwasser in fließende Gewässer aus Umweltschutzgründcn in der Zukunft erheblich eingeschränkt werden muß. Eine Befreiung der Abwasser von den mitgeführten Salzen vor Einleiten in fließende Gewässer ist jedoch mit einem erheblichen Aufbereitungsaufwand verbunden.

Bei anderen hydrometallurgischen Prozessen ist es üblich, im Prozeß anfallende Lösungen nach Abtrennung der zu gewinnenden Metalle bzw. Metallverbindungen, bei Bedarf auch nach Entfernung von Verunreinigungen bzw. nach Auffrischung, erneut dem Prozeß zuzuführen. Dies gilt insbesondere bei der Rückführung der Zellsäure nach der Elektrolyse zur Laugenstufe bei der Gewinnung von Zink, Nickel oder Kupfer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, cUß die

ίο wesentlichen Teile des zum Laugen der Fritten eingesetzten Wassers und der Alkalisalze durch Kreislaufführung vielfach einsetzbar sind.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des

is Patentanspruches.

Die erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß das zum Laugen der Fritten eingesetzte Wasser trotz seines hohen Gehaltes an anorganischen Salzen bzw. Ionen ohne weiteres zum Laugen der Fritten wieder verwendet werden kann, wobei überraschenderweise die Chemie des Verfahrens nicht gestört wird. Durch die Kreislaufführung des Wassers kann der Wasserverbrauch gegen Null reduziert werden. Lediglich das im Zuge der Entfernung der vanadin- und chromhaltigen Fällungsniederschläge unvermeidbar mit abgezogene Wasser ist zu ersetzen. Darüber hinaus wird eine umweltschädigende Belastung fließender Gewässer fast vollständig vermieden, eben weil in letztere einzuleitende Abwasser im Zuge der erfindungsgemäßen Verfahrensführung keine Belastung mehr darstellt Durzh die Chromfällung mit Natriumhydroxid und das Warmhalten der Ablaugen werden die Natrium- und Sulfationen in Lösung gehalten und erhält man folglich Fällungsniederschläge mit hohem Chrom-

J5 gehalt, deren Weiterverarbeitung auf Chrom lohnenswert ist. Die Behandlung mit Schwefelsäure in Verbindung mit der Abkühlung läßt sich auf einfache Weise eine Auskristallisation von Glaubersalz zu. Das durch die Kristallisation gewonnene Glaubersalz fällt in so hoher Reinheit an, daß eine nutzbringende Weiterverwertung sich anbietet Dieses kann dann teilweise zum Rösten der Vanadinschlacke wieder eingesetzt werden. Nicht rückgeführtes Natriumsulfat kann zusätzlich verkauft werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung ausführlicher erläutert, deren einzige Figur ein Schema für ein Verfahren zum Aufbereiten chromhaltiger Vanadinschlacken zeigt

Die Vanadinschlacken wurden zunächst mit Soda und Natriumsulfat (Na₂CO₃INa₂SOH = 1 :1,5) oxydierend zu Fritten geröstet, welche bei einer Temperatur von 60⁰C mit Wasser gelaugt wurden. Der dabei gebildeten Lösung wurde anschließend bei einer Temperatur von 90⁰C Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert von 2 zugegeben, wobei Vanadin, aber auch Arsen und Phosphor gefällt wurden. Die vanadinhaltigen Niederschläge wurden entfernt und der weiteren Verarbeitung zu Vanadinpentoxid zugeführt. Den nach Entfernen der vanadinhaltigen Niederschläge von der Lösung zurückgebliebenen Ablaugen wurde nachfolgend zur Fällung der Chromhydroxide bei einer Temperatur von 35°C Schwefeldioxid beigegeben. Hieran anschließend wurden die Ablaugen bei der gleichen Temperatur bis zur Neutralität mit Natronlauge versetzt, wobei Chrom, aber auch restliches Vanadin und Silikat gefällt wurden. Die chromhaltigen Fällungsnicderschläge wurden aus den Ablaugen entfernt und auf Chrom weiterverarbeitet. Die nach Fntfernung der chromhaltigen Fällungs-

liederschläge angefallene Lösung, die noch 12—15 g/l \rnmonium, 45—55 g/l Natrium, 140—160 g/l Sulfat jnd maximal 1 g/l Chlorid enthielt, wurde nachfolgend loch bis zum pH-Wert von 5,4 mit Schwefelsäure versetzt und auf eine Temperatur von 3—5°C heruntergekühlt, wobei Glaubersalz auskristallisierte. Das Glaubersalz wurde aus den Abwässern entfernt und us Natriumsulfat umgeschmolzen. Das entwässerte Natriumsulfat wurde zur Hälfte einem Verkauf zugeführt, während der andere Teil als Alkalisalze beim Rösten wiederverwendet wurde. Die nach der Glauber-

salzentfernung teilgereinigte Lösung wurde unter Ergänzung mit fremden Abwässern und unter Wärme tausch mit den heißen Ablaugen aus der Vanadinentfernung als Wasser zum Laugen der Fritten zurückgeführt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, in die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich eine Ammoniakrückgewinnungseinheit zu integrieren. — Es versteht sich von selbst, daß, wie üblich, ein Austrag der Verunreinigungen erfolgt, und zwar zu einem Sondermüllplatz, während Restwasser zur städtischen Kläranlage abgegeben werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufarbeiten chromhaltiger Vanadinschlacken, bei dem die Schlacken mit Aikalisalzen oxydierend zu Fritten geröstet werden, die Fritten mit Wasser gelaugt werden, aus der abgetrennten Lösung durch Schwefelsäurezugabe Vanadiumverbindungen gefällt und abgetrennt werden, in der verbleibenden Lösung das Chromat reduziert wird, durch Zugabe von Hydroxiden Chromhydroxide gefällt und abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) Natriumhydroxid zur Fällung der Chromhydroxide verwendet wird und die Fällung und Abtrennung der Chromhydroxide bei 35° C durchgeführt wird,

b) der abgetrennten Lösung Schwefelsäure zugesetzt wird und durch Kühlung Glaubersalz auskristallisiert und abgetrennt wird,

c) die verbleibende Lösung zur Laugung der Fritte rückgeführt wird und

d) das abgetrennte Glaubersalz zu Natriumsulfat entwässert wird, das mindestens teilweise zum Rösten der Vanadinschlacke verwendet wird.