DE3213787A1

DE3213787A1 - Verfahren zum abscheiden von schwermetallen aus waessrigen loesungen

Info

Publication number: DE3213787A1
Application number: DE19823213787
Authority: DE
Inventors: Rolf Ing.(grad.) 6000 Frankfurt Rafflenbeul
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-15
Filing date: 1982-04-15
Publication date: 1983-11-17

Description

Verfahren zum Abscheiden von Schwermetallen
aus wäßrigen Lösungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Schwermetallen aus wäßrigen Lösungen, insbesondere Abwässern, mittels Xanthogenat. Bei den Schwermetallen handelt es sich vor allem um Kupfer, Cadmium, Blei und Quecksilber.
Es ist bekannt, daß sich Stärke-Xanthogenat zur Abscheidung von Schwermetallspuren aus Abwässern benutzen läßt (Industrial Research 16 (1974) No. 8, Seite 33). Der dabei entstehende Niederschlag ist £<inkristallin oder kolloidal und erfordert einen ganz erheblichen Aufwand beim Aufarbeiten.
Der Erfindung liegt di Aufgabe zugrunde, die Schwermetall-Abscheidung so durchzufüllren, daß der Niederschlag leicht entwässert und einfach deponiert werden kann. Erfindungsgemäß geschieht dies beim eingangs genannten Verfahren dadurch, daß man Schwermetall-anthegenate gemeinsam mit Gips fällt und den Niederschlag abtrennt. Bei der Kopräzipitation bilden die Schwermetall-Xanthogenlte Kristallkeime, die von einer Gipshülle umschlossen werden. So ent tehen genügend große Kristalle, die ohne weitere HilEsmittEl einen gut absitzenden Niederschlag bilden, der sich auch Leicht entwässern läßt. Das Xanthogenat gibt man der Lösung oder dem Abwasser in gelöster Form zu, z. B.
als Alkali-Xanthogenat oder auch Dixanthogensäureester oder Äthyldixanthogen. Um gleichzeitig Gips fällen zu können, richtet man sich nach der in der Lösung oder dem Abwasser bereits vorhandenen Calcium- bzw. Sulfat-Ionenkonzentration und sorgt z.
B. durch Zugabe von Schwefelsäure oder sulfathitige Salze oder auch Calciumhydroxid dafür, daß Gips in ausreichender Menge zusammen mit den Schwermetall-Xanthogenaten ausfallen kann.
Vorzugsweise enthält der Niederschlag Schwermetall-Xanthogenate und Gips im Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 2 bis 1 : 6.
Um die Gipsfällung nicht zu behindern, scrgt man dafür, daß das Kopräzipitat bei einem pH-Wert von etwa : bis 9 entsteht.
Der apparative Aufwand zum DurcElführen der Umsetzungen kann gering gehalten werden, da sich übliche Einrichtungen wie Mischer, Absetzbehälter und Filter verwenden lassel. Die Ausbildung des Niederschlags kann man z. B. auch in einem an sich bekannten Kristallisator durchführen, wobei man die Schwermetallxanthogenate in statu nascendi als Kristal:l.waclstumskeime für die sich etwa gleichzeitig vollziehende Gipsftillulg benutzt. Der Kristallisator kann vorzugsweise nach dem Prinzip der Entspannungskristallisation mit Dampfat>zug und Flüss'gkeitskreislauf arbeiten. Diesem Kristalli:;ator schaltet man zweckmäßigerweise einen Absetztank und ein Filter nach.
Beispiel: In einer Rauchgasentschwefelung fallen stündlich etwa 20 einer gipsgesättigten Suspension an, die als Abwasser zu behandeln ist. Die Suspension enthält pro Liter etwa 30 mg Blei, 10 mg Cadmium, 10 mg Quecksilber, 20 mg Kapfer, 50 mg Zink, 20 mg Chrom und 2000 mg Calciumchlorid sowie Spuren von Antimon und Arsen. Diesem Abwasser werden pro Stunde x*50 Liter einer 15-%igen Calciumhydroxidsuspension zudosiert, so d.lß ein pH-IaIert von indestens 7 und vorzugsweise 8 sic-herges.ellt ist.
Dieses Abwasser strömt mit Geschwindigkeiten von etwa 10 - 15 m/sec durch einen Rohrreaktor, der als Impfstrecke dient. Die erste Impfung des Abwassers erfolgt pro Stunde mit 120 kg einer 10%gen Natriumäthyl-Xanthogenat-Lösung, die mengenproportional zum Abwasserstrom diesem zugegeben wird. Etwa 3 m nach der Xanthogenat-Impfung werden pro Stunde 250 kg einer 20%igen Natriumsulfatlösung dem Abwasser vergleichmäßigt zugegeben.
Die ca. 600 C warme Suspension wird in einen Entspannungskristallisator geleitet, der so ausgelegt ist, daß Verweilzeiten für das Feinkristallis.lt von C(t. 3 - 5 Stunden gegeben sind. Hierdurch ist gewährleistet:, daß auch bei der anschließenden Verwendung einer ZeEntr:fuge ein sehr reiner und weitgehend gipsfreier Klarlaul gewonnen wird, ohne daß eine nachfolgende Ansäuerung der Suspension erforderlich ist.
Die aus dem KristaLlisator ablaufende Suspension mit ausgereiften Kristallen wird über eine Zentrifuge geführt. Die hierbei gewonnenen schwermetallhaltigen Feststoffe sind üblicherweise in eine Sondermülldeponie zu verbringen.
Das Abwasser ist weitestgehend frei von Schwermetallen und entspricht diesbezüglich den üblichen Anforderungen für die Einleitung in Kläranlacen oder in einen Vorfluter. Im Abwasser vorhandene Xanthogenatreste sind hygienisch und toxikologisch unbedenklich.

Claims

Patentanspruche 1) Verfahren zum Abscheiden von Schwermetallen aus wäßrigen Lösungen, insbesondere Abwässern, mittels Xanthogenat, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwermetall-Xanthogenate gemeinsam mit Gips fällt und den Liederschlag abtrennt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung bei einen pH-Wert von etwa 7 bis 9 erfolgt.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederschlag Schwermetall-Xanthogenate und Gips im Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 2 bis 1 : 6 enthält.
4) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausbildung des Niederschlags in einem Kristallisator durchführt und die Schwermetallxanthogenate als Kristallwachstumskeime für die Gipsfällung benutzt.