DE3437137A1

DE3437137A1 - Verfahren zur reinigung von kochsalzloesungen

Info

Publication number: DE3437137A1
Application number: DE19843437137
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 6231 Schwalbach Röper
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1986-04-17
Also published as: DE3437137C2

Description

Verfahren zur Reinigung von Kochsalzlösungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Kochsalzlösungen von Schwebstoffen und anderen störenden Verunreinigungen, wie z.B. Quecksilber.
Kochsalzlösungen werden in der Technik zum Regenerieren von Ionenaustauschern, als Kältesole, zum Aussalzen, aber auch für die elektrolytische Herstellung von Chlor und Natronlauge eingesetzt. Im allgemeinen wird man aus Preisgründen zur Herstellung von Steinsalz ausgehen und durch ein Pällungs-/Filtrationsverfahren störende Ionen entfernen.
Bei der Chloralkali-Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren werden erhebliche Mengen Wasser in den Verfahrenskreislauf eingeschleust, so daß in vielen Pällen unter erheblichem Energieaufwand merkliche Wassermengen wieder abgedampft werden müssen, um das Volumen des Kreislaufs konstant zu halten. Der Einsatz überschüssiger Sole für andere Zwecke, z.B. zum Regenerieren von Ionenaustauschern oder zum Aussalzen, scheiterte bisher an der Schwierigkeit, das in der Kochsalzlösung (Sole) enthaltene Quecksilber zu entfernen.
Aus der DE-AS 2 613 128 ist es bekannt, Eisen(II)-Salze einer quecksilberhaltigen Kochsalzlösung zuzusetzen und hierdurch einen Niederschlag aus Eisenhydroxid und Qvecksilber abzuscheiden. Bei diesem Verfahren wird zunächst der sauren Sole oder dem sauren salzhaltigen Abwasser ein Eisensalz zugesetzt und der pH-Wert zur Fällung des Eisens erst später angehoben. Durch das beim Alkalisieren aus der Lösung ausfallende Gemisch von Eisen(II)- und Eisen(III)-Oxidhydraten werden Quecksilber(I)-Salze praktisch quantitatlv mit ausgeflockt. Nach dem Verfahren der US-PS 2 860 952 wird zur Abtrennung von gelöstem Quecksilber aus Sole dieser ein lösliches Sulfid zugefügt, anschließend ein lösliches Eisen(III)-Salz zugegeben und durch Ein- stellen eines pH-Werts von 5 bis 11 der Quecksilbersulfid-Niederschlag ausgeflockt. Auch hier wird der pH-Wert erst angehoben, nachdem das Eisensalz der Sole einverleibt wurde.
Aus der GB-PS 916 866 ist es bekannt, durch Zusatz von Natriumsulfid das in einer Sole vorhandene Quecksilber als Sulfid auszufällen. Dieses Sulfid ist schwer filtrierbar. Bei Zugabe des Natriumsulfids zur alkalisierter Sole scheidet sich neben Quecksilbersulfid auch Schwefel ab.
Bei diesem Verfahren werden keine Eisensalze zugegeben und die Sole ist bei Zugabe des Natriumsulfids noch sauer.
Es bestand die Aufgabe ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von feinverteilten Schwebstoffen und gegebenenfalls Quecksilber aus Sole aufzufinden Es wurde nun ein Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Kochsalzlösungen durch Zugabe von Eisensalzen und Ausfällung eines Eisenhydroxid-haltigen Niederschlags gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kochsalzlösung vor Beginn der Zugabe der Eisensalze einen pH-Wert von 8 bis 14 aufweist. Dieses Verfahren ist auch zur Reinigung von quecksilberhaltigen Kochsalzlösungen geeignet. Besonders gute Reinigungseffekte erzielt man, wenn man in einer quecksilberhaltigen Kochsalzlösung den pH-Wert auf 8 bis 14 einstellt und man Natriumsulfid und/oder Schwefelwasserstoff zusetzt und anschließend erfindungsgemäß bei pH-Werten von 8 bis 14 Eisensalze zugibt. Es ist ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß im Gegensatz zum Arbeiten in saurem Milieu keine H2S-Entwicklung möglich ist, die zu Umweltbelastung führen könnte.
Die aus der Elektrolyse kommende Sole ist normalerweise sauer. Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt mit Alkalilauge, insbesondere Natronlauge.
Die zugegebene Menge an Sulfid (bzw. H2S) sollte größer sein als die stöchiometrische Menge, die zur Bindung der in der Sole vorhandenen Schwermetalle und Oxidationsmittel erforderlich ist. Sofern man mit Sulfid arbeitet ist es vorteilhaft, wenn die Eisensalze in einer Menge zugegeben werden, daß überschüssiges Sulfid gebunden wird. Das Arbeiten mit Sulfid ist insbesonders auch dann vorteilhaft, wenn die zu reinigende Kochsalzlösung neben Quecksilber noch Hypochlorit enthält, da dieses dann zu Chlorid reduziert wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es überraschenderweise das Quecksilber auf einfache Art und Weise zusammen mit den anderen störenden Verunreinigungen zu entfernen. Überschüssige Sole aus Elektrolysekreisläufen läßt sich damit wirtschaftlich für andere Zwecke einsetzen. Wendet man das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren auf Sole an, die aus technischem Steinsalz und Flußwasser hergestellt wurde, so erhält man ebenfalls eine hervorragende Solequalität.
Die Konzentration der erfindungsgemäß zu reinigenden Kochsalzlösung an NaCl ist nicht kritisch. Bevorzugt sind Konzentrationen von 100 - 300 g NaCl/l.
Als Eisensalze werden bevorzugt Eisen(III)-chlorid oder Eisen(II)-sulfat eingesetzt. Es ist besonders bevorzugt die Eisensalze in einer Menge zuzugeben, daß sich ein pH-Wert zwischen 7,5 und 9 einstellt. Man erhält auf diese Weise einen leicht sedimentierenden Niederschlag, der nicht nur die Trennung von Sole und Feststoff wesentlich erleichtert, sondern auch feinstverteilte Hydroxid- und Sulfidpartikel bindet. Nach dem Absetzen des Niederschlags wird die überstehende Lösung filtriert und das Filtrat - sofern gewünscht - mit Salzsäure neutralisiert.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1 35 m3 unfiltrierter Rohsole aus dem Elektrolysekreislauf einer Amalgamzelle wurden mit Natronlauge auf pH 9 gestellt, mit 3 kg Natriumsulfid versetzt und 15 min gerührt.
Anschließend wurde unter weiterem Rühren ca. 3 kg Eisen(III)-chlorid zugegeben bis der pH bei 8 lag. Nach einer Standzeit von einer Stunde wûPrdye, filtriert. Das Filtrat war wasserklar und frei von Schwebstoffen. Der Hg-Gehalt der Rohsole betrug 9,3 ppm. Im Filtrat wurden noch 0,003 ppm gefunden. Der Gehalt an Aktivchlor lag vor der Umsetzung bei 21 mg/l. Das Filtrat war aktivchlorfrei.
Beispiel 2 35 m3 Rohsole aus dem Elektrolysekreislauf einer Amalgamzelle wurden mit Natronlauge auf pH 9 gestellt und unter Rühren mit 3 kg Natriumsulfid versetzt. Der pH-Wert der Reaktionsmischung lag bei 10,5. Nach ca. 15 min wurde unter ständigem Rühren Eisen(II)sulfat eingetragen bis der pH-Wert von 8,5 erreicht war. Nach einer Absitzzeit von 1 Stunde wurde filtriert. Die lösung war klar, schwebstofffrei und frei von Sulfid. Der Hg-Gehalt in der Rohsole wurde zu 10,2 ppm bestimmt. Im Filtrat konnten noch 0,004 ppm nachgewiesen werden. Der Aktivchlorgehalt sank von 24 mg/l in der Rohsole auf 0 ppm im Filtrat.
Beispiel 3 Aus Plußwasser und Steinsalz wurden 30 m3 Sole angesetzt.
Die Salzkonzentration lag bei ca. 300 g/l, die Lösung war schmutzig trüb. Bei einer Versuchsfiltration was das Filtrag gelblich gefärbt. Durch Zugabe von Natronlauge zur Sole wurde ein pH von 9,2 eingestellt. Dann wurde unter Zugabe von Natriumsulfid (3 kg) 10 min gerührt und anschließend Eisenchlorid zugesetzt. Der pH wurde auf 7,8 durch das Eisensalz abgesenkt. Nach dem einstündigen Absitzen wurde filtriert. Das Filtrat war wasserklar und ohne Schwebstoffe.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Kochsalzlösungen durch Zugabe von Eisensalzen und Ausfällung eines Eisenhydroxid-haltigen Niederschlags, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochsalzlösung vor Beginn der Zugabe einen pH-Wert von 8 bis 14 aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kochsalzlösung Quecksilber enthält, einen pH-Wert von 8 bis 14 aufweist und man vor Zugabe der Eisensalze Natriumsulfid und/oder Schwefelwasserstoff zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisensalze in einer Menge zugegeben werden, daß überschüssiges Sulfid gebunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Kochsalzlösung neben Quecksilber noch Hypochlorit enthält.