DE4124621A1 - Verfahren zur immobilisierung von schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und feststoffen - Google Patents
Verfahren zur immobilisierung von schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und feststoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Immobilisierung von Schad
stoffen, insbesonders schwermetallbeladene Gase, Flüssigkeiten und
Feststoffe.
Industrielle Abgase, Abwässer und Reststoffe, beispielsweise Galvanik-
Abwässer, sowie Rauchgas, Abwässer und Reststoffe von Verbrennungsan
lagen enthalten häufig Schwermetalle und andere Schadstoffe, die vor
Abfuhr in die freie Umwelt einer sorgfältigen Entsorgung bedürfen.
Bisher ist bekannt, daß man Schwermetalle bzw. Schwermetallionen aus
Abgasen durch Zugabe von Kalk entfernen kann. Beispielsweise wird in
der DE-OS 39 15 934 ein mit oberflächenaktiven Substanzen behandeltes
Calciumhydroxyd beschrieben, das zur Entfernung von Quecksilber aus
Gasen und Abgasen geeignet ist. Des weiteren wurde versucht, Schwer
metalle durch Ausfällung als Sulfide oder Hydroxyde aus Abwässern zu
beseitigen, jedoch erfordert dies einerseits den Einsatz von toxischen
Sulfiden, andererseits entstehen voluminöse Schlammengen, die schwer zu
entwässern sind und der Gefahr der Wiederauflösung in Form von
Hydroxylionen enthaltenden Komplexen unterliegen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur
Entfernung von Schadstoffen aus Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen,
das eine sichere und vollständige Überführung der Schadstoffe in unlös
liche Verbindungen mit einem äußerst geringen Löslichkeitsprodukt
ermöglicht.
Es wurde festgestellt, daß Schwermetallionen, insbesondere Quecksilber
und Blei, besonders wirksam aus Gasen wäßrigen Flüssigkeiten und Fest
stoffen entfernt werden können, wenn diese Schwermetalle am Aufbau der
Verbindung AB3X2(OH)6 beteiligt sind. Dabei können die Schwermetalle
sowohl die Positionen A und B als auch die Position X besetzen.
Bei Besetzung der Positionen A und B treten die Schwermetalle als
Kationen auf, bei Besetzung der Position X als Anionen, z. B. AsO4, CrO4
oder SeO4.
Gegenstand der Erfindung ist daher das in den Patentansprüchen
beschriebene Verfahren.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Abfallstoffe, die die genannten
und weitere ähnliche Schadstoffe enthalten, miteinander in Kontakt
gebracht, so daß der beschriebene Verbindungstyp entsteht.
Unter dem beschriebenen Verbindungstyp AB3X2(OH)6 wird eine Gruppe
komplexer, wasserfreier Sulfate mit trigonaler Symmetrie verstanden. Aus
natürlichen Vorkommen ist unter anderem die Mischkristallreihe Alunit
KAl3(SO4)₂(OH)6 - Jarosit KFe3(SO4)2(OH)6 bekannt. Als weitere eben
falls natürlich vorkommende Mineralreihen sind die Crandallit-Reihe
CaAl3H[(PO4)2(OH)6] und die Woodhouseit-Reihe CaAl3[(SO4)(PO4)(OH)6] zu
nennen. Die Erfindung betrifft die Herstellung der entsprechenden
Verbindungen auf der Basis von Abfallstoffen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann bei pH-Werten von 0-9, bevor
zugt bei pH-Werten von 1-4, gearbeitet werden. Zur Erzielung eines
derartigen pH-Wertes wird eine ausreichende Menge an Säure verwendet,
ggf. durch Verwendung von Altsäuren (Gemisch aus Schwefel- und Salz
säure). Bei der Entfernung von Quecksilber aus Rauchgasen wird der
niedrige pH-Wert bereits durch die sauren Bestandteile der Rauchgase im
Vorwäscher erreicht. Erfindungsgemäß wird bei Normaldruck gearbeitet.
Es ist aber möglich, in einem Autoklaven bei größeren Drücken zu
arbeiten. Die Bildung der erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt
innerhalb von mehreren Stunden bis hin zu mehreren Monaten. Der
Temperaturbereich beträgt allgemein 0-300°C, vorzugsweise wird im
Temperaturbereich von 20-100°C gearbeitet. Die Konzentrationen der
Ausgangslösungen sind beliebig variierbar. Es ist nicht erforderlich, ein
exaktes stöchiometrisches Verhältnis einzustellen.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise werden Verbindungen des
Strukturtyps AB3X2(OH)6 (Bsp.: Jarosit) gebildet, wobei eine praktisch
vollständige Umsetzung in diese Verbindungen erfolgt (hohe Umsetzungs
rate). Gekennzeichnet sind diese Verbindungen durch ein äußerst geringes
Löslichkeitsprodukt. Die Schadstoffe werden quantitativ in die ent
sprechenden Verbindungen eingebaut. Aus zunächst klaren bzw. trüben
Lösungen werden die Verbindungen ausgefällt. Die von Schadstoffen
befreiten Lösungen werden abfiltriert.
Das folgende Beispiel (Ausführungsbeispiel) erläutert die Erfindung:
26,3 g des Abfallstoffes Eisensulfat Fe2(SO4)3·5H2O werden in 1000 ml einer 0,01 m H2SO4 vollständig gelöst. Die Lösung wird anschließend auf auf etwa 100°C erhitzt. Zu dieser Lösung, die ständig gerührt wird, läßt man eine zweite Lösung, die aus einem Abwasser mit 1,1 g Bleinitrat Pb(NO3)2 besteht, zufließen. Es fällt ein gelber Niederschlag aus, den man absetzen läßt und schließlich abfiltriert. Das Produkt trocknet bereits bei Zimmertemperatur. Bei dem gelben Nieder schlag handelt es sich um Plumbojarosit Pb[Fe3(SO4)2(OH)6]2. In der Lösung war kein Blei mehr nachzuweisen.
26,3 g des Abfallstoffes Eisensulfat Fe2(SO4)3·5H2O werden in 1000 ml einer 0,01 m H2SO4 vollständig gelöst. Die Lösung wird anschließend auf auf etwa 100°C erhitzt. Zu dieser Lösung, die ständig gerührt wird, läßt man eine zweite Lösung, die aus einem Abwasser mit 1,1 g Bleinitrat Pb(NO3)2 besteht, zufließen. Es fällt ein gelber Niederschlag aus, den man absetzen läßt und schließlich abfiltriert. Das Produkt trocknet bereits bei Zimmertemperatur. Bei dem gelben Nieder schlag handelt es sich um Plumbojarosit Pb[Fe3(SO4)2(OH)6]2. In der Lösung war kein Blei mehr nachzuweisen.
In entsprechender Weise wird z. B. Quecksilber, das überwiegend als
Quecksilberchlorid im Rauchgas von Müllverbrennungsanlagen vorliegt,
durch Kontakt mit Eisensulfat im sauren Vorwäscher zu Quecksilberjarosit
Hg[Fe3(SO4)2(OH)6]2 verbraucht und damit vollständig abgeschieden.
Aus chromathaltigen Abwässern kann durch Zugabe von Aluminium- oder
Eisensulfaten das Chrom in Form der unlöslichen Verbindungen
KAl3(CrO4)2(OH)6 bzw. KFe3(CrO4)2(OH)6 entfernt werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteten Gasen,
Flüssigkeiten und Feststoffen, durch Überführung der Schadstoffe in
wasserunlösliche Verbindungen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß
diese Schadstoffe zur Bildung von Verbindungen des Strukturtyps
AB3X2(OH)6 verbraucht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Position
A besetzt wird durch:
H3O, NH4, Na, Mg, K, Ca, Mn, Rb, Sr, Ag, Cd, Cs, Ba, La, Ce, Nd, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Th.
H3O, NH4, Na, Mg, K, Ca, Mn, Rb, Sr, Ag, Cd, Cs, Ba, La, Ce, Nd, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Th.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1+2, gekennzeichnet dadurch, daß
die Position B besetzt wird durch:
Al, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga.
Al, Ti, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga.
4. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet
dadurch, daß die Position X besetzt wird durch:
PO₄, SO4, AsO4, SeO4, CrO4, SiO4, CO3, SeO3, BO3.
PO₄, SO4, AsO4, SeO4, CrO4, SiO4, CO3, SeO3, BO3.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die
OH-Gruppen teilweise ersetzt werden können durch:
H2O, F, Cl.
H2O, F, Cl.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19914124621 DE4124621A1 (de) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Verfahren zur immobilisierung von schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und feststoffen |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE4124621A1 true DE4124621A1 (de) | 1993-01-28 |
Family
ID=6436955
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|---|---|---|---|
| DE19914124621 Withdrawn DE4124621A1 (de) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | Verfahren zur immobilisierung von schadstoffen aus gasen, fluessigkeiten und feststoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE4124621A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE19503142A1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-08-08 | Horst Prof Dr Bannwarth | Mittel und Verfahren zur Herstellung von vielseitig verwendbaren Stabilisaten, von Deponaten, Abdichtungs- und Baumaterialien aus Abfallstoffen und Rückständen |
| FR2739793A1 (fr) * | 1995-10-13 | 1997-04-18 | Mcp Sarl | Procede de traitement des poussieres ou de residus d'epuration de fumees d'incineration par sol-gel phosphocalcique |
-
1991
- 1991-07-25 DE DE19914124621 patent/DE4124621A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
| 8170 | Reinstatement of the former position | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GEBHARD, GEORG, DR., 51545 WALDBROEL, DE |
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