DE4136939A1 - Verfahren zur reinigung von kupfer-enthaltenden industrieabwassern - Google Patents

Description

Insbesondere bei der Herstellung von Kupferkomplex-Farbstoffen fallen Industrie-Abwässer an, deren Kupfergehalt für die Ableitung in die öffentlichen Abwasseranlagen zu hoch ist. Häufig liegt ein Teil des Kupfers auch in komplex gebundener Form vor, so daß durch übliche Fällungsreaktionen eine Reinigung des Abwassers nicht erfolgen kann.

Es wurde nun gefunden, daß man wäßrige, kupferhaltige Industrieabwässer von ionogenem und komplex gebundenem Kupfer befreien kann, wenn man die Abwässer bei einem pH zwischen 10 und 12 mit mindestens der vierfachen Gewichtsmenge eines reduzierenden Zuckers, bezogen auf die im Abwasser vorhandene Gewichtsmenge Kupfer (als reines Metall berechnet) behandelt und, nach der so erfolgten Zerstörung der Kupferkomplexe, mit der 0,5- bis 4-fachen, vorzugsweise der 2,5- bis 3-fachen Gewichtsmenge (wieder auf das Gewicht des reinen Kupfers bezogen) Alkali- oder Ammoniumdithionit ver­ setzt, die Reaktionsmischung mit Mineralsäure neutral stellt und den aus­ gefallenen Kupfer-haltigen Niederschlag abtrennt.

Bei diesem Verfahren ist es von Vorteil, das zu behandelnde Abwasser erst auf 50 bis 70°C, vorzugsweise etwa 60°C zu erhitzen, mit einer Base, z. B. Natronlauge, auf pH 11,2 ±0,2 zu stellen, dann den Zucker, vorzugsweise Glukose (Monohydrat) zuzugeben, bei der angegebenen Temperatur und Kon­ stanthalten des pH so lange weiter zu rühren, bis eine Tüpfelprobe einen hellgelben bis braunen Auslauf zeigt, wobei es nötig sein kann, weiteren Zucker zuzufügen, sodann das Dithionit, vorzugsweise Natriumdithionit, zuzugeben, wobei es von Vorteil sein kann, die Luft über dem Reaktionsgefäß durch ein Inertgas, vorzugsweise Stickstoff, zu verdrängen, ca. 20 Minuten bei etwa 60°C weiter zu rühren, dann den pH mit (vorzugsweise 30%-iger) Salzsäure auf etwa 7,0 bis 8 zu stellen, wobei die Temperatur im allgemeinen leicht ansteigt und das vorhandene Kupfer als unlöslicher Niederschlag ausfällt. Nach weiterem zehnminütigem Rühren ist der Kupfer­ gehalt der Flüssigkeit auf < 10 ppm abgesunken. Zur leichteren Abscheidung des Kupfers rührt man z. B. Filtererde ein (etwa ein Drittel der Natrium­ dithionit-Gewichtsmenge) und filtriert den ungelösten Rückstand ab.

Die beiden Reduktionsschritte (1. Zuckerzugabe, 2. Zugabe von Dithionit) können durch Messung des Redoxpotentials verfolgt werden. Beim ersten Schritt fällt das Potential von ca. -20 mV auf ca. -650 mV und beim zweiten Schritt auf ca. -800 mV.

Im allgemeinen enthalten die Mutterlaugen nach der Herstellung der Kupfer­ komplexfarbstoffe etwa 300 bis 1500 mg/l Kupfer (auf reines Metall berech­ net). Derartige Mutterlaugen eignen sich bestens für die erfindungsgemäße Entkupferung. Aber auch bis zu 5000 mg/l Kupfer enthaltende Abwässer kön­ nen erfindungsgemäß behandelt werden. Besonders eignet sich das Verfahren für nur mäßig saure, bis leicht alkalische Abwässer, weil in diesem Fall nur wenig Bedarf an neutralisierendem Alkali besteht.

Der schließlich anfallende, Kupfer enthaltende Niederschlag kann, zur Rückgewinnung des Kupfers, an eine Kupferhütte geliefert werden.

Im folgenden Beispiel bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel

1000 Teile kupferhaltige Mutterlauge aus der Azofarbstoff-Produktion mit einem Kupfergehalt von 1000 ppm werden mit Direktdampf auf 60° erhitzt, mit 30%-iger Natronlauge auf pH 11,0 bis 11,2 gestellt, unter Rühren mit 4,7 Teilen Glukose-Monohydrat versetzt und so lange gerührt, bis eine Tüpfelprobe einen hellgelben bis braunen Auslauf zeigt (ca. 30 Minuten). Dabei wird die Temperatur bei 60° und der pH (mit verdünnter Natronlauge) auf 11,0-11,2 gehalten. Dann werden, unter Durchleiten von Stickstoff, 2,7 Teile Natriumdithionit zugegeben und 15 Minuten verrührt. Nach 20 Minuten stellt man mit HCl 30% neutral (pH 7,0-7,2), wobei die Säure unter Niveau zugegeben wird. Der Kupfergehalt der Lösung ist nun auf < 10 ppm gefallen. Man versetzt die Mischung mit 1,0 Teil Filtererde, rührt noch 5 Minuten und filtriert. Der Rückstand, ein feuchter Press­ kuchen, enthält neben ca. 55% Wasser einen Festkörper aus unlöslichen Kupferverbindungen (Gehalt an reinem Kupfer ca. 15%), ca. 15% Filtererde und ca. 15% anderen, nicht bestimmten Stoffen.

Claims (3)

1. Verfahren zur Kupfer-Rückgewinnung aus Kupfer-enthaltenden Industrie­ abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß man das entsprechende Abwas­ ser bei einem pH zwischen 10 und 12 mit mindestens der vierfachen Ge­ wichtsmenge, bezogen auf die vorhandene Menge Kupfer, eines reduzie­ renden Zuckers und anschließend mit der 0,5 bis 4-fachen Gewichts­ menge, wieder auf die vorhandene Kupfermenge bezogen, Alkali- oder Ammmondithionit versetzt, die Reaktionsmischung mit Mineralsäure neu­ tral stellt und den Kupfer-enthaltenden Niederschlag abtrennt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Mutter­ laugen nach der Herstellung von Kupferkomplexfarbstoffen behandelt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierender Zucker Glukose und als Dithionit Natriumdithionit eingesetzt wird.