DE4339794C2 - Verfahren zum Aufbereiten von Amalgam enthaltenden Abfällen/Reststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Amalgam enthaltenden Abfällen/Reststoffen zum Weiterverar­ beiten oder Deponieren.

Zur Rückgewinnung von Quecksilber aus Rückständen sind die unterschiedlichsten Verfahren bekannt.

So ist es aus der DE 41 27 506 bekannt, Quecksilberabfall in einer Kammer bei Unterdruck mit einem Inertgas zu erhit­ zen. Dabei wird das verdampfende Quecksilber vom Inertgas mitgerissen und in einer anschließenden Kühlkammer konden­ siert.

Ebenso ist es aus der DE 39 32 772 bekannt, Quecksilber aus Quecksilber enthaltenden Lampen zurückzugewinnen. Die Lampen werden zerkleinert, in unterschiedliche Fraktionen getrennt und die Fraktion mit den kleinsten Teilchen, die auch das Quecksilber enthält, in einem Ofen erhitzt. Dabei verdampft das Quecksilber und wird anschließend in Kühlkam­ mern kondensiert.

Bei der Rückgewinnung aus Waschwässern wird das Quecksilber ausgefällt. Die erhaltene Ausfällung wird erhitzt, wobei das Quecksilber verdampft. Der Quecksilberdampf wird an­ schließend kondensiert.

Die Rückgewinnung von Quecksilber aus Abfällen, die Kunst­ stoffe enthalten, ist aus der DE 32 43 813 bekannt. Auch hier wird das Quecksilber mit Inertgas bei Unterdruck ausgetrieben und anschließend kondensiert.

Enthalten Abfälle/Reststoffe nicht Quecksilber, sondern Ama­ lgame und insbesondere nur geringe Mengen Amalgam, sind vor­ genannte Aufbereitungsverfahren teuer und werden dadurch un­ rentabel.

Bestimmte Amalgam enthaltende Abfälle/Reststoffe zeigen die Neigung, mit Wasser zu reagieren, wobei Wasserstoff ent­ steht, der bei ungünstigen Umgebungsbedingungen auf einer Deponie eine Gefährdung darstellt. Es kann zu Bränden und sogar zu Explosionen kommen, so ist es allgemein bekannt, daß sich Natriumamalgam mit Wasser zu Natriumoxid, Quecksil­ ber und Wasserstoff umsetzt, wobei das Natriumoxid mit weiterem Wasser zu Natronlauge weiterreagiert. Solche Ab­ fälle/Reststoffe dürfen deshalb nicht ohne vorherige Zerset­ zung des Amalgams weiterverarbeitet oder endgelagert wer­ den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zum Aufbereiten von Amalgam enthaltenden Abfäl­ len/Reststoffen zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung werden zum Aufbereiten der Amalgam enthaltenden Abfälle/Reststoffe diese zerkleinert und mit einer geringen, für die Zersetzung der Amalgame ausreichen­ den Menge verdünnter Säure behandelt. 15 bis 30 ml verdünn­ te Mineralsäure sind für 1 kg Abfälle/Reststoffe ausrei­ chend.

Als ein Amalgam enthaltender Abfall für das Aufbereiten sollen hier ausgebrannte Natriumdampf-Hochdrucklampen-Bren­ ner genannt werden, die zwischen 0,5% und 2 Gew.-% Quecksil­ ber enthalten.

Amalgame, die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet sind, enthalten 65 bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 85 Gew.-% Quecksilber.

Die Zugabemenge an verdünnter Säure wird so bemessen, daß die vollständige Zersetzung des Amalgams gesichert ist, aber die Rieselfähigkeit der aufzubereitenden Abfälle/Reststoffe erhalten bleibt.

Bei der Aufbereitung muß für eine gleichmäßige Benetzung der gesamten Abfälle/Reststoffe gesorgt werden. Deshalb werden die Abfälle/Reststoffe vor dem Aufbereiten auf eine Korngröße von 1-15 mm, vorzugsweise auf 3-5 mm gebrochen und die Benetzung in einer Mischvorrichtung vorgenommen.

Die Behandlungszeit der Abfälle/Reststoffe mit der Säure be­ trägt 10-75 min. Je nach aufzubereitenden Abfällen/Rest­ stoffen sind auch Behandlungszeiten von 10-40 min, ja sogar von 10-30 min. ausreichend. Während dieser Behandlungszeit werden alle Amalgame durch die zugegebene Säure zersetzt, und es ergibt sich ein für die Weiterverarbeitung oder Lagerung auf Deponien geeignetes festes Produkt.

Das erhaltene Produkt reagiert durch die Säurezugabe leicht sauer. Am Ende der Behandlung wird deshalb ein alkalischer Feststoff hinzugegeben, um die Weiterverarbeitung bzw. Lager­ fähigkeit weiter zu verbessern. Durch den alkalischen Feststoff wird die überschüssige Säure neutralisiert. Als ein guter alkalischer Feststoff hat sich die Verwendung von Kalkhydrat erwiesen. Durch die Zugabe des alkalischen Fest­ stoffes wird nicht nur die überschüssige Säure neutrali­ siert, sondern auch die Restfeuchte im erhaltenen Produkt gebunden. Es entsteht ein gut rieselfähiges Produkt für die Weiterverarbeitung oder Deponierung.

Die eingesetzten Säuren müssen für eine ausreichend schnel­ le und vollständige Reaktion mit den in den Abfällen/Rest­ stoffen enthaltenen Amalgamen sorgen. Diese Voraussetzungen werden besonders von verdünnter Salzsäure und verdünnter Schwefelsäure erfüllt. Mit einer 10%igen Salzsäure oder 25%igen Schwefelsäure werden gute Ergebnisse erzielt.

Vorzugsweise wird verdünnte Schwefelsäure eingesetzt, da einerseits mit einer höheren Konzentration gearbeitet werden kann und andererseits entstehen bei der Zersetzung und der späteren Zugabe des alkalischen Feststoffes ökolo­ gisch unbedenkliche Salze. Bei der Verwendung verdünnter Schwefelsäure werden gegenüber verdünnter Salzsäure nur geringe Mengen Wasser in das erhaltene Produkt eingetragen.

Die erhaltenen endgültigen Reaktionsprodukte besitzen keine Umweltrelevanz bezogen auf die Amalgame. Sie entwickeln keinen Wasserstoff mehr und können problemlos weiterverar­ beitet oder in Sonderdeponien endgelagert werden.

Bei der Weiterverarbeitung des erhaltenen Produktes kann in einer ersten Stufe z. B. das Quecksilber durch bekannte Verfahren abgetrennt und anschließend das vom Quecksilber befreite Produkt in metallische und nichtmetallische Be­ standteile aufgetrennt werden.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden.

Die aus Brennern von Natriumdampf-Hochdrucklampen bestehen­ den Abfälle werden in einer zweckentsprechenden Vorrich­ tung, z. B. einem Backenbrecher, auf eine Korngröße von 3-5 mm gebrochen. Damit wird gewährleistet, daß sämtliche Brenner zerkleinert und damit das Amalgam für den Säurean­ griff freigelegt wird. Durch das Brechen wird gleichzeitig erreicht, daß das Volumen des Abfalles stark reduziert wird, und die Metallteile freigelegt werden.

Zu 500 g dieses zerbrochenen Materials werden 10 ml 25%ige Schwefelsäure hinzugegeben und 25 min gemischt. Beim Mi­ schen wird sämtlicher Abfall von der zugegebenen Schwefel­ säure benetzt und die Amalgame dabei zersetzt. Die geringe Menge an Schwefelsäure reicht zwar für die Zersetzung der Amalgame nicht jedoch zur Tropfenbildung und damit zur Verflüssigung des Abfalles aus.

Stichproben ergaben nach 20 minütiger Reaktionszeit beim Zusatz weiterer Säure keine Wasserstoffentwicklung mehr. Das zeigt, daß die Umsetzung vollständig war. Nach Beendi­ gung der Vermischung mit der Schwefelsäure und vollständi­ ger Zersetzung der Almagame wird ein leicht saures Produkt erhalten. Das erhaltene Produkt bleibt schüttfähig.

Um das entstandene Produkt technisch noch besser handhaben zu können, wird es anschließend mit einem alkalischen Feststoff vermischt. Hierzu ist Kalkhydrat ausgezeichnet ge­ eignet. Dieser Stoff wirkt stark alkalisch, hygroskopisch und ist in seiner Anschaffung preiswert. Bei einem Einsatz von ca. 15 g des Kalkhydrats wird das vorher saure Produkt leicht alkalisch und bindet die Restfeuchte. Das nunmehr entstandene Endprodukt ist sehr gut riesel- und schüttfähig und kann problemlos weiterverarbeitet oder in Sonderdeponi­ en eingelagert werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Amalgam enthaltenden Abfällen/Reststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Amalgam enthaltenden Abfälle/Reststoffe, auf eine Korngröße von 1-15 mm gebrochen, mit einer Menge von 15-30 ml verdünnter Mineralsäure je kg Abfälle/Reststoffe in einer Mischvorrichtung behandelt werden und anschließend das ent­ standene Produkt mit einem alkalischen Feststoff vermischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle/Reststoffe, auf eine Korngröße von 3-5 mm zerkleinert, eingesetzt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an zugesetzter Mineralsäure so gering ist, daß die Rieselfähigkeit der zu behandelnden Abfälle/Rest­ stoffe nicht beeinträchtigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als verdünnte Mineralsäure 10%ige Salzsäure oder 25%ige Schwefelsäure eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit 10 bis 75 min beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit 10 bis 40 min beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit 10 bis 30 min beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalischer Feststoff Kalkhydrat verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Amalgam enthaltender Abfall Brenner aus ausgebrannten Natriumdampf-Hochdrucklampen ein­ gesetzt werden.