DE69100350T2 - Vorbehandlung von Natrium- und Kaliumionen enthaltenden Abfällen und Resten. - Google Patents
Vorbehandlung von Natrium- und Kaliumionen enthaltenden Abfällen und Resten.Info
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf den Bereich der chemischen Behandlung von gewerblichen oder anderen Rückständen und Abfällen, die in der einen oder anderen Form Alkaliionen, insbesondere Natriumionen und Kaliumionen enthalten. Sie betrifft ein Verfahren, das es gestattet, den Gehalt der Abfälle an solchen Ionen zu eliminieren oder zu senken.
- Es ist bekannt, daß viele, insbesondere gewerbliche Abfälle sowie Herstellungsrückstände verschiedener chemischer Produkte alkalische wie Natrium- und Kaliumionen in nicht vernachlässigbaren und gelegentlich wesentlichen Mengen enthalten. Dies ist beispielsweise bei Rückständen von alkalischen Bädern der Fall, die für verschiedene gewerbliche Behandlungen wie das Beizen von Metallen, Blechen oder weiteren metallischen Gegenständen bestimmt sind. Dies ist ebenfalls bei vielen sauren Abfällen der Fall, die mittels Karbonaten oder erdalkalischen Hydroxiden behandelt werden müssen, um die Salze der schweren Mineralien (Beispiel: Chrom, Nickel, etc...) zum Ausfallen zu bringen und die Na&spplus;- und/oder K&spplus;- Ionen aufgrund der Tatsache enthalten, daß die Behandlungen keine Wirkung auf die alkalischen Ionen haben. Als nicht einschränkendes Beispiel können noch die Verfahren zur Oberflächenbehandlung genannt werden, bei denen Metallcyanide (Cu, Ni, Zn, Cd, Cr....) verwendet werden, die in einem überschuß von Alkalicyaniden gelöst sind und bei denen es angebracht ist, am Behandlungsende die Cyanide zu zerstören; dies wird allgemein durch Behandlung mit einer starken Säure wie H&sub2;SO&sub4; gemäß dem vereinfachten Schema: 2KCN + H2SO4 --> 2HCN + K2SO4 durchgeführt.
- Die Reaktion ist indessen nicht vollständig, wenn KCN durch ein Komplexcyanid ersetzt wird und die Rückstände noch an K&spplus;- und Na&spplus;-Ionen reich sind.
- Nun, das Vorhandensein von Alkaliionen in den Abfällen bringt ernstliche Nachteile bei der Endbehandlung dieser Abfälle hinsichtlich ihrer Beseitigung mit sich. Beispielsweise führt das Vorhandensein von Alkalien zur Verschlechterung der Tonerdesilikat-Feuerfesterzeugnisse von Verbrennungsöfen und zur Bildung von Ringen aus Alkalisalzen auf den Wänden der Öfen. Ebenso führt die Behandlung von mehr als 15 g/l Alkaliionen enthaltenden Abfällen mittels der als Evapo-Incineration (angemeldete Marke) bezeichneten Technik zu raschen Verschmutzungen der Behandlungseinrichtung. Es besteht daher das Interesse, eine Vorbehandlung von Abfällen und Rückständen sicherzustellen, bevor sie in eine Evapo-Incinération-Anlage eingebracht werden.
- Im übrigen ist es bekannt, daß die Herstellung von Phosphorsäure auf dem nassen Weg durch Behandlung mit Calciumphosphat oder phosphorhaltigem Mineral mittels Schwefelsäure von der Herstellung von Siliciumfluorwasserstoff (H2SiF6) begleitet ist oder erzeugt, wobei aufgrund des Vorhandenseins von Calciumfluorid und Kieselsäureanhydrid in dem als Ausgangsmaterial verwendeten Mineral enthalten ist. Ein Teil dieser Fluorkieselsäure wird durch Verwendung in der chemischen Industrie wiedergewonnen, wenn der Gehalt sehr klein (im allgemeinen kleiner als 50 Teile pro Million ppm) an Phosphorsäure ist. Indessen wird nach Neutralisation ein nicht vernachlässigter Anteil dieser Säure, der mehr als 50 ppm und häufig 500 bis 600 ppm H3PO4 enthält, in die Umgebung abgeführt. Diese Abfallart wird nachfolgend mit DFAP bezeichnet, Abkürzung für "Déchet de Fabrication d'Acide Phosphorique".
- Auf überraschende Weise ist nun herausgefunden worden, daß der DFAP-Rückstand vorteilhaft zur Beseitigung oder Abtrennung der Alkaliionen vom Typ Na&spplus; und/oder K&spplus; in gewerblichen oder anderen Abfällen wie vorstehend aufgezählt vor ihrer Behandlung durch Verbrennung oder ein anderes Verfahren, beispielsweise mittels der physikalisch-chemischen Neutralisationsverfahren, verwendet werden könnte.
- In der Praxis ist es ausreichend, die alkalischen Abfälle für die Behandlung mit dem DFAP-Rückstand unter Rühren bei Normaltemperatur oder gegebenenfalls unter leichter Erwärmung zu mischen. Die Mengen von zu verwendenden Produkten hängen von jedem Abfalltyp ab, aber es müssen durch Analysen und vorbereitende Berechnungen Mittel und Wege gefunden werden, damit höchstens das Äquivalent von 1 Mol SiF6H2 für das Äquivalent von zwei Molen Alkaliionen (Na&spplus;, K&spplus; oder Mischung der beiden) erhalten wird. Die Salze, die in der Mischung ausfallen, werden von dem behandelten Abfall durch herkömmliche Dekantier-, Zentrifugier- und/oder Filtriervorgänge getrennt, dann zur Lagerung gefördert oder mittels wohlbekannter Verfahren verfestigt.
- Das Verfahren gemäß der Erfindung kann für die Behandlung sämtlicher alkalischer Abfallarten in flüssiger oder Feststofform verwendet werden, seien sie neutral, basisch oder sauer.
- Es ist außerdem festgestellt worden, daß in bestimmten Fällen die Verwendung von starken Säuren durch den DFAP ersetzt werden konnte, beispielsweise, um den cyanisierten Bereich der Oberflächenbehandlung zu säuern, worauf in der vorstehenden Beschreibung angespielt worden ist. In diesem Fall wird das Natrium- oder Kaliumfluorsilikat zum Ausfallen gebracht, und der von Cyaniden befreite Abfall kann zur Neutralisierung des Natriums oder Kaliums eines weiteren Abfalls verwendet werden, da er einen Überschuß an DFAP enthält.
- Beispielsweise wird ein 96,1 Gramm pro Liter Natrium, 1 Gramm pro Liter Kalium enthaltender Abfall verwendet. Er enthielt außerdem 130 mg pro Liter Phenol und eine Menge von 11.000 mg pro Liter an C.O.T. (gesamter oxidierbarer Kohlenstoff). Zu 100 Gramm dieses Abfalls sind 80 Gramm DFAP unter Rühren zugefügt worden, wobei unter Normaltemperatur eingewirkt wurde. Nach dem Ausfällen der Fluorsilikate blieben lediglich 6,53 Gramm pro Liter Na und Spuren an Kalium übrig. Bei Verwendung von 99 Gramm DFAP enthielt die erhaltene Lösung nicht mehr als 1,2 Gramm pro Liter Na&spplus;-Ionen. Bei dieser Gelegenheit ist festgestellt worden, daß die Behandlung gemäß der Erfindung es in diesem Fall gestattete, den Gehalt an Phenolen, der auf lediglich 42 mg pro Liter kam, sowie den CSB (chemischen Sauerstoffbedarf) beträchtlich zu senken, der auf 8 10&sup5; bis 1,5 10&sup5; kam.
Claims (5)
1. Verfahren zur Senkung des Gehalts oder Beseitigung der
Natrium- und Kaliumionen in gewerblichen oder anderen
Abfällen und Rückständen, die solche Ionen enthalten, dadurch
gekennzeichnet, daß diese Ionen enthaltenden
Abfälle mit dem fluorkieselsäurereichen und selbst als
verschmutzender Abfall angesehenen Rückstand behandelt werden,
wobei dieser von der Phosphorsäureherstellung durch
Einwirkung von Schwefelsäure auf ein calciumhaltiges Erz mit
Calciumphosphatbasis hervorgegangen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Behandlung unter solchen
Bedingungen ausgeführt wird, daß man höchstens das Äquivalent von
1 Mol SiF6H2 (Fluorkieselsäure) für das Äquivalent von 2 Mol
Alkaliionen (Na&spplus;, K&spplus; oder die Mischung beider) hat.
3. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung
aus einem einfachen Mischen der Produkte unter Rühren bei
Normaltemperatur oder unter leichter Erwärmung besteht.
4. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisalz,
das nach Behandlung in der Mischung ausfällt, durch
herkömmliche Dekantier-, Zentrifugier-, Filtriervorgänge vom
Abfall getrennt und dann zum Austrag überführt oder
verfestigt wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach einem beliebigen der
An-Sprüche 1 bis 4 zur Vorbehandlung vor Verbrennung oder einem
physikalisch-chemischen Prozess von Abfällen in flüssiger
oder fester Form, die reich an (Na+)- und (K+)- Ionen sind,
die neutral, sauer oder basisch sein können.
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