ES2650495T3 - Tratamiento de aguas residuales ácidas - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la preparación selectiva de al menos una base conjugada y/o al menos un catión metálico de una preparación ácida por neutralización, donde el procedimiento comprende los pasos de: a) proporcionar al menos una fuente de carbonato de calcio que tiene una mediana ponderada de tamaño de partícula d50 de 0.1 a 500.0 μm en la forma de un polvo o una pasta acuosa, b) proporcionar una solución acuosa que tiene un valor de pH de 0.0 a 7.0, c) proporcionar una preparación ácida que comprende al menos una base conjugada y/o al menos un catión metálico, d) poner en contacto la solución acuosa del paso b) con la al menos una fuente de carbonato de calcio del paso a) para obtener una pasta acuosa en la que al menos una parte de la al menos una fuente de carbonato de calcio se disuelve en la fase acuosa de la pasta acuosa como hidrogenocarbonato de calcio, e) poner en contacto la preparación ácida del paso c) con la pasta acuosa obtenida en el paso d) para ajustar el pH de la mezcla de reacción resultante a un valor de pH que es mayor que el valor de pH de la preparación ácida del paso c) del procedimiento, para precipitar la al menos una base conjugada y/o el al menos un catión metálico de la preparación ácida como sal/sales insolubles en agua y opcionalmente el paso f) del procedimiento del incremento paso a paso del valor de pH del sobrenadante de la mezcla de reacción obtenida en el paso e) del procedimiento, en el que el paso d) de contacto se lleva a cabo porque el valor de pH de la solución acuosa proporcionada en el paso b) del procedimiento se ajustó a un pH objetivo por i) la adición de la al menos una fuente de carbonato de calcio proporcionada en el paso a) del procedimiento, y/o ii) la adición del sobrenadante de la mezcla de reacción obtenida en el paso e) del procedimiento y/o paso f) del procedimiento si está presente, y en el que el procedimiento es un procedimiento continuo, y en el que el sobrenadante de la mezcla de reacción obtenido después de separar la sal/sales insolubles en agua de la al menos una base conjugada y/o el al menos un catión metálico de la mezcla de reacción se usa como la solución acuosa del paso b) del procedimiento.

Description

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Tabla 3: Especificación y calidad de aguas residuales
pH
Contenido de sólidos Conductividad
[mg/L]
[mS/cm]
Aguas residuales ácidas
0.5 -1.3 0.01 -0.3 30-40
El procedimiento se llevó a cabo porque la respectiva pasta de carbonato de calcio (es decir, la pasta 1 o pasta 2) se dosificó en la preparación ácida bajo agitación de manera que el carbonato de calcio está presente en la respectiva 5 proporción estequiométrica requerida para la neutralización del pH. La precipitación en este ejemplo se llevó a cabo sin la adición de otros aditivos tales como floculantes o coagulantes
Se controló la precipitación por conductividad estándar y mediciones de pH. Dicha medición de conductividad también es posible si las aguas residuales originales no se analizan exactamente de antemano. Los resultados de la precipitación selectiva se pueden recopilar a partir de la Fig. 1, que muestra puntos de precipitación, por ejemplo, yeso
10 blanco (punto 2), sales de Fe (punto 3) y sales de Cu (punto 4). La curva de color gris claro se obtuvo por dosificación de una pasta de CaCO3 de piedra caliza, y la curva de color gris oscuro se obtuvo por dosificación de una pasta de CaCO3 de mármol.
La precipitación del yeso blanco se obtuvo dosificando 13.29 g/L de CaCO3 (a pH = 2) en el residuo ácido industrial como se muestra en la Tabla 7. La precipitación de hidróxidos de hierro se realizó al dosificar 1.5 g/L de CaCO3 (a pH
15 = 2.95) en el sobrenadante obtenido después de la eliminación del yeso blanco. La precipitación de hidróxidos de cobre se realizó dosificando 11.5 g/L de CaCO3 (a pH = 4.9) sobre el sobrenadante obtenido después de la eliminación del yeso de hierro. Esta precipitación de tres pasos fue la misma para la pasta 1, así como para la pasta 2.
En comparación con el tratamiento clásico con leche de cal, también mostrado en la Figura 1 (línea superior quebrada), el actual procedimiento permite la precipitación selectiva de bases conjugadas así como cationes metálicos que
20 pueden ser reutilizados como materia prima para otras aplicaciones. El agua residual ácida usada como preparación ácida se puede declarar como materia prima para la producción de yeso blanco con un alto grado de blancura (> 80%). Por el contrario, el precipitado obtenido a partir del tratamiento de cal clásico debe disponerse como residuo multivalente.
La composición de los precipitados obtenidos usando la pasta 1 (que comprende piedra caliza) o la pasta 2 (que
25 comprende mármol) se muestra en la Tabla 4. Los hidratos de Fe y Cu están incrustados en estructuras de yeso y de calcita precipitadas.
Tabla 4: Composición de precipitados
Precipitación 2
Precipitación 3 Fe [3] Precipitación 4 Cu[4]
Yeso / rendimiento [g/l]
Yeso / Calcita / rendimiento [g/l] Yeso / Calcita/ rendimiento [g/l]
Mármol
100 % en peso / 8.5 85 % en peso / 15 % en peso / 3.5 45 % en peso / 55 % en peso / 2
Piedra caliza
100 % en peso / 9.5 60 % en peso / 40 % en peso / 2 20 % en peso / 80 % en peso / 0.5
[3] Contenido de Fe en pasta -100 % en peso de cantidad de origen en aguas residuales [4] Contenido de Cu en pasta -99.2 % en peso de cantidad de origen en aguas residuales.
Con respecto a la precipitación selectiva de los cationes de Fe y Cu de la fase líquida del agua residual ácida usando
30 la pasta 1 (que comprende piedra caliza) en el actual procedimiento, los datos obtenidos por conductividad y mediciones de pH se resumen en la Tabla 5. A partir de los datos, se puede deducir que fue posible descargar 3 cargas de sales insolubles en agua.
Tabla 5: Precipitación de cationes de Fe y Cu
Muestra
pH Conductividad (mS/cm) Fe (ppm) Cu (ppm)
origen
1.12 35 220 950
1
1.19 32 215 950
2
1.29 30 220 970
18
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