HU182603B

HU182603B - Process for recovering cyanides from wash liquids containing cyanide formed during the galvanic electrolysis of metals

Info

Publication number: HU182603B
Application number: HU80178A
Authority: HU
Inventors: Michael F Peuser; Jose B Bartolo
Original assignee: Michael F Peuser; Bartolo Jose Benedito
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1980-01-28
Publication date: 1984-02-28
Also published as: IT8047738A0; AU537457B2; CA1160018A; AU5499980A; ES488033A0; SE441521B; PL221661A1; NL8020027A; DD148795A5; ZA80402B; NO153217B; IL59207A0; NO802849L; NO153217C; FI67356C; FI67356B; JPS56500136A; SE8006649L; CS221253B2; WO1980001563A1

Description

A találmány tárgya új eljárás cianidok kinyerésére fémek galván leválasztása során (elektrolitikus fémleválasztási folyamatoknál) keletkező cianid-tartalmú mosófolvadékokból. A találmány szerinti eljárást úgy végezzük, hogy oldott eianidot tartalmazó mosófolyadékhoz a galvánfiirdő fémionjaival azonos, ekvivalens mennyiségű fémsót adunk, majd az így kapott oldhatatlan sót a mosófolyadékból elkülönítjük. Az eljárást galvanizáló üzemekben alkalmazzuk.

A galvanotechnika területén olyan új rendszerek és új eljárások kidolgozására van szükség, amelyekkel a mosófolyadékok méregtelenítése gazdaságosan és könnyen megvalósítható. Az elektrokémia e területén alkalmazott módszerek igen komplikáltak, speciálisan képzett munkaerő igénybevételét kívánják, nagy költséggel járnak a nagy energiafelhasználás és a szakemberigény miatt. Ismeretes, hogy a galvanotechnikai eljárásnál nagy mennyiségű vegyszert használnak fel, továbbá a mérgező komponensek eltávolításánál iszap és egyéb maradékok képződnek, amelyek dúsan tartalmaznak nehézfémeket, amelyek azonban kárba vesznek.

A fémek galván leválasztása során keletkező cianidtartalmú mosófolyadékokból a cianid visszanyerése a találmány szerinti eljárással oly módon történik, hogy az oldható cianidokat oldhatatla-cianidokká alakítjuk át, majd ezeket szűréssel vagy dekantálással elkülönítjük. Ily módon az oldhatatlan cianidok ismét iparilag hasznosíthatóvá válnak. A találmány szerinti megoldás az ismert megoldásokhoz képest előrehaladást jelent, figyelembe véve a galvanotechnikai eljárásoknál keletkezett káros anyagok eltávolítását.

E területen járatos szakember számára jól ismert, hogj' a mosófolyadékból a cianidokat hőbontással távolítják el (1. a 2 346 949 számú NSZK-beli közrebocsátási iratot, C.A. 81. 111 177). Másik ismert megoldás szerint a cianid tartalmú oldatot nátrium-hipoklorittal, majd vasszulfáttal és cinkszulfáttal kezelik (1. Japan Kokai: 75.11999, C.A. 83. 32 761 d).

Ismeretesek azok az eljárások is, amelyekhez ioncserélőket, továbbá vegyszereket alkalmaznak, ezek a megoldások igen költséges berendezéseket igényelnek és nagy veszteséggel járnak.

A találmány szerinti megoldásnál az oldható cianidokat oldhatatlan formában fémeianidként kicsapjuk, majd a fémcianidokat kinj’erjük és iparilag újra hasznosítjuk.

A mosófolyadékban levő cianidtartalonmak megfelelő mennyiségű férnsót használunk fel. A fénisók közül azokat választjuk, amelyek egy adott galvánfürdő esetében lehetővé teszik a keletkező cianidesapadék visszaadagolását. így például cinkszulfátot vágj' kloridot alkalmazunk cianid-tartalmú cinkfürdő esetében, vagy rézszulfátot, illetve réz-kloridot használunk fel cianid-tartalmú rézfürdők esetében. Ezen túlmenően savas vágj’ alkálikus sókat is adagolhatunk, amelyek a mosófolyadék pH-értékét és a fémionok vegyértékét célszerűen szabályozzák. Ilj’ módon az összes szabad eianidot és ennek komplex sóit oldhatatlan cianiddá alakítjuk át, olyan pH-érték mellett, ami ciángáz képződését kizárja.

A mosófolyadék teljes cianidtartalnia oldhatatlan sóvá alakul át, és dekantálás vagy szűrés útján elkülöníthető. A fémek galván leválasztásánál minden egj’es fémtípusnál eltérő mosofolyadékot alkalmazunk anélkül, hogj’ a fémeket egj’más között elegyítenénk, így a lecsapott cianidokat mosás, szűrés vágj’ dekantálás után közvetlenül a megfelelő galvanikus fürdőkhöz adva ismételten felhasználhatjuk. A mosást mindaddig folytatjuk, míg a csapadékról távozó víz sűrűsége 1,000 vágj' 0° Bé lesz, ami azt jelenti, hogy a lecsapott cianidok minden egyéb oldható alkatrésztől meg lettek tisztítva.

A találmány szerinti megoldás segítségével a cianidokat lecsaphatjuk és/vagj’ kinyerhetjük minden olyan eianidtartalmú oldatból is, amelyek cink, kadmiuni, réz, ezüst, arany vágj’ e fémek ötvözeteinek galván leválasztása során keletkeznek.

A találmány szerinti eljárás előnye, hogj’ egyszerű megoldással lehet a galván fémleválasztás során keletkező mosófolyadékokból a cianidokat kinj’erni, képzett szakemberek bevonása, illetőleg speciális berendezések vágj’ vegyszerek alkalmazása nélkül. A találmánj’ szerinti megoldással az értékes vegyületek az oldatból teljes mértékben kinyerhetők; a kicsapáshoz felhasznált fénisók értéke pedig 2—6-szor kisebb a kinyert anyag értékénél.

A legtöbb országban a réz, cink, kadmiuni, ezüst, arany, továbbá a cianid importált anj-agok, ami indokolttá teszi, hogy a galvanotechnológiai eljárásoknál a tnosófolyadékoknál keletkező veszteségeket csökkentsük.

A galvanotechnikai iparnak meg kell felelnie a hatósági előírásoknak, a környezetvédelmi szabályoknak, amelyek megkívánják, hogj’ az ipari szennyvizet megfelelően kezeljék.

Ismeretes, hogj’ a cianidok nagymértékben mérgező anyagok, ami indokolja a galvanotechnikai ipar szigorú ellenőrzését.

A találmánj' szerinti megoldás az első, amely lehetővé teszi, hogj’ a cianidos szennyvíz kezeléséből a felhasznált anyag visszanyerése révén haszon származzon, és arnelj’ noha eleget tesz a környezetvédelmi előírásoknak költséget takarít meg.

A találmánj’ szerinti megoldás alkalmas egyéb műveleteknél keletkező eianidtartalmú oldatokból a cianid visszanj'erésére is.

Az oldhatatlan rézcianidot KCN hozzáadásával oldatba visszük, amikor is oldható rézcíanid-komplex keletkezik, majd az oldható rézcianid-komplex-sóhoz rézkloridot adunk, amikor oldhatatlan rézcianid keletkezik.

A szennyvíz kezelésénél lejátszódó folj’amatot az alábbi reakcióegj’enletek szemléltetik ;

1. CuCN+KCN ti K [Cu(CN)₂]

2. K[Cu(CN)₂] + KCN = K₂[Cu(CN)₃]

3. K₂[Cu(CN)₃] = K₂[Cu(CN)₂-j + CNΚ., [Cu(CN)₃)₃] + KCN = [Cu(CN)₄]³4. [Cu(CN)₂.₃,Jl,2,3- + nCuCl = I + nCuCN (oldhatatlan):

-2182603 n=a komplex anionhoz kötődő vegyérték számától függően 1, 2, 3 vagy 4.

A negyedik reakció fentiekhez hasonlóan játszódik le, abban az esetben is, ha CuCI helyett CuSO₄-t alkalmazunk.

Amennyiben cinkfürdők esetében oldhatatlan Zn(CN)₂-ot alkalmazunk, ehhez nátriumcianidot adva oldható cinkcianidkomplex keletkezik. A mosófolyadékba kerülő cianid komplexet ZnSü₄-tal kezelve a szennyvízből oldhatatlan cinkcianid válik le:

Zn(CN)₄ ^z- = 2Zn(CN)₂ (j oldhatatlan

A fentiekben leírt folyamatot általánosítva és a 60—200 molekulasúly fémeket M-mel jelölve az alábbi kémiai folyamatokat írhatjuk fel, amelyek c.ianidoknak a mosófolyadékból való visszanyerésére vonatkoznak :

[M(CN).,₃₄]¹’²’³- + nMCl= 1+nMCN + nClM (CN )4²-+MSO4=2M(CN )₂ + SO₄ ²A találmány szerinti megoldás jelentős technikai és gazdasági előnyöket biztosít, amennyiben az elektrolitikus fémleválasztásnál keletkező cianidtartalmú mosófolyadékból fémsók és egyéb sók hozzáadásával és/vagy savval való pH állítással és adott esetben a fémionok vegyértékének változtatásával a cianidokat újra kinyerhetjük.

A találmány szerinti eljárást az alábbi példák szemléltetik.

1. példa

Cianidtartalmú galváncinkfiirdő, az alábbi összetétellel:

g/l cinkklorid g/l nátriumcianid g/l niarónátron liter cinkfürdőben

Ha egy liter cinkfürdő az öblítőkádba kerül, akkor az oldott cianid és részben a marónátron kicsapásához az alábbi mennyiségű anyagot kell felhasználnunk:

200 g cinkszulfát

A visszanyert anyagok:

120 g cinkcianid g einkhidroxid

Fenti adatokból kitűnik, hogy a felhasznált anyagok értékéhez viszonyítva a kinyert anyagok értéke 5,8szoros. A kezelést követően kapott oldat cianidtól mentes és nem tartalmaz nehézfémeket; az oldatban csak nátriumszulfát és kis mennyiségű marónátron marad, amit könnyű semlegesíteni.

2. példa

Cianidtartaliiiu galvánrézfiirdő, az alábbi összetétellel:

g/l rézcianid g/l nátriumcianid g/l niarónátron

Egy liter rézfürdő

Ha egy liter rézfürdő az öblítőkádba kerül, akkor az oldott cianidok lecsapásához az alábbi mennyiségű anyagot kell alkalmazni:

161 g rézklorid

A kinyert anyagok:

210 g rézcianid

A kezelést követően a mosóoldat cianidtól, nehézfémektől mentes, az oldatban csak nátriumklorid marad vissza oldható formában, ami a szennyvíz tekintetében további problémát nem jelent.

A fentiekben bemutatott két példa jól szemlélteti a találmány szerinti eljárás előnyeit.

Ezzel szemben a technika állása alapján ismert eljárások költségesek. Az oldatban levő cianidokat elbontják anélkül, hogy ezeket visszanyernék az ismert megoldások szerint:

1. esetben: 1 liter cinkfürdőhöz az alábbi anyagokat használjuk fel:

360 g klór

410 g marónátron

2. esetben: 1 liter rézfürdőhöz az alábbi anyagokat használjuk fel:

430 g klór

490 g marónátron

3. példa

Cinkfürdő összetétele:

Cinkion	4,6 g/l
Nátrium-cianid	13,5 g/l
Nátrium-hidroxid	12,5 g/l
Nátrium-karbonát	2,1 g/I
I’H	13,5
A lecsapáshoz szükséges	só mennyisége: 32,2 g/l

cink-klorid.

A 32,2 g/l cink-klorid hozzáadása után a cianid teljes mennyisége oldhatatlan cink-cianid formájában a jelenlevő cink-hidroxiddal, továbbá a jelentéktelen mennyiségű cink-karbonáttal együtt lecsapódik. Az elegyet leszűrjük, a csapadéktól megszabadított, cianid-mentes oldat pH-értéke: 6,7.

4. példa

Rézfürdő összetétele:

Rézion 5,6 g/l

Szabad cianid 1,6 g/l

Nátrium-hidroxid 1,3 g/l

Nátrium-karbonát 0,3 g/l pH 11,2

A lecsapáshoz felhasznált vegyszerek mennyisége:

réz-szulfát 52,4 g/l nátrium-hidrogén-szulfit 18,0 g/l

52,4 g/liter réz-szulfátot és 18 g/liter nátrium-hidrogén-szulfitot adunk a réz-fürdőhöz; ily módon az öszszes cianid (a szabad cianid és a rézhez kötött cianid) réz-cianid formájában lecsapható. Nátriuni-biszulflt

-3182603

I hozzáadásával a pH értéke 4,05 értékre csökkenthető ; ily módon a réz-szulfátban levő réz-ionok egyértékű ionná redukálódnak. Eredményként 26,57 g réz-cianidot kapunk tiszta alakban, amit mosás után a cianidos réz fürdőhöz ismét visszavezethetünk. Minthogy a pH értéke savanyú, a hidroxidok és a karbonátok a rézzel nem képeznek sókat.

Claims

Szabadalmi igénypontok:

l. Eljárás cianidok kinyerésére fémek galván leválasztásánál keletkező eianidtartalmú mosófolyadékokból, azzal jellemezve, hogy oldott cianidot tartalmazó inosófolyadékhoz a komplex anionhoz kapcsolódó fémre számítva ekvivalens mennyiségű a galvánfiirdő fémionjaival azonos fém sóját-adjuk, majd a keletkezett oldhatatlan csapadékot a mosófolyadékból elkülönítjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 60—200 mólsúlyú fémek sóit, célszerűen cink-, réz-, kadmium-, ezüst-, aranysókat vagy ezek keverékét adagoljuk.

5
3. Az 1. és 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy cinktartalmú mosófolyadékokhoz cinkszulfátot vagy cinkkloridot adunk.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az oldhatatlan csapadék

10 elkülönítését dekantálással vágj· szűréssel végezzük, majd a kinyert anyagot vízzel átmossuk.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogj· a dekantálás során a csapadékot, mindaddig mossuk vízzel, míg a mosóvíz

15 sűrűsége az 1,00— 1,06 értéket eléri.