NL8020027A - Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van cyanide-processen voor de elektrolytische bekleding van metalen. - Google Patents

Description

N.o. 29.455 ® ®20 Q 27 ; Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van cyanideproces-: sen voor de elektrolytische bekleding van metalen._!

De onderhavige uitvinding betreft een eenvoudige werk-: wijze voor het neerslaan, terugwinnen en opnieuw toepassen van cyaniden uit spoelwater, die toepasbaar is bij industriële methoden voor het elektrolytisch bekleden van meta-5 len. Op het gebied van de galvanotechniek zoekt men systemen en methoden die meer economisch en praktisch zijn voor de behandeling en ontgifting van spoelwater. Het ontwikkelde werk op deze sector van de elektrochemie is zeer ingewikkeld, vereist gespecialiseerde krachten, gaat met grote 10 onkosten gepaard door gebruik aan energie en kosten van gespecialiseerde krachten. Het grote verbruik aan chemicaliën in de galvanotechniek is bekend, waarbij bij de ontgifting van de giftige bestanddelen suspensies en residuen ontstaan, die rijk zijn aan zware metalen en die daarbij verloren 15 gaan.

De terugwinning van cyaniden uit spoelwater van de cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van me-! talen heeft ten doel chemische produkten voor de behandeling ! van spoelwater met cyaniden overbodig te maken, waarbij de ! 20 oplosbare cyaniden in onoplosbare cyaniden worden omgezet, ; waardoor het mogelijk is deze door filtratie of bezinken te verwijderen. De onoplosbare cyaniden kunnen daarom ge-; makkelijk industrieel weer worden toegepast. De onderhavi- ; | ge werkwijze ingevoerd in de techniek van de elektrochemie ; 25 betekent een vooruitgang ten opzichte van de traditionele i behandeling van residuen afkomstig van galvanotechnische ; i i processen.

Aan de vaklieden op dit gebied is het goed bekend, dat; i de behandeling van het cyaniden bevattende spoelwater in 30 hoofdzaak door het ontgiftingsproces van de vernietiging ' | i ; | van de cyaniden wordt uitgevoerd. Een andere werkwijze be-| ' kend als "recycling" is gebaseerd op de verdamping van het : oplosmiddel in het spoelwater onder toepassing van energie ; tot het concentreren van de vloeistoffen, die dan in de 35 respectievelijke baden worden toegepast.

Bekend zijn voorts de werkwijzen waarbij ionenuitwis-

J-jOCL:'Ei'oLC

8020027 2 selaars worden toegepast die een hoge kapitaalinvestering voor apparatuur en verlies van chemische produkten door hun vernietiging inhouden.

De onderhavige werkwijze maakt de totale precipitatie ' 5 van de cyaniden mogelijk in hun onoplosbare vorm tezamen met de metalen van de cyaniden alsmede hun terugwinning en industrieel opnieuw gebruik.

Overeenkomstig het gehalte van de cyaniden in het spoelwater worden geschikte hoeveelheden metaalzouten toe-10 gevoegd, die met het metaal van de cyaniden in het spoelwater en in het galvanische bad overeenkomen. Bijvoorbeeld worden het zinksulfaat of -chloride voor het spoelwater van de cyaniden bevattende zinkbaden, of het kopersulfaat of -chloride voor het spoelwater van de cyaniden bevattende 15 koperbaden, verenigd met zure of alkalische zouten, die de i pH van het spoelwater en de valentie van de metaalionen re-: gelen, overeenkomstig het type metaal, om daarmee een vol- ; ledige omzetting van het totale vrije cyanide en de cyani- | den verenigd in complexzouten tot een eenvoudig metaal be- j 20 vattend cyanide te verkrijgen, onoplosbaar in water, met een geschikte pH in het spoelwater zonder cyaangassen te ontwikkelen.

Het totale cyanide in het spoelwater wordt omgezet tot een onoplosbaar zout en kan derhalve uit de spoeloplossing : 25 verwijderd worden door bezinken of filtreren. ;

Gebruikt men voor elk type metaal bij het proces voor ; de elektrolytische bekleding van metalen gescheiden spoel- j baden zonder gevaar van menging van de metalen met elkaar, j dan kunnen de neergeslagen metaalcyaniden door deze werk- j 30 wijze met de naam "terugwinning"· van cyaniden uit spoelwater! van cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van j metalen" direkt in de respectievelijke galvanische baden j opnieuw worden toegepast na een wasbehandeling daarvan (het onoplosbare precipitaat) in filters of door bezinken met | 35 water, tot het spoelwater een dichtheid bereikt van 1000 of 0°Bé, waardoor de neergeslagen cyaniden van alle overige oplosbare bestanddelen bevrijd worden.

Dezelfde hier voorgestelde werkwijze dient ook voor de precipitatie en/of de terugwinning van cyaniden uit elke 40 cyaniden bevattende vloeistof, die bij de elektrolytische 8020027 5 bekleding van zink, cadmium, koper, zilver, goud en hun legeringen worden toegepast.

De initiële proeven tonen reeds de eenvoudigheid van de werkwijze van de terugwinning van cyaniden uit spoelwa-5 ter van de cyanideprocessen voor de elektrolytische bekle-! ding van metalen zonder noodzaak van technisch gevormd personeel en zonder speciale installaties, evenmin worden chemicaliën voor de latere vernietiging gebruikt. De werkwijze wint volledig de waardevolle chemicaliën uit het water te-10 rug, waarbij de waarde van de metaalzouten voor het precipiteren en terugwinnen twee tot zes maal lager is dan de waarde van het teruggewonnen materiaal.

Om de technische en de economische waarde, van de werkwijze voor de "terugwinning van cyaniden uit spoelwater van 15 de cyanideprocessen voor elektrolytische bekleding van metalen" te tonen, zullen twee voorbeelden worden vermeld: eerste geval: cyaniden bevattend zinkbad met de volgende samenstelling: 60 g/1 zinkcyanide van Cr& 130,00 = Cr$ 7,80 20 50 g/1 natriumcyanide van Cr$ 100,00 = Cr$ 5,00 70 g/1 natronloog van Cr$ 18,00 = Cr£l> 1.26 = Cr$ 13,06.

Wanneer één liter zinkbad in het spoelreservoir wordt weggevoerd, heeft men voor het precipiteren van de oplos-25 bare cyaniden en een deel van de natronloog het volgende : materiaal nodig: i 200 g zinksulfaat van Cr$ 14,00/kg = CrS 2,80.

: De waarde van het teruggewonnen materiaal is daarna i het volgende: !30; 120 g zinkcyanide van Cr$ 130,00/kg = Cr^ 15,60 ! ! 16 g zinkhydroxide van Crife 40,00/kg = Cr$ 0.64 ; j = Cr$ 16,24.

Dat betekent de 5,8-voudige waarde van het teruggewón-! ; nen materiaal in vergelijking met het materiaal gebruikt i 35 voor de terugwinning. Het water na deze behandeling is vrij van cyaniden, vrij van zware metalen, en bevat slechts na-triumsulfaat en sporen natriumhydroxide, dat gemakkelijk te neutraliseren is.

| Tweede geval: cyaniden bevattend koperbad met de volgende 40 samenstelling: 8020027 4 60 g/1 kopercyanide van Cr$ 180,00/kg = Cr& 10,80 81 g/1 natriumcyanide van Cr$ 100,00/kg = Cr$ 8,10 15 g/1 natronloog van Cr$ 18,00/kg = Cr$ 0.27 = Cr$ 19,17.

5 Wanneer één liter koperbad in het spoelreservoir wordt weggevoerd, heeft men voor het precipiteren van de onoplosbare cyaniden nodig: 161 g koperchloride van Cr$ 111,60/kg = Cr$ 17,96.

De waarde van het teruggewonnen materiaal is dan als 10 volgt: 210 g kopercyanide van 0r$ 180,00/kg = Cr$ 37,80.

De waarde van het teruggewonnen materiaal is derhalve 2,1 maal hoger dan het gebruikte materiaal voor de terugwinning.

15 Het water na de behandeling is dan vrij van cyaniden, vrij’ van zware metalen en er blijft slechts natriumchloride achter, wat geen probleem is voor de afvalwaterbehandeling.

De twee als voorbeeld aangevoerde gevallen tonen goed de technische en economische waarde van de "terugwinning 20 van cyaniden uit spoelwater van cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van metalen".

De traditionele werkwijzen voor de behandeling van cyaniden bevattend water tonen de volgende waarden betreffende het gebruik van chemische produkten voor de vernieti-25 ging van de niet te regenereren cyaniden: eerste geval: voor één liter zinkbad wordt verbruikt: 360 g chloor = Cr$ 2,88 410 g natronloog = Cr& 7*38 totaal = Cr&10,26.

30 tweede geval: voor één liter koperbad wordt gebruikt: [ 430 g chloor = Cr£l> 3,44 ; 490 g natronloog = Cr$ 8,82 ! I totaal = Cr& 12,26. ί i Deze kosten houden nog geen kosten in voor de filtra- i ; 35 tie en afscheiding van de suspensie, voor de kapitaalinves-: ' tering voor apparatuur en'de bedrijfskosten van de opslag ί ! van deze residuen op geschikte plaatsen.

Bij deze vergelijkingsproeven zijn de fysische waarden ; internationale constanten, De waarden in geld uitgedrukt i 40 kunnen de kosten’van de produkten per land doen uitkomen.

L 8020027

OOüDSGLO

5

De geldswaarden dienen als vergelijking te worden beschouwd en in Brazilië komen ongeveer 50 braziliaanse cruzeiro's overeen met één Amerikaanse dollar. (1,00 = Cr$ 50,00). In de meeste landen zijn koper, zink, cadmium, zilver, goud en 5 cyaniden geïmporteerde produkten, waardoor het gerechtvaardigd is het verlies van deze produkten in het spoelwater van de galvanotechnische industrie te vermijden.

De galvanotechnische industrie staat tegenover problemen betreffende het aanhouden van de normen van de publieke 10 controle-organen, die verantwoordelijk zijn voor het behoud en de bescherming van het milieu. Zij verlangen een voldoende en volledige behandeling van de chemische industriële afvalprodukten.

Zeer bekend is de grote toxiciteit van de cyaniden en 15 daardoor zijn de rigoreuze en noodzakelijke controle van de : publieke organen bij de galvanotechnische industrie gerechtvaardigd.

De werkwijze voor het "terugwinnen van cyaniden uit spoelwater van cyanideprocessen voor de elektrische bekle-20 ding van metalen" is dus de enige, die het mogelijk maakt cyaniden bevattend afvalwater te behandelen, waarbij tegelijkertijd voor de gebruiker voordeel ontstaat door de terugwinning van materialen, door de visuele controle van de werkwijze, waardoor de noodzaak van dure apparatuur geëli-25 mineerd wordt en waarmee men aantasting van het milieu vermijdt.

De werkwijze voor het terugwinnen van cyaniden uit spoelwater van cyanideprocessen voor de elektrolytische be-i kleding van metalen kan ook een toepasbare techniek zijn 50 voor andere werkwijzen voor het terugwinnen van cyaniden, | waarbij het belang voor de chemie en de elektrochemie in alle landen geen discussie behoeft.

! De volgende vier chemische reactievergelijkingen laten ! het reactieverloop zien van onoplosbaar kopercyanide (CuCN) |55 met het kaliumcyanide opgelost om het complexe zout te vormen van oplosbaar kopercyanide, toont voorts hoe het oplos-; bare kopercyanidecomplex door toevoeging van koperchloride wordt omgezet in onoplosbaar kopercyanide bij de trap van de spoelwaterbehandeling: 8020027 ♦ 6 1.) CuCN + KCN = K (Cu(CN)2) 2.) K (Cu(CN)2) + KCN = K2 (Cu(CN)5) : 3.) K2 (Cu(CN)5) κ2 (Cu(CN)2)" ^ (Cu(CN)3)2" 5 (Cu(CN)^)^"" 4.) (Cu(CN)q 7 i.)^’2’^"’ + nCuCl = nCuCN onoplosbaar.

12 it

Bij de vierde vergelijking zijn geen problemen met de uitwisseling van kopercbloride door kopersulfaat.

Gebruikt men voor het samenstellen van zinkbaden het 10 onoplosbare zinkcyanide Zn (CN)2 met het natriumcyanide, dan verkrijgt men het oplosbare complexe zout van het zinkcyanide, dat met zinksulfaat bij de trap van de spoelwater-behandeling kan worden neergeslagen volgens de reactiever-gelijking ZnCCN)^2” + ZnSO^ = 2 Zn (CN)2 onoplosbaar.

15 De vergelijking voor het precipiteren kan veralgemeend

worden, waarbij -M- als symbool van een metaal,waarvan het atoomgewicht tussen 60 en 200 is, wordt beschouwd , waardoor het oogmerk van de terugwinning van de cyaniden en de respectievelijke metalen uit het spoelwater mogelijk wordt.: 20 (M(CN)0 , J1’2,5" + nMCl = nMCN

M(CN)2” + MSO^ = nM(Cï02.

Het technische en economische belang voorgesteld door de terugwinning van cyaniden uit spoelwater van de cyanide-processen van de elektrolytische bekleding van metalen kan 25 dus gezien worden in de toevoeging van metaalzouten tezamen met zouten en/of zuren voor het regelen van de pH van het water en tezamen met zouten, gassen en/of zuren voor het corrigeren van de valentie van de metaalionen, indien dit vereist is.

8020027

Claims (6)

1. Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van cyani-deprocessen voor de elektrolytische bekleding van metalen voorgesteld door een eenvoudige werkwijze voor het precipi-5 teren, terugwinnen en industrieel opnieuw gebruiken van de cyaniden uit spoelwater, die gewoonlijk bij de gebruikelijke methoden van de elektrolytische bekleding van metalen verloren gaan. De galvanotechnische industrie verlangt een economisch en praktisch systeem voor de behandeling van 10 spoelwater. In de technische sector van de elektrochemie, in het bijzonder bij de terugwinning van afvalprodukten uit spoelwater is dit opgenomen. Het kenmerk is, dat door de toevoeging van chemische produkten de in het spoelwater aanwezige oplosbare cyaniden door een chemische reac-15 tie in onoplosbare cyaniden worden omgezet, waardoor de terugwinning en het opnieuw toepassen voor industriële doel-I einden wordt mogelijk gemaakt. Deze terugwinning dient plaats te vinden met de gebruikelijke methoden van bezinken of filtratie.

2. Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van de cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van metalen volgens conclusie 1, gekenmerkt door de totale precipitatie van onoplosbare cyaniden in het spoelwater gepaard met de metalen van de overgebleven cyaniden 25 om te trachten de industriële terugwinning zodanig uit te voeren, dat overeenkomstig de hoeveelheid cyanide in het spoelwater er toevoegingen moeten zijn van geschikte hoeveelheden metaalzouten, die overeenkomen met het metaal gepaard met het cyanide in het spoelwater en de elektroly-:30 tische bekleding van het metaalbad.

3. Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van de ; cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van me-; talen volgens conclusies 1 en 2, met het ken-; merk, dat de totale hoeveelheid in het water aanwezige 35; cyanide is omgezet tot een onoplosbaar zout, waardoor de I gemakkelijke extractie uit het spoelwater via bezinken of : filtreren mogelijk wordt en dat het neergeslagen metaalcya-; nide direkt opnieuw kan worden toegepast in de respectieve-1 j lijke galvanische baden, nadat deze gespoeld zijn. Het on- 4-0 oplosbare neerslag zal in de zuivere vorm verkregen worden 8020027 * v i voor opnieuw gebruik in de filters of in de bezinkreser-voirs, nadat het waswater een dichtheid van 1000 of 0°Bé : heeft bereikt; onder deze omstandigheden is het cyanide-. neerslag van de andere onoplosbare bestanddelen gescheiden.

4. Terugwinning van cyaniden uit spoelwater vaii de cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van metalen volgens conclusies 1,2 en 3, gekenmerkt door de toevoeging van metaalzouten, waarbij de metalen van de zouten een atoomgewicht van meer dan 60 hebben 10 en indien noodzakelijk tezamen met zouten, gassen en/of zuren, die de valentie van de metaalionen aanwezig in het spoelwater veranderen, en/of verenigd met zouten en/of zuren voor het corrigeren van de pH van het water.

5· Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van de 15 cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van me-; talen volgens conclusies 1,2,3 en 4, met het kenmerk, dat deze ook gebruikt wordt voor het preci-1 pitere'n en terugwinnen van elke cyanide bevattende vloeistof, die gebruikt werd voor het elektrolytische bekledings-20' proces van zink, koper, cadmium, zilver of goud en hun legeringen.

6. Terugwinning van cyaniden uit spoelwater van de cyanideprocessen voor de elektrolytische bekleding van metalen volgens conclusies 1, 2, 3» 4- en 5» g e k e n -25 merkt door een veralgemeende chemische vergelijking, waarbij het symbool -M- een metaal voorstelt met een atoomgewicht tussen 60 en 200, en de algemene in aanmerking : komende formule aldus wordt voorgesteld: (M(CN)0 , + nMCl + nMCN »2 »4- 30 m(CN)^- + MSO^ = nM(CN)2. ******* 8020027