RO116489B1 - Process for fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge - Google Patents
Process for fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge Download PDFInfo
- Publication number
- RO116489B1 RO116489B1 RO97-02121A RO9702121A RO116489B1 RO 116489 B1 RO116489 B1 RO 116489B1 RO 9702121 A RO9702121 A RO 9702121A RO 116489 B1 RO116489 B1 RO 116489B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- sludge
- solution
- solubilization
- recovery
- separation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Invenția se referă la un procedeu de separare fracționată a unor metale din nămoluri complexe, cu conținut de metale grele toxice cum ar fi Fe, Cr, Cu, Ni, Cd, Zn, al, Pb, Si, rezultate la neutralizarea apelor de spălare și a soluțiilor epuizate, din liniile de acoperiri metalice sau din alte deșeuri care conțin aceste metale, în vederea readucerii lor în circuitul economic sub diverse forme și a depoluării mediului înconjurător.The invention relates to a process of fractional separation of metals from complex sludge, containing toxic heavy metals such as Fe, Cr, Cu, Ni, Cd, Zn, al, Pb, Si, resulting in the neutralization of the washing water and of the depleted solutions, from the metal coating lines or from other wastes containing these metals, in order to restore them to the economic circuit in various forms and to pollute the environment.
Este cunoscut un procedeu de valorificare a metalelor grele toxice din nămolurile complexe, ce constă în valorificarea metalelor grele toxice prin solubizarea în contra-curent a tuturor metalelor, în prezența mai multor componente, medii acidoamoniacale, cu obținerea în soluție a sărurilor sulfurice, azotice sau clorhidrice ale acestora din care, prin neutralizare controlată cu NH40H soluție și barbotare cu aer, se realizează separarea cantitativă a Fe și a Cr, care se îndepărtează prin filtrare de restul metalelor. Restul metalelor care rămân în soluție sub formă de complecși solubili se tratează prin extracție lichid-lichid, se separă și se valorifică Cu și Ni, iar din soluțiile rezultate după extracție, se recuperează Cd și Zn, prin precipitare cu sulf ură de sodiu, cu obținere de pigmenți de cadmiu, iar faza solidă, formată din metale insolubilizate, se prelucrează fie prin calcinare cu obținere de pigmenți, fie prin inertizare prin cimentare, cu obținere de diverse materiale de construcție.A process for the recovery of toxic heavy metals from complex sludge is known, which consists in capitalizing on the toxic heavy metals by counter-current solubility of all metals, in the presence of several components, acid-ammoniacal media, with the solution of sulfuric, azotic salts or hydrochlorides thereof from which, by controlled neutralization with NH 4 H solution and air bubbling, the quantitative separation of Fe and Cr is achieved, which is removed by filtration from the rest of the metals. The rest of the metals that remain in solution as soluble complexes are treated by liquid-liquid extraction, separated and valorized with Cu and Ni, and from the solutions resulting after extraction, Cd and Zn are recovered, by precipitation with sodium sulfide, with cadmium pigments are obtained, and the solid phase, consisting of insoluble metals, is processed either by calcination with pigments, or by inerting by cementation, with various construction materials.
Procedeul de separare fracționată a metalelor grele toxice din nămoluri complexe, conform invenției, asigură separarea în trepte a metalelor grele, toxice, existente în nămolurile prelucrate, cu recuperarea lor integrală, prin aceea că solubilizarea în autoclavă a metalelor grele toxice se face prin tratarea unei cantități de nămol cu o soluție sulfato-amoniacală la raport nămol: sulfat de amoniu = 1:1 -1,5 și S:L = 1:6. 1:7 la temperaturi 140°, 18O°C și presiuni 5...18 at, timp de 4...6 h, iar soluția sulfato-amoniacală conține o cantitate de acid sulfuric în raport între stoichiometric și exces 10%, corespunzător unei concentrații a soluțiilor de sulfat de amoniu și acid sulfuric de 15...25%, solublizarea se face sub barbotare continuă de oxigen cu debit de 15 l/h, urmată de prelucrarea suspensiei rezultate din solubilizare prin filtrare urmată de tratarea fazei solide prin calcinare la temperaturi 600...800°C, cu obținerea de pigmenți de fier sau inertizarea în ciment Portland, mai sus menționate, și a fazei lichide, prin precipitare în mediu alcalin la pH 5-7, cu separarea Cr și recuperarea lui ca pigment, urmată de prelucrarea mai sus menționată a soluției prin extracție L:L, cu recuperarea Cu și a Ni, regenerarea fazei organice prin stripare și recuperarea Cd și Zn din soluția rămasă prin precipitare cu soluția sulfurică de sodiu Na2S 10%; într-o variantă de realizare; înaintea fazei de solubilizare în mediu sulfato-amoniacal, nămolul este tratat cu o soluție de acid sulfuric, obținută prin diluarea cantității stoichiometrice - exces 10% acid sulfuric de concentrație 15...25% în apă, în raport S-rL = 1:6-1:7.The process of fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge, according to the invention, ensures the gradual separation of the heavy, toxic metals existing in the processed sludge, with their complete recovery, in that the solubilization in the autoclave of the toxic heavy metals is done by treating a sludge quantities with a sulphate-ammoniacal solution at the sludge ratio: ammonium sulphate = 1: 1 -1,5 and S: L = 1: 6. 1: 7 at temperatures 140 °, 18 ° C and pressures 5 ... 18 at, for 4 ... 6 h, and the sulphate-ammoniacal solution contains an amount of sulfuric acid in the ratio between stoichiometric and excess 10%, correspondingly at a concentration of ammonium sulphate and sulfuric acid solutions of 15 ... 25%, the solubilization is performed under continuous bubbling of oxygen with a flow rate of 15 l / h, followed by the processing of the suspension resulting from solubilization by filtration followed by the treatment of the solid phase by calcination at temperatures 600 ... 800 ° C, obtaining iron pigments or inerting in Portland cement, mentioned above, and the liquid phase, by precipitation in alkaline environment at pH 5-7, with Cr separation and its recovery as pigment, followed by the aforementioned processing of the solution by extraction L: L, with the recovery Cu and Ni, the regeneration of the organic phase by stripping and the recovery Cd and Zn from the solution left by precipitation with the sulfuric sodium solution Na 2 S 10%; in one embodiment; Before the solubilization phase in sulphate-ammoniacal medium, the sludge is treated with a solution of sulfuric acid, obtained by diluting the stoichiometric quantity - excess 10% sulfuric acid concentration 15 ... 25% in water, in relation to S-rL = 1: 6-1: 7.
Prin aplicarea invenției, se obțin următoarele avantaje:By applying the invention, the following advantages are obtained:
- posibilitatea separării și valorificării tuturor metalelor prezente în nămolurile complexe sub forma unor produși de calitate;- the possibility of separating and recovering all the metals present in the complex sludge in the form of quality products;
- depoluarea mediului ambiant de o mare cantitate de deșeuri toxice;- polluting the environment with a large amount of toxic waste;
- ușor de aplicat cu utilaje cunoscute și utilizate frecvent în industrie;- easy to apply with machines known and frequently used in industry;
- aplicarea autoclavizării la faza de solubilizare înlătură operațiile succesive de precipitare, implicate de necesitatea separării și valorificării cantitative a cromului de fier.- the application of autoclaving to the solubilization phase eliminates the successive precipitation operations, implied by the necessity of the separation and quantitative valorization of the iron chromium.
RO 116489 BlRO 116489 Bl
Se dâ, în continuare, un exemplu de realizare a procedeului de separare fracționată a metalelor grele toxice din nămolurile complexe, conform invenției, în legătură și cu figura care reprezintă schema cu succesiunea fazelor procedeului propus.The following is an example of realizing the process of fractional separation of toxic heavy metals from the complex sludge according to the invention, in relation to the figure which represents the schematic diagram of the steps of the proposed process.
Procedeul de separare fracționată a metalelor grele, toxice, din nămoluri corn- 50 plexe, conform invenției, constă în introducerea continuă a 0,50 Kg nămol complex sau deșeuri cu conținut de metale grele toxice, într-o soluție sulfato-amoniacală în autoclavă. Procedeul se aplică la tratarea nămolurilor ce provin de la neutralizarea apelor de spălare și a soluțiilor epuizate din liniile de acoperiri metalice, ce au dimensiunile particulelor sub 0,5mm și conțin Fe 3-11 %, Cr 3-18%, Cu 1*4%,Ni 0,5-2 %, 55The process of fractional separation of heavy, toxic heavy metals from 50-plex sludge according to the invention consists in the continuous introduction of 0.50 Kg complex sludge or toxic heavy metal waste, in a sulphate-ammoniacal solution in the autoclave. The process is applied to the treatment of sludges from the neutralization of the washing water and the depleted solutions from the metal coating lines, which have particle sizes below 0.5 mm and contain Fe 3-11%, Cr 3-18%, Cu 1 * 4 %, Ni 0.5-2%, 55
Cd 2-5 %, Zn 3-8%,Al 1-3%,Pb 0,5-2 %,Si 1-5%,Ca 2-4 %,Na 2-3%. Soluția sulfatoamoniacală este preparată prin dizolvarea a 0,80 Kg sulfat de amoniu în 3 I apă, în autoclavă, după care este adăugat 0,25 I acid sulfuric concentrat, în concentrație între 15-25 %, corespunzătoare cantității de acid necesară stoichiometric pentru aducerea cantitativă în soluție a tuturor metalelor solubile, prezente în nămoluri. βοCd 2-5%, Zn 3-8%, Al 1-3%, Pb 0.5-2%, Si 1-5%, Ca 2-4%, Na 2-3%. The sulphato-ammoniacal solution is prepared by dissolving 0.80 Kg of ammonium sulphate in 3 l of water, in the autoclave, followed by the addition of 0.25 l of concentrated sulfuric acid, in a concentration between 15-25%, corresponding to the amount of stoichiometric acid required to bring quantitative in solution of all soluble metals, present in sludge. βο
Raportul nămol-sulfat de amoniu este de 1:1 -1,5 iar raportul solid-lichid a amestecului nămol-sulfat de amoniu esțe 1:6-1:7, la concentrații de 15-25 % a soluțiilor.The sludge-ammonium sulphate ratio is 1: 1-1.5 and the solid-liquid ratio of the ammonium-sulphate sludge mixture is 1: 6-1: 7, at concentrations of 15-25% of the solutions.
Se închide etanș autoclava și se ridică temperatura amestecului laSeal the autoclave and raise the temperature of the mixture to
14O...15O°C. 6514o ... 15O ° C. 65
Presiunea în autoclavă se ridică la 5...6 at. în acest moment se începe barbotarea de oxigen cu un debit de 15 l/h. Presiunea în autoclavă crește în continuare la 11 ...18 at și temperatura ajunge la 140... 180°C, parametri ce se mențin constanți pe tot parcursul reacției.Timpul total de reacție este 5...6 h. în final se oprește barbotare de oxigen, autoclava se evacuează și suspensia finală se separă prin filtrare 70 sau centrifugare în două faze, solidă și lichidă.The pressure in the autoclave rises to 5 ... 6 at. At this point the oxygen bubbling begins with a flow rate of 15 l / h. The pressure in the autoclave increases further to 11 ... 18 at and the temperature reaches 140 ... 180 ° C, parameters that remain constant throughout the reaction. The total reaction time is 5 ... 6 h. it stops oxygen bubbling, the autoclave is evacuated and the final suspension is separated by filtration 70 or two-phase centrifugation, solid and liquid.
Faza solidă conține cea mai mare cantitate de Fe, și anume 98%, alături de o cantitate mică de Cr de 2-4 % și de metale insolubile:Pb Si,Ca;Mg;Al.The solid phase contains the highest amount of Fe, namely 98%, together with a small amount of Cr of 2-4% and insoluble metals: Pb Si, Ca; Mg; Al.
Faza lichidă conține peste 93-98 % din Cr; Cu; Ni; Cd și Zn existent în nămolurile complexe. 75The liquid phase contains over 93-98% of Cr; With; Ni; Cd and Zn exist in complex sludge. 75
Faza solidă, rezultată prin filtrare, atunci când conține și Pb se tratează prin solubilizare în acid hexafluorosilicilic pentru recuperarea Pb, ca fluorosilicat de Pb care se prelucrează, în continuare, pentru recuperarea Pb, ca Pb electrolitic alături de 1-2 % Cr nesolubilizat, urmată de o fază de spălare cu apă, uscare, calcinare la temperaturi de 6OO...8OO°C, călire, din nou filtrare spălare și uscare, în urma cărora se eo obțin pigmenți de Fe cu utilizare în industria materialelor de construcție.The solid phase, resulting by filtration, when it also contains Pb, is treated by solubilization in hexafluorosilicylic acid for Pb recovery, as Pb fluorosilicate which is further processed for Pb recovery, as electrolytic Pb next to 1-2% unsolubilized Cr, followed by a phase of washing with water, drying, calcination at temperatures of 6OO ... 8OO ° C, tempering, again filtration washing and drying, after which one obtains Fe pigments for use in the construction materials industry.
în situația în care nu se recuperează Pb, turta rezultată la filtrare se inertizează prin cimentare, prin amestecarea acestora cu ciment Portland, rezultând astfel un produs în care metalele toxice sunt blocate printr-un proces de adiție a acestora la liantul de cimentare, produs ce se utilizează ca material de construcție. 85In the event that Pb is not recovered, the cake resulting in filtration is inertized by cementation, by mixing them with Portland cement, thus resulting in a product in which the toxic metals are blocked by a process of adding them to the cementation binder, which it is used as a building material. 85
Faza lichidă, rezultată de la faza de solubilizare ce conține toate metalele solubile având un pH= 1,5, se introduce într-un vas de precipitare și se tratează cu o soluție de NH4 OH de concentrație 25% până cănd pH-ul final ajunge la 5-7, valoare la care Cr precipită într-o cantitate mare și se separă din sistem prin filtrare. După această operație Cr se valorifică prin precipitare, filtrare, spălare, uscare și calcinare 90 la pigmenți de Cr. Soluția de ioni complecși solubili rezultată prin filtrare este prelucrată, în continuare, pentru valorificarea Cu, Ni, Cd și Zn. în acest scop, aceastăThe liquid phase, resulting from the solubilization phase containing all soluble metals having a pH = 1.5, is introduced into a precipitation vessel and treated with a 25% NH4 OH solution until the final pH reaches at 5-7, a value at which Cr precipitates in a large amount and separates from the system by filtration. After this operation Cr is recovered by precipitation, filtration, washing, drying and calcining 90 in Cr pigments. The solution of soluble complex ions resulting by filtration is further processed for the use of Cu, Ni, Cd and Zn. for this purpose, this
RO 116489 Bl soluție se tratează cu o fază organică cu alfa hidroxi-oximă, specifică extragerii Cu și Ni cu randamente maxime. Din faza organică se separă și se valorifică Cu și Ni, după care aceasta se readuce în circuit.RO 116489 Bl solution is treated with an organic phase with alpha hydroxy-oxime, specific for Cu and Ni extraction with maximum yields. From the organic phase, it is separated and recovered with Cu and Ni, after which it is restored to the circuit.
Din soluția rezultată după extracția lichid-lichid, L-L, se recuperează Cd și Zn prin tratare cu o soluție de sulfură de sodiu 10 %, când ambele metale precipită cantitativ, cu formarea unui amestec de CdS și ZnS precipitat de culoare galbenă, care, după prelucrare prin filtrare, spălare, uscare și calcinare, conduce la un pigment de Cd cu ingredient de Zn cu largi utilizări industriale. Aplicarea procedeului propus duce la randamente de solubilizare a tuturor metalelor de 90-95 % și la o separare masivă a Cr și Fe încă de la faza de solubilizare.From the solution after liquid-liquid extraction, LL, Cd and Zn are recovered by treatment with a 10% sodium sulphide solution, when both metals precipitate quantitatively, with a mixture of yellow precipitated CdS and ZnS, which, after processing by filtration, washing, drying and calcining, leads to a Cd pigment with Zn ingredient with wide industrial uses. The application of the proposed process leads to solubilization yields of all metals of 90-95% and to a massive separation of Cr and Fe from the solubilization phase.
Procedeul de separare fracționată a metalelor grele toxice din minereuri complexe, într-o variantă de realizare, constă în tratarea aceleiași cantități de nămol ca mai sus, cu o soluție de acid sulfuric, obținută prin diluarea sub agitație continuă în 3I de apă a unei cantități de acid sulfuric de concentrație 15-25 %. Realizarea solubilizării în mediu acid conduce la separarea cantitativă a Fe și Cr în faza solidă care se prelucrează, în continuare, prin supunerea acesteia fazei de solubilizare în mediu sulfato-amoniacal, menționată anterior, cu recuperarea Cr în soluție și separarea Fe în faza solidă. Separarea Fe și Cr în faza solidă conduce la o prelucrare mai ușoară a soluțiilor de Cu, Ni, Cd, și Zn.The process of fractional separation of toxic heavy metals from complex ores, in one embodiment, consists in treating the same amount of sludge as above, with a solution of sulfuric acid, obtained by diluting under continuous stirring in 3 L of water a quantity. of sulfuric acid concentration 15-25%. Carrying out the solubilization in acidic environment leads to the quantitative separation of Fe and Cr in the solid phase which is further processed by subjecting it to the solubilization phase in the aforementioned sulphate-ammoniacal environment, with the recovery of Cr in solution and the separation of Fe in the solid phase. Separation of Fe and Cr in the solid phase leads to easier processing of Cu, Ni, Cd, and Zn solutions.
Prin realizarea solubilizării în mediu acid la temperaturi și presiuni ridicate, deBy performing solubilization in acidic environment at high temperatures and pressures, de
14O...18O°C și 5...18 at, se realizează randamente de peste 90 % de solubilizare a metalelor grele, toxice, prezente în nămolurile complexe.14O ... 18O ° C and 5 ... 18 at, yields of more than 90% solubilization of the heavy, toxic metals present in the complex sludge are achieved.
Revendicăriclaims
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO97-02121A RO116489B1 (en) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Process for fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RO97-02121A RO116489B1 (en) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Process for fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO116489B1 true RO116489B1 (en) | 2001-02-28 |
Family
ID=20105623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RO97-02121A RO116489B1 (en) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | Process for fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RO (1) | RO116489B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008081397A3 (en) * | 2006-12-27 | 2008-10-23 | Univ Aveiro | Production of mixed-metal-oxide inorganic pigments from industrial wastes such as slimes from metal winning and processing |
-
1997
- 1997-11-14 RO RO97-02121A patent/RO116489B1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008081397A3 (en) * | 2006-12-27 | 2008-10-23 | Univ Aveiro | Production of mixed-metal-oxide inorganic pigments from industrial wastes such as slimes from metal winning and processing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2302997C2 (en) | Method of production of the high-purity ammonium dimolybdate (its versions) | |
US3256057A (en) | Process of recovering high purity tungsten compositions from tungsten-bearing ores | |
US4150976A (en) | Method for the recovery of metallic copper | |
CA2119240A1 (en) | Extraction or recovery of metal values | |
CN104195345B (en) | Recovered sulphur and lead, zinc, the technique of silver in a kind of oxygen-enriched direct leached mud from zinc concentrate or lead and zinc industry | |
US5078786A (en) | Process for recovering metal values from jarosite solids | |
US5023059A (en) | Recovery of metal values and hydrofluoric acid from tantalum and columbium waste sludge | |
US1503229A (en) | Process of treating solutions of metals | |
US4083921A (en) | Purifying molybdenum flotation concentrates | |
US3206276A (en) | Process for recovery of pure v2o5 from vanadium bearing materials | |
US3988418A (en) | Hydrometallurgical production of technical grade molybdic oxide from molybdenite concentrates | |
US2584700A (en) | Treatment of iron ore containing impurities, including nickel and chromium | |
CA2356988A1 (en) | Treating niobium and/or tantalum containing raw materials | |
CA1057506A (en) | Method of producing metallic lead and silver from their sulfides | |
US3709680A (en) | Process for removal of arsenic from sulfo-ore | |
US4008134A (en) | Extraction and separation of metals from solids using liquid cation exchangers | |
US4789446A (en) | Method of processing residues from the hydrometallurgical production of zinc | |
JPH02149407A (en) | Extraction of iron from phosphoric acid | |
US4272490A (en) | Hydrometallurgical process for the treatment of ores | |
US3206277A (en) | Process for recovering pure vanadium oxide | |
RO116489B1 (en) | Process for fractional separation of toxic heavy metals from complex sludge | |
DE1952751B2 (en) | METHOD FOR HYDROMETALLURGICAL PREVENTION OF NICKEL CONCENTRATES CONTAINING SULFUR | |
CN107915256A (en) | Dead catalyst prepares high-purity molybdic acid method | |
RU2070596C1 (en) | Method of scandium concentrates production | |
US2902345A (en) | Separate recovery of nickel and cobalt from mixed compounds containing the same |