RU2481274C2 - Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water - Google Patents

Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water Download PDF

Info

Publication number
RU2481274C2
RU2481274C2 RU2011131511/02A RU2011131511A RU2481274C2 RU 2481274 C2 RU2481274 C2 RU 2481274C2 RU 2011131511/02 A RU2011131511/02 A RU 2011131511/02A RU 2011131511 A RU2011131511 A RU 2011131511A RU 2481274 C2 RU2481274 C2 RU 2481274C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
amalgamation
mercury
spent
cathode
Prior art date
Application number
RU2011131511/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011131511A (en
Inventor
Сергей Сергеевич Кругликов
Всеволод Евгеньевич Прокопец
Борис Михайлович Тугузов
Алла Федоровна Горчакова
Наталия Евгеньевна Некрасова
Наталья Анатольевна Андрианова
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2011131511/02A priority Critical patent/RU2481274C2/en
Publication of RU2011131511A publication Critical patent/RU2011131511A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2481274C2 publication Critical patent/RU2481274C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to removal of mercury ions from a spent amalgamation solution and flush water and can be used to decontaminate spent solutions from amalgamation of zinc electrodes of chemical cells. The method involves removal of mercury from a spent amalgamation solution and flush water in form of solid particles. The spent solution or flush water is electrochemically treated in the cathode chamber of a two-compartment electrolysis cell with a cation-exchange membrane, in whose anode camber there is a platinised titanium anode and in the cathode chamber there is a cathode made from titanium or stainless steel which revolves at a speed of 120-300 rpm. The anode chamber is filled with zinc acetate in amount of 1-10 g/l and acetic acid in amount of 5-30 g/l. Electrolysis is carried out at cathode current density of 0.1-1 A/dm2 while passing 1-10 A·h/l, after which particles of zinc powder containing mercury are separated from the aqueous phase.
EFFECT: method enables to form a closed process cycle on amalgamation area and prevent the release of mercury compounds into waste water in form of nanoparticles which cannot be trapped by filters.
1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к производству химических источников тока, конкретно к удалению ионов ртути из отработанного раствора амальгамирования цинковых электродов и промывной воды на этой операции, которые содержат уксусную кислоту, ионы цинка и ртути.The invention relates to the production of chemical current sources, specifically to the removal of mercury ions from a spent solution of amalgamation of zinc electrodes and wash water in this operation, which contain acetic acid, zinc ions and mercury.

Известен способ удаления ртути с помощью адсорбции на адсорбентах, образующих с ней комплексные соединения [US 6521131 (B1), оп. 25.01.2001].A known method of removing mercury by adsorption on adsorbents forming complex compounds with it [US 6521131 (B1), op. 01/25/2001].

Наиболее близким по решаемой задаче и достигаемому эффекту является способ удаления ртути из сточных вод и других жидкостей путем связывания ее в нерастворимые комплексы и последующей ультра - или микрофильтрации. [CA 2734634, оп. 04.03.2010].The closest to the problem to be solved and the effect achieved is the method of removing mercury from wastewater and other liquids by binding it to insoluble complexes and subsequent ultra - or microfiltration. [CA 2734634, op. 03/04/2010].

Существенный недостаток этого способа - образование микрочастиц, полное удаление которых с помощью фильтрации затруднительно.A significant drawback of this method is the formation of microparticles, the complete removal of which by filtration is difficult.

Технической задачей предлагаемого изобретения является извлечение ртути из отработанных растворов амальгамирования цинковых анодов и промывной воды на этой операции в форме содержащих ртуть частиц твердой фазы, легко и полностью отделяемых от жидкой фазы.The technical task of the invention is the extraction of mercury from spent solutions of amalgamation of zinc anodes and wash water in this operation in the form of mercury-containing particles of the solid phase, which are easily and completely separated from the liquid phase.

В предлагаемом изобретении поставленная задача решается тем, что для удаления ртути из отработанного раствора амальгамирования и промывных вод в виде твердых частиц отработанный раствор или промывную воду подвергают электрохимической обработке (см. чертеж) в катодной камере двухкамерного электролизера (1) с катионообменной мембраной (3), в анодной камере (4) которого расположен платинированный титановый анод (5), а в катодной камере расположен катод (2) из титана или нержавеющей стали, вращающийся со скоростью 120-300 об/мин, причем анодную камеру заполняют раствором уксусной кислоты 5-30 г/л и ацетата цинка 1-10 г/л, а электролиз ведут при катодной плотности тока 0,1-1 А/дм2, пропуская 1-10 А·ч/л, после чего частицы порошка цинка, содержащие ртуть отделяют от водной фазы.In the present invention, the problem is solved in that in order to remove mercury from the spent amalgamation solution and wash water in the form of solid particles, the spent solution or wash water is subjected to electrochemical treatment (see drawing) in the cathode chamber of a two-chamber electrolyzer (1) with a cation exchange membrane (3) , in the anode chamber (4) of which a platinum titanium anode (5) is located, and in the cathode chamber is a cathode (2) made of titanium or stainless steel, rotating at a speed of 120-300 rpm, and the anode chamber ru is filled with a solution of acetic acid 5-30 g / l and zinc acetate 1-10 g / l, and electrolysis is carried out at a cathodic current density of 0.1-1 A / dm 2 , passing 1-10 A · h / l, after which zinc powder particles containing mercury are separated from the aqueous phase.

Процесс извлечения ртути из водных растворов с помощью электроосаждения ее на катоде неприемлем, так как он идет с чрезвычайно малой скоростью. Согласно предлагаемому изобретению основные катодные реакции - разряд ионов водорода и цинка, причем цинк осаждается на катоде в виде дендритов, самопроизвольно отделяющихся от катода и образующих в растворе взвесь кристаллов с очень большой поверхностью. Ртуть контактно осаждается на частицах порошка цинка, образуя на них поверхностную амальгаму. По окончании процесса частицы порошка отделяют от водной фазы фильтрованием или декантацией.The process of extracting mercury from aqueous solutions by electrodepositing it at the cathode is unacceptable, since it proceeds at an extremely low speed. According to the invention, the main cathodic reactions are the discharge of hydrogen and zinc ions, moreover, zinc is deposited on the cathode in the form of dendrites that spontaneously separate from the cathode and form a suspension of crystals with a very large surface in solution. Mercury is contacted on particles of zinc powder, forming a surface amalgam on them. At the end of the process, the powder particles are separated from the aqueous phase by filtration or decantation.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Отработанный раствор амальгамирования содержит ацетат цинка 3 г/л, ацетат ртути 0,3 г/л и уксусную кислоту 30 г/л. 10 л раствора помещают в емкость (1), которая представляет собой катодную камеру двухкамерного электролизера. В емкость помещают погружной электрохимический модуль, представляющий анодную камеру (4) с катионообменной мембраной МК-40, в котором находится платинированный титановый анод (5) и 3 л раствора-анолита, содержащего 10 г/л ацетата цинка и 30 г/л уксусной кислоты. В катодную камеру (1) помещают катод (2) - титановый стержень длиной 30 см и диаметром 0,5 см, вращающийся со скоростью 300 об/мин, и проводят электролиз при катодной плотности тока 1 А/дм2, пропуская 10 А·ч/л. По окончании электролиза погружной модуль (4) и катод удалили из емкости (1) с отработанным раствором, а порошок цинка, содержащий удаленную из раствора ртуть и находящийся частично на дне катодной камеры, а частично на поверхности катода, использовали для приготовления новых порций раствора амальгамирования. Ртуть и ее соединения в растворе не обнаружены.The spent amalgamation solution contains zinc acetate 3 g / l, mercury acetate 0.3 g / l and acetic acid 30 g / l. 10 l of the solution is placed in a container (1), which is a cathode chamber of a two-chamber electrolyzer. A submersible electrochemical module is placed in the tank, which represents the anode chamber (4) with the MK-40 cation exchange membrane, in which there is a platinum titanium anode (5) and 3 l of anolyte solution containing 10 g / l of zinc acetate and 30 g / l of acetic acid . A cathode (2) is placed in the cathode chamber (1) - a titanium rod 30 cm long and 0.5 cm in diameter, rotating at a speed of 300 rpm, and electrolysis is carried out at a cathode current density of 1 A / dm 2 , passing 10 A · h / l At the end of the electrolysis, the immersion module (4) and the cathode were removed from the spent solution tank (1), and zinc powder containing mercury removed from the solution and partially located at the bottom of the cathode chamber and partially on the cathode surface was used to prepare new portions of the amalgamation solution . Mercury and its compounds were not found in solution.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

В емкость (1) (см. Пример 1) помещают 10 л раствора из ванны непроточной промывки цинковых анодов, выгруженных из ванны амальгамирования. Состав раствора: ацетат цинка - 0,5 г/л, ацетат ртути - 0,03 г/, уксусная кислота - 3 г/л. Состав анолита - раствора в погружном электрохимическом модуле (4): ацетат цинка - 1 г/л, уксусная кислота - 5 г/л.In a container (1) (see Example 1), 10 l of a solution from a non-flow washing bath of zinc anodes discharged from an amalgamation bath is placed. The composition of the solution: zinc acetate - 0.5 g / l, mercury acetate - 0.03 g /, acetic acid - 3 g / l. The composition of the anolyte solution in the submersible electrochemical module (4): zinc acetate - 1 g / l, acetic acid - 5 g / l.

Титановый катод (2), использовавшийся в Примере 1, заменили пластинкой из нержавеющей стали с поверхностью 1,5 дм2, вращавшейся со скоростью 120 об/мин. Электролиз вели при катодной плотности тока 0,1 А/дм2, пропуская 1 А·ч/л. По окончании электролиза погружной модуль (4) и катод (2) удалили из емкости (1) с промывной водой, а порошок цинка, содержащий удаленную из промывной воды ртуть и находящийся частично на дне катодной камеры и частично на поверхности катода, использовали для новых порций раствора амальгамирования. Ртуть и ее соединения в обработанной промывной воде не обнаружены.The titanium cathode (2) used in Example 1 was replaced with a stainless steel plate with a surface of 1.5 dm 2 rotating at a speed of 120 rpm. Electrolysis was carried out at a cathodic current density of 0.1 A / dm 2 , passing 1 A · h / L. At the end of the electrolysis, the immersion module (4) and the cathode (2) were removed from the wash tank (1), and zinc powder containing mercury removed from the wash water and partially located at the bottom of the cathode chamber and partially on the cathode surface was used for new portions amalgamation solution. No mercury and its compounds were found in the treated wash water.

Предлагаемый способ позволяет создать на участке амальгамирования замкнутый технологический цикл - полностью вернуть в производство отработанные растворы и промывную воду в ваннах непроточной промывки (ваннах улавливания) и устранить вынос в сточные воды соединений ртути в виде наночастиц, не задерживаемых фильтрами, что неизбежно имеет место в известных способах.The proposed method allows you to create a closed technological cycle at the amalgamation section - completely return to production waste solutions and wash water in non-flow washing baths (collection baths) and eliminate the removal of mercury compounds in the form of nanoparticles not retained by filters into wastewater, which inevitably takes place in known ways.

1 - емкость с обрабатываемым раствором1 - container with the processed solution

2 - вращающийся катод2 - rotating cathode

3 - катионообменная мембрана3 - cation exchange membrane

4 - погружной электрохимический модуль4 - submersible electrochemical module

5 - платинированный титановый анод5 - platinum titanium anode

6 - источник питания (выпрямитель)6 - power supply (rectifier)

Claims (1)

Способ удаления ртути из отработанного раствора амальгамирования и промывных вод в виде твердых частиц, отличающийся тем, что отработанный раствор или промывную воду подвергают электрохимической обработке в катодной камере двухкамерного электролизера с катионообменной мембраной, в анодной камере которого расположен платинированный титановый анод, а в катодной камере - катод из титана или нержавеющей стали, вращающийся со скоростью 120-300 об/мин, причем анодную камеру заполняют раствором ацетата цинка 1-10 г/л и уксусной кислоты 5-30 г/л, а электролиз ведут при катодной плотности тока 0,1-1 А/дм2, пропуская 1-10 А·ч/л, после чего частицы порошка цинка, содержащие ртуть, отделяют от водной фазы. The method of removing mercury from the spent amalgamation solution and washing water in the form of solid particles, characterized in that the spent solution or washing water is subjected to electrochemical treatment in a cathode chamber of a two-chamber electrolyzer with a cation exchange membrane, in which the platinum titanium anode is located in the anode chamber, and in the cathode chamber a cathode made of titanium or stainless steel, rotating at a speed of 120-300 rpm, and the anode chamber is filled with a solution of zinc acetate 1-10 g / l and acetic acid 5-30 g / l, and The electrolysis is carried out at a cathodic current density of 0.1-1 A / dm 2 , passing 1-10 A · h / l, after which the particles of zinc powder containing mercury are separated from the aqueous phase.
RU2011131511/02A 2011-07-28 2011-07-28 Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water RU2481274C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131511/02A RU2481274C2 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131511/02A RU2481274C2 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011131511A RU2011131511A (en) 2013-02-10
RU2481274C2 true RU2481274C2 (en) 2013-05-10

Family

ID=48789664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011131511/02A RU2481274C2 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2481274C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU341760A1 (en) * Г. А. Франгул , И. Е. Соколова Mercury Compounds
SU1390193A1 (en) * 1986-04-23 1988-04-23 Предприятие П/Я В-2318 Method of purifying waste water of mercury
WO1995008009A1 (en) * 1993-09-13 1995-03-23 Dsm N.V. Process for the recovery of a heavy metal
CA2734634A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 General Electric Company Method for removing mercury from wastewater and other liquid streams
US20100065502A1 (en) * 2005-10-31 2010-03-18 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd Method and Apparatus for Removing Metal From Waste Water

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU341760A1 (en) * Г. А. Франгул , И. Е. Соколова Mercury Compounds
SU1390193A1 (en) * 1986-04-23 1988-04-23 Предприятие П/Я В-2318 Method of purifying waste water of mercury
WO1995008009A1 (en) * 1993-09-13 1995-03-23 Dsm N.V. Process for the recovery of a heavy metal
US20100065502A1 (en) * 2005-10-31 2010-03-18 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd Method and Apparatus for Removing Metal From Waste Water
CA2734634A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 General Electric Company Method for removing mercury from wastewater and other liquid streams

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011131511A (en) 2013-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4104157B2 (en) Method and apparatus for purifying contaminated objects by heavy metals
CN113955864B (en) System for reducing water hardness and method for reducing water hardness
KR20080043149A (en) A method of extraction of platinum group metals from the spent catalysts by electrochemical processes
CN102633326A (en) Ion exchange membrane electrolysis method for treating acid waste water containing chloride in copper metallurgy process
CN103060840A (en) Dynamic simulation test method for preparing sodium hypochlorite by electrolyzing seawater
Trokhymenko et al. Study of the Process of Electro Evolution of Copper Ions from Waste Regeneration Solutions
CN105668720B (en) A kind of method for treating water and device of electric flocculation and filter synchronous progress
FR2497238A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REMOVING METALLIC IONS FROM A FLUID
RU2481274C2 (en) Method of removing mercury from amalgamation solution and flush water
RU2540251C1 (en) Method of electrochemical extraction of noble metals
RU2742864C2 (en) Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions
RU2196735C1 (en) Process of extracting monohydrate of high-purity lithium hydroxide from materials containing lithium carbonate
RU2603522C2 (en) Method for electric membrane regeneration of solution for removal of cadmium coatings and device therefor
RU2020192C1 (en) Method of gold refining
CN210367931U (en) Aluminum removing device for caustic soda electrolysis dilute brine
JPS6328420A (en) Continuous separation of powdery charged solid substance by electrophoresis and electroosmosis
NO773127L (en) PROCEDURE FOR RECYCLING ZINC AND ELECTROLYSIS DEVICES FOR USE OF THE PROCEDURE
JP5507502B2 (en) Gold electrolysis recovery method
CN114195342B (en) Double-stirring electrolytic filtering device and method for dealkalizing red mud and recovering caustic alkali
JP2018183744A (en) Device and method for processing filter cleaning fluid of ultra filter device
JP4632350B2 (en) Removal of heavy metals from fishery processing residue
CN204824287U (en) Rectangle, fan -shaped multicavity formula desalination preparation hydrochloric acid electro -chemical water treatment equipment
RU2516180C1 (en) Method to process alloy of ligature gold
RU2481421C2 (en) Method of recycling spent solution from chemical nickel plating
RU104180U1 (en) DEVICE FOR ETCHING AND SIMULTANEOUS REGENERATION OF ETCHING SOLUTIONS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140729

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161010

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170720

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180729