SE461072B - Foerfarande foer att fixera arseniksyra och/eller arsenat i mark och anvaendning av foereningar av jaern, aluminium eller krom med svag syra foer detta aendamaal - Google Patents

Description

461 072 Här avses att i marken fixera arseniksyran så hårt att den oskadlíggöres, dvs bindes, på platsen och icke kan vidare- föras till ömtåligare regioner. Fixeríngen skall då även komma motstå en varje tänkbar ökad försurning oavsett om denna framdeles kommer eller ej. En långtgående försurning kan annars medföra ökad löslighet, bildning av lösliga (rörliga) sura arsenat eller arseniksyra. Skall arseniksyra fixeras beständígt bör det ske med oorganiska ämnen som till skillnad från de organiska har större beständighet mot olika sönderfall. Bland praktiskt tänkbara ämnen av detta slag är järn, aluminium och kromarsenat de mest svårlösliga och till- lika de mest resistenta mot sur påverkan.

Frågan är hur utfâllningen av arseniksyran skall ske. Använ- des salt av stark syra, exempelvis sulfat av järn, aluminium och krom, erhålles med arseniksyra ingen utfällníng. Före- ligger arseniken som sura arsenat eller erhålles påverkan från markens buffrande inverkan kan viss utfällning ske men blir marken försurad av ingående svavelsyra vilket icke är önskvärt.

En viss reduktion av syraverkan erhålles om man utgår från ferrosulfat och betingelserna är sådana att en uppoxidering av järnet sker så att en fällning av ferriarsenat erhålles.

I detta fall erfordras sålunda blott två ekvivalenter svavel- syra för upplösning av en mol tvåvärt järn, varefter tre ekvivalenter järn levereras för arseniksyrans utfällning.' Detta skulle medföra en minskad försurning. Dessa reaktioner år emellertid svåra att hålla under kontroll. Möjligheten att utnyttja valensförändringar föreligger också vid kromföre- ningar. Tvåvårda kromföreningar år emellertid svåra att fram- ställa och föga beständiga. En annan våg är att använda sex- värda föreningar, dvs kromsyra och kromater, men detta förut- sätter att reducerande ämnen finnes närvarande just där krom- aterna kommer i beröring med arseniksyran. Valensförândringar kan tänkas i samband med aluminium om alumínater användes. 461 072 3 Markens surhet och buffrande egenskaper medför emellertid att aluminium utfaller som hydroxid alltför tidigt.

Det har visat sig att utfällningen går bra om man under lämp- liga betingelser använder vissa lösliga salter av svagare syror. Ett flertal sådana salter är användbara. De bör vara lättillverkade och miljövänliga. Uppfinningen utmärkes när- mare bestämt av att man pà marken sprider föreningar av järn, aluminium eller krom med svag syra, som utgöres av myrsyra, ättiksyra och/eller propionsyra i fast form eller som vatten- lösning. Acetaterna har härvid visat sig lämpligast.

Acetater av tvåvärt järn, aluminium och trevärd krom är så- lunda lättlösliga och lösningarna har pH under 7. Med järn- och aluminiumacetat kan arseniksyran fällas ut effektivt. Med kromacetat erhålles ej samma goda utfällning annat än efter viss pH-höjning, som möjligen kan uppnås genom markens in- verkan. Kromföreningen synes sålunda icke lika lämplig som de båda andra. Den ger ej heller lika motstàndskraftigt arsenat vid lägre pH-värden.

Blandas en ferroacetatlösning med pH kring 6,5 med en arsenik- syralösning, fålles arseniken ut som ferroarsenat. Detta är så svårlösligt i sura medier att det erfordrar svavelsyratillsats till pH 1 för att fällningen skall lösas. En effektiv och pH- beständig utfällning erhålles sålunda.

Skulle av någon anledning ferroföreningen uppoxideras till ferriförening efter kontakten med arseniksyran, erhålles så att säga en 50-procentig ekvivalent ökning av järn gentemot arseniksyran. Dessutom kan tilläggas att så bildat ferri- arsenat har minst lika god pH-resistens som ferroarsenat.

Sker fällningen i stället med aluminiumacetatlösning, som har ett pH på 4,5 så erhålles fällning av aluminiumarsenat. För att detta skall lösa sig erfordras svavelsyra till pH omkring 2. Även här är resistensen mot sur utlakning mycket stor. 461 072 4 När det gäller aluminium och krom kan man använda acetater i fast form eller fasta saltblandningar som bildar acetater eller vattenlösníngar därav. De är stabila, lätta att till- verka och hantera. Något annorlunda blir förhållandet hos ferroföreningarna. De är mindre stabila. ökad stabilitet uppnås om de föreligger i lösning, exempelvis i form av en blandning av ferrosulfat och ett alkaliacetat. Lösningen bör vara fri från syre. Ett reducerande ämne, såsom sulfit eller nitrit, ökar stabiliteten. Försöken tyder på att det lämpli- gaste acetatet är amoniumacetat, det synes ge icke blott stabilare lösningar (jmfr Mohrs salt) utan även bättre ut- fällning av arseniksyran.

Av dessa acetat kan för distribution som regel mer än 10- procentiga lösningar framställas.

Stabila järnpreparat kan erhållas av ferriföreningar. Här kan som lämpliga vägar anges blandningar av ferrisulfat, ferri- klorid eller ferrinitrat samt alkaliacetat, gärna i löst form. Som regel håller dessa lösningar ett pH kring 3 à 4. De ger mycket effektiv utfällning av arseniksyran. För att upp- lösa utfällt ferriarsenat mäste pH-värdet genom syratillsats sänkas till under 1.

För distribution kan starka koncentrat av ferriacetat fram- ställas.

Olika acetat kan givetvis användas blandade.

För att reglera metall (järn, aluminium, krom)-acetatens egenskaper kan halterna av alkali (natrium, kalium, amo- nium)-acetaten varieras. Genom att höja alkaliacetaten med exempelvis 10 a 25 procent kan ökad stabilitet uppnås. Genom val av olika alkaliacetat kan pä-värdet pá lösningarna i viss grad regleras.

Säkerhet mot tidig utfällning av metallhydroxid genom markens pH-inverkan kan uppnås genom att använda ett mindre överskott 461 072 5 av ëttiksyra. Starkare syra, såsom svavelsyra, kan också an- vändas men denna ger oönskad markförsurning om den användes i överskott. Syratillsats i medlet kan också vara bra i det fall arseniksyran föreligger i mindre löslig form i marken.

En viss halt syra kan vidare användas i lösningar av ferro- acetat för att ge dessa ökad stabilitet. Uppoxiderat järn faller då ej som hydroxid utan löser sig i den fria syran.

Mängden ekvivalenter fri syra kan uppgå till 10 à 25 procent av närvarande mängd ekvivalenter metallacetat.

Några klarläggande reaktioner.

Användes ferroacetat erhålles följande reaktion med arsenik- syra: BFGÅCZ + 2H3ASO4 - F63(ASO4)2 + GHAC dvs en Fe fixerar 2/3 As. Kan en oxidation av järn uppnås i samband med utfällningen erhålles: 2FeAc2 + 2H3As04 + O - 2FeAs04 + 4HAc + H20 dvs en Fe fixerar en As.

Användes trevärt järn, aluminium eller krom för utfällningen så erhålles: FeAc3 + H3As04 - FeAsO4 + 3HAc Exempel på blandningar är: 1. Faso, + 2NH4Ac 2. FeCl3 + 3Na4AC eller 3NH4Ac 3. Fe2(SO4)3 + 6NH4Ac eller 6NaAc 4. Al2(S04)3 + 6NH4Ac eller 6NaAc 461 072 6 Till blandning 1 kan tillföras exempelvis 0,1(NH4)2S03 och/eller 0,2NH4Ac och/eller 0,2HAc eller 0,1H2SO4. Till blandníngarna 2-4 kan tillföras exempelvis 0,2NH4Ac eller 0,2NaAc och/eller 0,2HAc.

Vilka mängder arseniksyra som kan fixeras av acetaten antydes av ovan angivna formler. En mol tvåvärd Fe (56 gram) fixerar 2/3 H3As04 (95 gram B3AS04 eller 50 gram As), en mol trevârd Fe, Al eller Cr fixerar en H3AsO4 (142 g H3AsO4 eller 75 gram As).

Fíxering av arseniken i marken sker lämpligen så att en lösning metallacetatet sprides på marken. Lösningens styrka kan variera exempelvis mellan 1 och 10 procent. De lägre halterna torde vara att föredraga då de ger bättre spridning.

Att sprida acetatet på marken i fast form ger sämre effekt.

Regn och fuktig mark gynnar spridning av acetatet.

Vidare tillkommer att arseníksyran kan vara bunden i form av surt, eventuellt neutralt, arsenat med lägre löslighet.

Reaktionen med acetatet tager då längre tid. För att få bättre spridning av acetatet och tillika säkrare utfällning av arseniksyran är det då en fördel med upprepad behandling.

Detta gäller också för de fall arseniksyran är ojämnt spridd eller att förekomsten av arseniken är ofullkomligt känd.

Av angivna orsaker bör ett överskott metallacetat tillsättas utöver vad som svarar mot mängden närvarande arseniksyra.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 “ 461 072 PATENÉKRAV

1. Förfarande för att fixera arseniksyra och/eller arsenat exempelvis från spill från impregneringsanläggningar i med dessa föreningar förorenad mark, k ä n n e t e c k n a t därav, att man på marken sprider föreningar av järn, aluminium eller krom med svag syra, som utgöres av myrsyra, ättiksyra och/eller propionsyra, företrädesvis ättiksyra, i fast form eller som vattenlösning.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att metallen utgöres av järn och/eller aluminium, företrädesvis järn. k ä n n e t e c k n a t därav, att på marken sprides ferroacetat i form av en i

3. Förfarande enligt krav l, vatten löst blandning av ett ferrosalt, såsom sulfat, och alkaliacetat såsom natrium-, kalium- och/eller ammonium- acetat.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att på marken sprides aluminiumacetat och/eller kromacetat, eventuellt i form av en blandning av ett metallsalt av stark syra och alkaliacetat.

5. Användning av föreningar av järn, aluminium eller krom med svag syra, som utgöres av myrsyra, ättiksyra och/eller propionsyra, företrädesvis ättiksyra, i fast form eller som vattenlösning för marksaneringsändamàl i syfte att fixera arseniksyra och/eller arsenat i marken.