SE465513B - Foerfarande foer rening av foerorenade vattenloesningar - Google Patents

Description

465 513 10 15 20 25 30 35 tiskt möjliga resthalter arsenik har legat vid 0,2-0,3 g/l. Försök har även gjorts att fälla i två steg utan att man nämnvärt lyckats sänka resthalten trots väsent- ligt totalt överskott fällningsreagens.

I US-A-4 566 975 beskrives ett av Boliden tidigare föreslaget förfarande, där många av de problem som varit förknippade med sådan fällning vid pH >4-5 eli- mineras. Enligt US-A-4 566 975 fälles sålunda föroreningar som As, P och tung- metaller i tvâ eller flera steg på så sätt att en stor del av fällningsreagenset tillföres i andra steget och eventuellt även följande steg. Härigenom bildas en föroreningshaltig fällning i vattenlösningen, vilken avskiljes väsentligen fullstän- digt. Härvid är det inte kritiskt om en mindre del av vattenlösningen medföljer fällningen, huvudsaken att resterande del av vattenlösningen är väsentligen befriad från fällningen. Den från fällning befriade delen av vattenlösningen kan deponeras, medan fällningen jämte eventuellt medföljande mindre del av lösning- en återföres. Denna återföring kan ske på olika sätt, men huvudsaken är att fäll- ningen skall närvara i första fällningssteget. Fällningen kan således återföras till den orenade vattenlösningen som skall föras till första fällningssteget efter eventuellt nödvändig alkalisering, men den kan även direkt tillföras första fäll- ningssteget. Den fällning som föreligger i vattenlösningen efter första fällnings- steget avskiljes i form av ett slam, innan vattenlösningen förs till andra fäll- ningssteget.

Detta förfarande är helt tillfredsställande då det primära är att erhålla en ur miljösynpunkt godtagbar renad lösning.

I vissa fall kan det emellertid vara ett önskemål att åtminstone vissa förorening- ar kan utvinnas ur lösningen i en form som kan utnyttjas för vidareförädling och utvinning av eventuella metallvärden.

Det har nu överraskande visat sig möjligt att anvisa ett förfarande att kombinera en utfällning i sur miljö med sulfidjoner med en utfällriing i mer alkalisk miljö på ett sätt som ger synergieffekter i ovan nämnda riktning. Således kan en till- fredsställande fullständig rening av lösningar erhållas som vid fällning enligt vårt tidigare patenterade förfarande med systemet Me“+/Me(OH)n samtidigt som vissa föroreningar kan erhållas i en form som medger utvinning. 10 15 20 25 30 35 465 515 Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas i detta syfte av de steg som fram- gär av tillhörande patentkrav.

Således genomföres fällningen i minst ett surt sulfidfällningssteg och ett mer alkaliskt metalljon-hydroxidfällnings-steg. Fällningen från de mer alkaliska ste- gen äterföres i reningssystemet, antingen till ingående förorenade vattenlösning- ar eller till åtminstone ett av de sura fällningsstegen. Härvid kan den âterförda fällningen lösas i den sura miljön.

Alla den âterförda fällningen medföljande element, som kan fällas som sulfid i sur miljö, kommer att fällas ut väsentligen fullständigt. Eventuella kvarvarande mindre mängder kommer att absorberas av fällningen i efterföljande mer alkalis- ka steg och âterföras till de sura fällningsstegen. Den vid utfällningen i mer alkalisk miljö bildade fällningen kommer huvudsakligen att cirkulera i systemet mellan fällningsstegen och därvid bära med sig eventuella restmängder av exem- pelvis As, Hg och tungmetaller som inte utfällts som sulfid i den sura miljön.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas med hänvisning till ritningen, i vilken Figur 1 och Figur 2 visar ett flytschema över tvâ föredragna utföringsformer av uppfinningen särskilt användbara för rening av processvattenlösningar inne- hållande As, Hg och tungmetaller.

I Figur 1 visas att As-haltig lösning föres till en blandningstank 10, till vilken även förs syra och returslam via en ledning 13. I blandningstanken 10 justeras lösningens pH till 1-2 genom eventuell syratillsats. Den sura lösningen pumpas via en ledning 11 till en första fällningstank 12. Svavelväte (NagS) tillsättes lös- ningen och dessutom tillföres alkali (NaOH) för justering av pH till 3-4. Svavel- väte tillsättes i en mängd som ger väsentligen fullständig utfällning av As, Hg och tungmetaller som sulfider. Lösning och fällning uttages ur tanken 12 via en ledning 14 och föres till en separationsanläggning 15, som lämpligen kan vara ett filter. Här avskiljes åtminstone i väsentlig utsträckning den närvarande sul- fidfällningen. Man behöver, såsom torde inses, inte sträva efter fullständig av- skiljning i detta steg. Det avskilda sulfidslammet uttages och föres till vidare upparbetning med avseende på arsenik och eventuellt värdefulla tungmetaller. 2465 513 10 15 20 25 30 35 Den från huvudparten av metallsulfidslam befriade lösningen frân separations- anläggningen 15 pumpas vidare till en andra fällningstank 17. Till tanken 17 sät- tes alkali, här exemplifierad som NaOH, samt eventuellt fällningsmedel, här visat som FeSO4. Vid fortvarighetstillstånd behöver endast en mindre mängd fällningsmedel tillsättas motsvarande den mängd som gått förlorad i processen, eftersom huvuddelen av fällningselementen cirkulerar. Detta har antytts genom parentesen kring FeSO4. Alkalimängden avpassas så att lösningens pH kommer att ligga i intervallet 7-9 efter tillsats av FeSO4. Härigenom kan förorenings- element utfällas till en resthalt av under 1 mg/l i lösningen. Den bildade fällning- en är ofta till större delen bestående av relativt voluminös järnhydroxid jämte på denna adsorberad As0í, och kan generellt betecknas som "ferro- och ferri- arseniter och -arsenater". Vid denna fällning kommer även eventuellt närvarande kvicksilver och andra tungmetaller som inte fällts i det sura steget att på samma sätt utfällas tillsammans med arseniken och järnet till mycket låga resthalter.

Det har visat sig möjligt att med järn(II)-joner som fällningsmedel utfälla kvick- silver till resthalter lägre än cirka 3 mg/l som kan uppnås med idag kända meto. der. Lösning med närvarande fällning föres efter fullbordad utfällning via en ledning 18 till en flockningstank 20, till vilken även föres lämpligt flocknings- medel via en tillförselledning 19. Från flockingstanken 20 pumpas den sålunda behandlade lösningen via en ledning 21 till en lamellseparator 22. Här avskiljes den flockade fällningen och uttages som ett slam från botten av lamellsepara- torn 22 såsom indikeras av ledningen 23, medan renad lösning uttages via en överloppsledning 24 och föres till ytterligare slamavskiljning i ett tygfilter 25, varifrån renad och filtrerad lösning uttages för deponering.

Det avskilda bottenslammet från lamellseparatorn 22 föres via ledningen 23 i retur via ledningen 13 till blandningstanken 10. Alternativt kan slammet till- föras As-lösningen och blandas med denna, innan denna förs till blandningstan- ken 10. I blandningstanken 10 upplöses hydroxidslammet och slammet medföljan- de föroreningar snabbt och medföljer lösningen till fällningstanken 12.

I Figur 2 visas en utföringsform där sulfidfällningen sker i två steg. Förorenad lösning föres till blandningstanken 10 och därefter via ledningen 11 till fällnings- tanken 12 och via ledningen 14 till filtret 15, där sulfidslam uttages. Så långt 10 15 20 25 30 465 515 överensstämmer processchemat med utföringsformen enligt Figur 1. Den i filtret 15 avskilda lösningen föres via ledningen 16 till en andra blandningstank 27 till- sammans med externt tillförd förorenad lösning eller syra av lägre förorenings- grad än den som tillsattes tanken 10. Dessutom âterföres till tanken 27 slam från lamellseparatorn 22 via ledningen 23. I blandningstanken 27 justeras lösning- ens pH till omkring 2 för att ombesörja upplösning av det återförda slammet.

Den sura lösningen pumpas via en ledning 28 till en andra fällningstank 30. Sva- velväte, NaZS, och alkali (NaOH) tillsättes så att pH justeras till cirka 4. Lösning och bildad fällning uttages ur tanken 30 via en ledning 31 och föres till en första lamellseparator 32. I lamellseparatorn avskiljes fällningen efter eventuell flock- ning och uttages som ett slam från botten via en ledning 33, medan renad lösning uttages via en överloppsledning 34 och föres för alkalisk fällning i systemet om- fattande fällningstanken 17, lamellseparatorn 22 och filtret 25. Renad slutlösning uttages från filtret 25, medan i separatorn 22 utskilt hydroxidslam föres via ledningen 23 tillbaka till den andra blandningstanken 27. Eventuellt kan en del av fällningen föras till den första blandningstanken 10 såsom antydes med en streckad ledning 13A förbindande ledningen 23 och ledningen 13.

Bland förorenade vattenlösningar som med fördel kan renas enligt förfarandet enligt föreliggande ansökan kan nämnas sådana sura kondensat innehållande As, Hg, Se, Cd och andra tungmetaller samt eventuellt fasta föroreningar som bildas vid kylningen av rostgaser enligt det förfarande för rening av rostgaser som beskrives i US-A-4 138 231 (Boliden Aktiebolag).

Uppfinningen kan med fördel utnyttjas allmänt för rening av processvattenlösning från kemisk och metallurgisk industri. Särskilt lösningar innehållande sådana ur miljösynpunkt särskilt reglerade föroreningar som As, Hg och andra tungme- taller.

Claims (8)

.465 513 6 PÅTENTKRÅV

1. Förfarande för rening av förorenade vattenlösningar innehållande joner ur gruppen As, P, Hg och andra tungmetaller genom sulfidutfällning samt fällning med en kombination av fria joner och hydroxid av en eller flera av fällningsele- menten Fe, Al, Ca, Mn, Zn och Cr, k ä n n e t e c k n a t av att minst en utfäll- ning genomförs i sur miljö genom sulfidtillsats och bildad sulfidfällning avskiljes från lösningen och uttages, varefter alkali sättes till lösningen för att erhålla en så alkalisk miljö att ytterligare utfällning sker med hjälp av i lösningen när- varande och eventuellt tillsatta mängder av nämnda fällningselement, att den senare fällningen avskiljes och återföres till det surare utfällningssteget, där fällningen löses och sulfidutfällning sker och att den så renade lösningen uttages från det sista mer alkaliska steget.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att utfällningen i sur miljö genomföres vid ett pH av 3-4.

3. Förfarande enligt krav 1 eller Z, k ä n n e t e c k n a t av att den avskilda fällningen från utfällningen i mer alkalisk miljö återföres till den ingående vat- tenlösningen.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-2, k ä n n e t e c k n a t av att den avskilda fällningen från utfällningen i mer alkalisk miljö återföres till något av stegen för utfällning i sur miljö.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att en vattenlösning mindre förorenad än till ett första surt fällningssteg ingående vat- tenlösning tillföres ett efterföljande surt fällningssteg.

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att avskild fällning från utfällningen i mer alkalisk miljö återföres till nämnda efterföljande sura fällningssteg.

7. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en del av fällningen återföres till det första sura steget. 11.6.5513

8. Förfarande enligt något av kraven 2-7, k ä n n e t e c k n a t av att fäll- ningen i sur miljö sker genom natríumsulfidtillsats.