SE527942C2 - Förfarande för återvinning av uttjänt selenfiltermassa - Google Patents

Description

000 0 0 0000 0 0 0 000 0 0 0 o '10 36 527 942 Den .uttjänta massan kan typiskt innehålla l-5 vikt-% Hgäoch fortfarande 3-5 vikt- % ofórbrukat elementärt selen.

En pupparbetningsrnetod för återvinning av aktiv substans och/eller bärarmaterial ' är således högst önskvärd. Det är även önskvärt att kvicksilver i massan kan separeras från den inerta bäraren i massan, så att mängden material, som måste deponeras blir sås liten som möjligt, bland armat för att minska deponeringskosmaderna.

Det har tidigare ßreslagits metoder att vid relativt höga temperaturer och i närvaro av selen behandla kvicksilverhaltigt avfall för att avdriva kvicksilvret i avfallet som gasformiga selenider. Ett sådant ßrfarande, avsett främst för uttjänta batterier av lcnapptyp, beskrivs i EP 0655794, batterierna i av selen Behandlas i-en nmugn vid cirka soo°c för ayafivnmg av xvicksnver som selenia och oskadliggörande av batterierna. i Sådana tidigare I kända ' ñreslagna förfaranden ñr destruering av kvicksilverinnehållandematerial är emellertid inte tillämpliga eller ens möjliga för behandling av uttjänta selenfiltermassor och ännu mindre om dessa skall återvinnas. Det kommer nämligen att uppstå problem med uppiängriingen av :kvicksilver törekommandeisom 'eleinentiârt kvicksilver, iI-Ig°,'och som selenid, p HgSe. Även selenet kommer att vâlla besvär att separera fir en återvinning.

Syflet med uppfimiingen är att anvisa ett förfarande som gör det möjligt ur såväl ekonomisk som miljömässig synpunkt att upparbeta uttjänta selenfiltermassor så att en återvinning av såväl selen som massa kan ske. Därmed kan också med andra ord en uttjänt selenfiltermassa renas och återanvändas, medan uppfångat i kvicksilver i massan separeras ochi deponeras i lämplig stabil form _ I detta syfte behandlas massan ide steg som framgår av tillhörande patentkrav.

Vid återvinningsñrfarandet behandlas den begagnade och uttjänta selenfiltermassan först med en väteperoxidlösning, lämpligen med en styrka av 00 0000 00 0000 0000 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000 0 0000 0 0 0 000 0 0-_00 n .I IQ 0 0 0 00 00 0 so i i f selenfiltermassa. 527 942 ninknng so %, för nflnkning av ssisninnsnåiisi i väsentligen nu öiannsknd nkiiv substans i massan I till bildning av selensyrlighet. Den ' resulterande selensyrligheten scpareras därefter och avskiljs. Denna selensyrlighet törs sedan lämpligen till en anläggning ßr framställning av ny selenfiltermassa.

Den fiån lösning 4 befiiade filtermassan behandlas sedan med kungsvatten, .företrädesvis vid törhöjd teinperatxir, fór upplösning av väsentligen all däri närvarande kvicksilverselenid. Resten av massan som huvudsakligen utgörs av den inerta bäraren förblir väsentligen olöst. Kungsvattenlösningen med sitt _ innehåll av löst kvicksilver och selen fi-ån den upplösta kvicksilyerseleniden separeras fi°ån massan och avskiljs. _ Kungsvattenlösningen värms och lufias därefter lämpligen för avdrivning av eventuellt överskott av kungsvatten. Om p man önskar återvinna selen från lösningen inleds S02 i lösningen efier en partiell neutralisation genom lämplig pH-justering, varvid selen kan fällas som elementärt selen, Se(s), vilken kan användas för fi-amställning av selensyrlighet, som för av nya filter. Kvicksilvret kan efter ytterligare paitiell neutralisation av lösningen utfiillas som någon annan svårlöslig förening än selenid, exempelvis sulfid.

Lösningen kan niiisa nppsfbsins för återvinning sv sslsnsi sön även kvinksiivsnnnsnaiisi ksniiivinnns i sn 'ninplig förni "för in miljösynpunkt rsnssf deponi-ning. En sådan nppnsbsining iii- ansk inis sund möjlig silsi önskvärd nan då kommer kvicksilvret och selenet i lösningen attfalla ut som HgSe efter en neutralisation och kvicksilver omhändertas således i denna mycket stabila form ßr deponering. Det- firedras dock att såsom antyds utvirma selenet för fómyad användning och deponera kvicksilvret i annan stabil form, exempelvis sulfid.

Massan som nu är väsentligen lbefiiad fiån kimgsvattenlösningen och som _ innehåller endast inert material tvättas och torkas samt förs därefter liksom den tidigare avskilda selensyrligheten med fördel till fiamställning av _ny 0 0 00 000 0 O O 00 000 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 00 00 00 0000 00 <00a 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ' 0 0 0 0 0 0 I 0 00 00 00 l5 527 942 4 Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i en fiiredragen utföringsform som illustreras i figuren, som visar ett schematiskt flytschema över en sådan process.

Selenfiltermassan förs först till en tank ñr en 'ïakning 1”, där massan lakas med cirka 50 i% väteperoxid; H2O2, för utlakning av selen, dvs. av icke kvicksilverbundet, oförbrtxkat seleninnehåll i den aktiva massan. Denna lakning kan genomförasi flera steg. Härvid bildas selensyrlighet, H2SeCVJ3, som kan användas som ingående material vid framställning av selenfiltermassa, såsom fiamgår av den tidigare nämnda US 3786619. Lösning innehållande selensyrlighet uttas sålunda och leds till en renings- och filtreringsenhet från vilken ren selensyrlighet ñrs vidare till en anläggning för fiaxnstållning av selenfiltermassa.

Lakresten från ”lakning 1”, dvs den kvarvarande selenfiltermassan' med sitt i innehåll av-kvicksilverselenid, utsätts därefier för ytterligare ett lakstegi ”lakníng 2”. Vid lakningen, som genom-förs med kimgsvatten, dvs. koncentrerad salpetersyra blandat med tre gånger så mycket koncentrerad kommer den fasta kvicksilverseleniden att lösas upp under bildning” av en lösning innehållande selen och kvicksilver i jonfonn. Eventuellt kan laktanken nu värmas *så att lakningen sker 'vid en förhöjd temperatur. Lakningen pågår tills hela eller åtminstone nästan hela kvicksilverselenidinnehållet har lösts upp.

Lösningen med sitt lösta innehåll av kvicksilver och selen separeras från lakresten, som väsentligen utgörs av den inerta bäraren i massan. Lakresten uttas ' ochtvättas med vatten och torkas så att en lämplig bärarråvara för fiamställning av selenfiltermassa erhålls, varefter, den förs till en anläggning för sådan framställning. i Kungsvattenlösningen från ”lakning 2” värms och blåses med luft för avdrivning » i av överskott av kimgsvatten, varefter lösningen neutrraliseras partiellt i två steg så “ att selenet först kan fällas med S02 under bildning av Se(s), varefter fällningen av elementärt selen separeras lösningen. Kvicksilvret utfälls därefter med 0 0000 00 0 0 0 0 0 0 000 0 0000 0_ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 00 00 00 000 0 00 0000 00 0000 0000 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 :to 527 942 natriumsulfid eller amian sulfid som HgS, som kan separeras och uttas för deponering.

Fällningen av elementärt selen, Se(s), fi°ån neutralisationssteget kan efter lämplig rening föras till anläggningen för filterfiamstâllning.

Uppfinningshöjden för uppfinningen skall nu även belysas ur miljö- och ekonomisk synvinkel.

Uttjänt filtermassa kan bedömas innehålla maximalt 125 kg kvicksilver per kubikmeter. Överförd till HgS med en densitet av 8100 kg/ms, uppstår en volym av ca 18 liter finkornigt slam. Ãven om andra ämnen i mindre mängder skulle följa med i' fiíllningen, så kommer inte volymen att överstiga 50 liter, vilket innebär att volymen av kvicksilverhaltigt avfall, som skall deponeras, endast blir ca 5 % av den ursprungliga. Deponeringsbehovet minskar således till en * tjugondel, när uttjänta selenfilter upparbetas uppfinningen. I de fall selenet från badade kvieksilvefseienider i massan .åren/inne får man i pnneip inge: selenavfall med därtill åtföljande förluster..

Kesmeasminsinringen vid förfarande: enlig: uppfinningen är väsentlig. En direkt omräkning mot volymen skulle sålunda medföra en sänkning av deponikostiiaden med hela 95 %. Även återanvändningen av den renade bärarmassan medför en stor kosmadsbesparing. I 0000 n O e 0 JIO 0 nl 00 0000 lo 0 0 0 0 U 0 0 I 0 0 t 0 0 se co Oc 00 III) no nu I O O 0 0 I o 0 1 Q 09 O Exern el Vid orienterande försök genomfördes lakning av en filtermassa med en ingående i Hg-halt av 2,72 % och en Se-halt av 5,5- ~%. Vid lakning 1 med väteperoxid anamnes :omr 72 v.. av salem: i nanm. vid en efierföljanae lakmng 2 med kungsvatten kunde 99 % av ingående kvicksilver och samtidigt även 25 % av det ursprungliga selenet lakas ut. Lösningen neutraliserades och selen och kvicksilver fälldes -ut som sulfider. Efier utfällningen innehöll lösningen <0, 001 % av ingående mängd kvicksilver och 2,5 % av ingående mängd selen. Efler tvättning av den lakade massan innehölls denna endast 0,2 % Hg av ingående mängd, vilket motsvarar en halt av kvicksilver i den iärdiglakade bärarmassan av cirka 0,005 %.- _ Det har således i dessa ßrsök visat sig möjligt att selektivt laka ut selenet som då kan återiörasltill produktion av selenfiltermassa." Utlakningen av kvicksilver har också visat sig effektiv och ßrfarandet enligt uppfinningen. har reducerat deponivolymen i form av kvicksilversulfid till ungefär en åttíondel av den ursprungliga. '

Claims (5)

_ a o I O C I Û J C II II IC I nu int! ll Icon 1100 v! e n 0 0 e 0 e _0 s o oc o o 10 15 20 25 527 942 PATENTKRAV

1. Förfarande för återvinning av uttjänt selenfiltermassa innehållande ett inert material, efier upptagning av kvicksilver av en i massan närvarande aktiv substansinnehållande selen, k ânnetecknat av attmassanbehandlasrned en väteperokidlösning för utlakning av seleninnehållet i väsentligen all oiörbrukad aktiv substans i~ massan till .bildning av selensyrlighet, att den resulterande selensyrligheten :separeras och avskiljs; för - användning, att den fiån lösning befriade massan behandlas med kimgsvatten för upplösning av väsentligen all ürvarande kvicksilverselenid, att kungsvattenlösningen med sitt innehåll *av kvicksilver och selen separeras fiån massan och avskiljs och att kvicksilvret i lösningen utfálls och avskiljs i deponerbar form.

2. Förfarandeenligtlcravhkännetecknat avatt selen selektivt separeras och utvinnsfiån klmgsvattenlösningen eller justering av dess pH-värde och avskiljs efter utfällning som elementärt selen, som är lämplig får fiamställning av ny selenfiltermassa. i

3. ' Förfarandeenligtnågotavlniavl-Lkännetecknat av att behandlingen med kungsvatten sker vid ßrhöj d temperatur.

4. Förfarandeenligtnàgotavkrav1-3,kännetecknat av att den från kungsvattenlösmng befiiade massan innehållande endast inert bärar- material efter tvättning och torkning ßrs till frarnstâllning av ny selenfiltermassa.

5. Förfarandeenligtnågotavkrav1-4,k_änn'etelck~nat av att bildad 'selensyrlighet väteperoxidlakningen ßrs till fiamstållning av ny selenfiltexmassa.