BE661678A

BE661678A -

Info

Publication number: BE661678A
Authority: BE
Priority date: 1964-03-26
Filing date: 1965-03-26
Publication date: 1965-07-16
Also published as: ES310922A1

Description

Procédé d'extraction des ions dé ohrome hexavalent conte- nus dans l'eau.

O@ sait que l'eau contien@ des ion? ohromate et dichromais, o'est-à-dire l'eau usée des procédés gal- vaniques, pe être purifiée au moyen d'echangeurs d'ions de la manière @abituelle, en purifiant l'eau (élimination des sels). On effectue cette opération en faisant passer l'eau à traver des échangeurs de cathions et des échangeurs d'anions. Par procédé, l'eau usée n'est as seulement purifiée, c'es dire libérée d'acide chroique, mais en général liberté de sel.

En outre on peut également éliminer les ions ohromate et dichromate de cette eau usée en réduisant le chrome hexavalent à l'état trivalent en présence de bisulfite alcalin et en précipitant l'hydroxyde de chrome.

Le premier procédé connu pour extraire le chrome hexavalent n'est pas avantageux si l'eau usée à purifier contient d'assez grandes quantités de sels en dehors de ceux de l'acide chromique. Dans ce cas les échangeurs d'ions doivent en fait absorber aussi ces autres sels et il en résulte une diminution de la capacité de l'installation et un plus gran@ besoin d'agents de régénération, et en conséquence une augmentation de prix. En outre il n'est pas nécessaire d'effectuer une extraction complète du sel telle que celle écrite dans ce prooédé lorsqu'il s'agit d'éliminer les ion:, chromate d'une eau qui doit être utili- sée comme eau potable.

La seconde méthode d'élimination des ions chro- mate de l'eau n'est pas économique si ces impuretés sont présentes uniquement en petites quantités, mais si la oonoentration de chrome est encore suffisamment élevée pour rendre la purification nécessaire. @n doit déjà procéder à l'élimination des ions ahromate si l'eau ne contient que 0,3 mg de CrO3 par litre, spécialemei si l'eau doit être utilisée comme eau potable.

On a trouvé que l'on peut éli@@ner de l'eau les ions de chrome hexavalent d'une façon p@@ticulièrement simple et sélective en faisant passer @@plement l'eau à travers un échangeur d'ions de faible @ moyenne basicité sous forme saline, et de préférence saut 'orme de chlorure ou de sulfate. De cette façon, les ions @@omate et

dichromate sont éliminés de l'eau d'une façon sélective et complète et sont remplacés en quantité équivalente, grâce à l'échangeur d'ions, par des ions chlorure et sulfate non toxiques.

On peut utiliser des copolymères de styrène et de divinyl benzine contenant des groupements amine primaire, secondaire et ou tertiaire, suivant le procédé de la présente invention, comme échangeurs d'ions à faible ou moyenne basicité. Des groupements ammonium quaternaires peuvent également être présents en petites quantités. On utilise avantageusement un échangeur d'anions faiblement basique qui contient principalement des groupes amine tertiaire et qui résiste à l'oxydation.

Après épuisement de la résine, il est possible de la régénérer avec des solutions alcalines. Le produit de la régénération contenant du chrome peut être déconta- miné par exemple par réaction àu bisulfite alcalin dans un appareil approprié, et par précipitation de l'hydroxyde chromique, ce procédé ne nécessitant qu'une faible dépense et qu'un faible espace, ou il peut être converti en acide chromique par exemple par traitement avec un échangeur de cathions acide fort. On peut opérer la régénération de l'échangeur d'anions en deux phases.

On effectue tout d'abord la régénéra''.ion avec une solution alcaline, diluée, de préférence avec une solution d'hydroxyde sodium contenant
2 à 5 % en poids d'hydroxyde de sodium, et on transforme ensuite l'échangeur régénéré en sel en présence d'un acide minéral dilué, de préférence avec de l'acide sulfurique ou chlorhydrique contrant 2 à 5 % en poids d'acide. Les ions chromate et dichr@@ate sont liés très étroitemen. aux échangeurs d'anions, c'est pourquoi seuls les échangeurs

d'anions faiblement basiques peuvent être aisément régé- nérés avec des solutions aloalines diluées.

Au moyen du post-traitcnient avec l'aoide minéral dilué, on libère l'échangeur des dépôts d'hydroxyde tels que l'hydroxyde chromique, et on le convertit sous sa forme saline stable. L'usage de l'acide sulfurique présente l'avantage de ne laisser passer aucun chlorure dans le produit final au cours de l'opération de régénération. Le produit de régénération qui présente une forte teneur en chrome peut ensuite être converti plus facilement en acide chromique (c'est-à-dire au moyen d'un échangeur de oathions sous forme acide) et peut par exemple être directement redirigé versée bain galvanique de chrome. En plus, l'usage d'échangeur d'anions sous forme de sulfate au cours du traitement de décontamination des eaux potables permet d'être certain que la teneur en sel original de l'eau potable reste inchangée.

On peut en variante régénérer par d'autres l'échangeur moyens/d'ions basique faible chargé d'ions chromate. Si on utilise l'échangeur pour purifier de l'eau qui n'a qu'une faible teneur en chromates, il est possible de ne as pratiquer la régénération intermédiaire et de le ré- gé@érer directement avec l'acide. Ceci est d'autant plus '.sable que l'échangeur ne contient que de petites qua@és de chromates.

Il est alors impossible, ou tout au moinstrès difficile dans ce cas, de recueillir les chromat@@
Dans des cas spéciaux il est avantageux de régénérer seul,lent avec une solution saline et dans ces cas il faut que @ de petites quantités de chromates se trouvent dans l'échangeur.

On utilise avantageusement dans ce cas des solutions aqueuses diluées de sels neutres contenant par exemple 5 à 15% en poids de chlorure de sodium ou de sulfateoude en solutions.

Les exemples suivants sont indiqués à titre d'illustration du procédé et ne sauraient en limiter la portée.

Exemple 1
On utilise un filtre qui contient 80 litres de "Lewatit MP60", un échangeur d'anions faiblement basique qui est un copolymère de styrène et divinyl- benzène réti@ulé avec des groupements amine tertiaire.

On effectue la régénérationavec 300 litres d'une solution d'hydroxyde de sodium à 4 % en poids versée pendant 45 minutes. On soumet ensuite la résine à un lavage intermé- diaire avec 160 litres d'eau courante régénérée avec 250 litres d'acide sulfurique à 4 % en poids, et on lave à nouveau avec 400 litres d'eau courante.

On filtre à travers la résine l'eau de rinçage galvanique dont la teneur moyenne est de 0,3 g de CrO3 par litre, à une vitesse de 800 litres à l'heure.

L'eau filtrée est exempte de chromates et peut être versée ' sans aucun inconvénient à l'égout. On peut suivre l'épuise- ment de la résine par l'apparition progressive de la colo- mtion jaune. La fin de l'opération est caractérisée exacte;, ment par un point d'irruption du chromate et contrôlée pctentiométriquement. On peut traiter à la fois 21 400 litres d'eau pour la régénérer, ce qui correspond à une capacité d'environ 80 g de CrO3 par litre de résine.

emple 2
On transie e sulfate 1 litre d'échangeur d'anions basique @a, (un copolymère de styrène et divinylbenzène réti@@, avec des groupements amine tertiaire) sous la forme 0 H en ant réagir 2 litres d'acide sul- furique à 5 % en poids lave et on charge dans un filtre d'une capacité d'un litr avec de l'eau potable contaminée par 0, 5 mg de CrO3 par . @ e. la vitesse de ".tration est relativement grande, soit 50 li@@@s à @@heure @ litre de résine.

Jusque à un Cébit 230 litres d'eau par litre de résine, on ne peut déc@@r par analyse aucun chromate dans le filtrat (analys@@h @ métrique en présence de diphényl carbazide). Lors.', e débite 500 litres d'eau par litre de résine, on peu 'terminer une t eneur en chromate de 0,04 mg de CrO @ai 'itre dans le filtrat, ce qui est encore au-dessous de la Imite admissible de 0,05 mg de CrO3 par litre Le pourcentage des autres sels en dissolution dans l'ea potable n,, @@ange ni quan- tativement niqualita@ivement.

Si on utilise un échangeur d'an@@ns ba@@que faible d'une manière qui est par ailleurs n@@male, dans la forme 0 H au lieu de la forme saline, l'ads@rption du chromate est incomplète et est sensiblement supérieure à la limite de 0,05 mg de CrO3 par litre.

On peut modifier le procédé de régénér@tion de la façon suivante, avec pratiquement les mêmes résultats : a) Régénération avec 2 à 3 litres d'une solution a @ %

en poids d'hydroxyde de sodium par litre de résine (conversion dans la forme OH voir ci-dessus), mais la conversion en sulfate est seulement partielle avec 0,7 litre d'acide sulfurique à 5 % en poids d'acide par litre de résine. b) Régénération avec seulement un acide minéral, par exem- ple 3 litres à 5 % en poids d'acide sulfurique par litre derésine. c) Régénération avec seulement le sel, par exemple 3 litres d'une solution à 10 % en poids de sulfate ou de chlorure de sodium par litre de résine.
EMI7.1

Claims

RESUME La présente invention concerne un procédé , d'élimination des ions de chrome hexavalent de l'eau, le dit procédé étant caractérisé par les points suivants pris isolément ou en combinaisons diverses : 1 - il consiste à faire passer l'eau à travers un échangeur d'anions faiblement basique sous sa forme de sel et à régénérer l'échangeur chargé.

2 - L'échangeur chargé de chromate est régé- néré tout d'abord par un traitement avec une solution alcaline diluée et il est ensuite transformé dans sa forme saline avec l'acide minéral dilué.

3 - L'échangeur chargé de chromate est régénéré avec un acide minéral dilué et il est simultanément trans- formé sous la forme de sel.

4 - l'échangeur est régénéré avec une solution saline neutre.