CH466817A

CH466817A - Verfahren zur Entgiftung cyanidhaltiger wässeriger Lösungen, insbesondere Abwässer

Info

Publication number: CH466817A
Application number: CH396665A
Authority: CH
Inventors: Daester Henri H Ing Chem Dr
Original assignee: Daester Fairtec Ag
Priority date: 1965-03-19
Filing date: 1965-03-19
Publication date: 1968-12-15
Also published as: AT272215B; FR1471715A; DE1546498A1; ES324389A1; DE1546498B2; DE1546498C3; BE678088A

Description

Verfahren zur Entgiftung cyanidhaltiger wässeriger Lösungen, insbesondere Abwässer
Bisher wurde z. B. cyanidhaltiges Abwasser vorwiegend durch Oxydation mit Chlor oder Hypochlorit in stark alkalischer Lösung entgiftet. Dieses Verfahren hat aber schwerwiegende Nachteile. Die Dosierung des Oxydationsmittels muss genau erfolgen, ein tYberschuss von Chlor ist für die Gewässer mindestens so gefährlich wie Cyanwasserstoff. Die Oxydation verläuft relativ langsam, d. h. es werden grosse Standbecken benötigt.

Die Kontrolle erfolgt mit teuren und empfindlichen Geräten wie Redoxpotentialmessern. Die Oxydation erfolgt nur bis zum ebenfalls noch giftigen Cyanat. Als weitere Oxydationsmittel wurden auch Wasserstoffsuperoxyd und Ozon vorgeschlagen. Die Reaktion verläuft auch langsam und diese Oxydationsmittel sind noch teurer. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, Cyanidionen aus verdünnten Lösungen mit Ionenaustauschern konzentrieren und das Eluat wie oben beschrieben zu oxydieren.

Ferner werden die Cyanide in schwerlösliche Komplexverbindungen übergeführt z. B. in Eisencyanverbindun- gen. Dabei entstehen voluminöse Schlämme, die zum Teil nur schwer entfernt werden können. Sämtliche vorgeschlagenen Verfahren befriedigen nicht, sei es aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen.

Die vorliegende Erfindung löst auf wirtschaftliche und überraschend einfache Weise das Problem der Entgiftung cyanidhaltiger wässriger Lösungen, insbesondere Abwässer, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert von cyanidhaltigen wässrigen Lösun- gen derart eingestellt wird, dass der Cyanwasserstoff frei wird, dieser unter Austreiben mit einem Gas, vor- zugsweise Luft, aus der Lösung entfernt und der ausgetriebene Cyanwasserstoff anschliessend in der Dampfphase katalytisch zu Wasser, Kohlensäure und Stickstoff oxydiert wird. Das erfindungsgemässe Verfahren bietet gegenüber dem bisher bekannten folgende Vor teile :
Die Endprodukte sind ungiftige und harrnlose Gase, die in die Atmosphäre gelangen.

Somit unter bleibt eine weitere Belastung der Gewässer mit mehr oder weniger giftigen, partiell oxydierten Nebenprodukten bzw. Reaktionsmitteln und Salzen.

Zur Vernichtung von Cyanwasserstoff wird lediglich Sauerstoff resp. Luft benötigt. Dadurch werden gegenüber Verfahren, die Hypochlorit, Chlor oder Wasserstoffsuperoxyd verwenden, grosse Einsparungen erzielt.

Das Austreiben des Cyanwasserstoffes aus den Lösungen sowie die katalytische Oxydation verlaufen rasch. Der Aufenthalt der Lösungen in den Apparaturen ist kurz-daher können letztere klein dimensioniert werden. Das eRindungsgemässe Verfahren ist ganz besonders für kontinuierliche Arbeitsweise geeignet.

Aus verdünnten cyanidhaltigen Lösungen kann das Cyanid-Ion an einen Anionenaustauscher gebunden und danach das Eluat d. h. die Regenerierflüssigkeit nach der oben erwähnten Arbeitsweise aufgearbeitet werden. Der Austauscher ermöglicht eine Aufkonzentration der Cyanid-Ionen, um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, insbesonders für verdünnte Lösungen wesentlich zu erhöhen. Besonders geeignet sind stark basisch wirkende organische Austauscherharze auf Basis aminierter Styrol-Divinylbenzol-Copolymeren.

Die Regeneration dieser Harze kann in bekannter Weise erfolgen
Durch Einstellen des pH-Wertes z. B. auf ca. 7 oder weniger, liegt Cyanwasserstoff in der Lösung frei vor und kann durch Luft oder ein anderes Gas ausgetrieben werden. Der Dampfdruck von Cyanwasserstoff über der Flüssigkeit ist stark temperaturabhängig. Deshalb ist es vorteilhaft, die Austreibung bei Temperaturen von vorzugsweise 40-80 C vorzunehmen. Je nach der Flüssigkeitstemperatur genügt eine 20-100 fache Luftmenge, bezogen auf die durchgesetzte Flüssigkeit.

Die Austreibung erfolgt vorteilhaft in an sich bekannten Boden-oder Füllkörperkolonnen im Gegenstrom.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist es vorteilhaft, den Cyanwasserstoff nicht vollständig auszutreiben, sondern den Restgehalt, der ca. O,l-lmg pro lt betragen kann, nötigenfalls mit Hilfe eines Anionenaustauschers aufzukonzentrieren. Die zu behandelnde Lösung sollte vorzugsweise eine Konzentration von wenigstens 10 mg Cyanwasserstoff p. lt. enthalten.

Nach der Austreibapparatur wird das Cyanwasserstoff-Luftgemisch wenn nötig soweit vorgewärmt, dass am Katalysator die Zündtemperatur erreicht wird. Die Vorheizung kann elektrisch, mit Gas- oder Ölbrenner vorgenommen werden. Die Zündtemperatur beträgt beispielsweise für einen besonders geeigneten Katalysator auf Edelmetallbasis 3000 C. Die Durchströmungsge schwindigkeit der Gase durch den Katalysator beträgt beispielsweise ca. lm/sec. Cyanwasserstoff wird auf dem Katalysator verbrannt unter Abgabe der Verbrennungswärme von 159 kcal/Mol. Die Wärmeenergie der heissen Gase kann z. B. ausgenützt werden zur Vorwärmung der Lösung oder des frischen Cyanwasserstoffgemisches. Dies kann in Wärmeaustauschern erfolgen oder dadurch, dass ein Teil der heissen Verbrennungsgase der Frischluft beigemischt wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt durch die Kombination der einzelnen Schritte ein überraschend wirtschaftliches und betriebssicheres Entgiften cyanidhaltiger Lösungen.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Entgiftung cyanidhaltiger wässeriger Lösungen, insbesondere Abwässer, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert der Lösung so eingestellt wird, dass der Cyanwasserstoff frei wird, dieser unter Austreiben mit einem Gas aus der Lösung entfernt und der ausgetriebene Cyanwasserstoff in der Dampfphase katalytisch zu Wasser, Kohlensäure und Stickstoff oxydiert wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass aus verdünnten Lösungen das Cyanid zuerst an einen Anionenaustauscher gebunden wird und danach aus dem wässrigen Eluat Cyanwasserstoff ausgetrieben wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Cyanwasserstoff bei höheren Temperaturen, vorzugsweise bei 40-80 C, durch Luft aus der Lösung ausgetrieben wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator ein Ganzmetallkatalysator, vorzugsweise auf Edelmetallbasis verwendet wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die heissen Abgase in einem Wärmeaustauscher die Lösung aufheizen.

5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die heissen Abgase teilweise durch die wässerige Lösung rückgeführt werden und den Abgasen nur soviel frische Luft zugeführt wird, als zur Oxydation des Cyanwasserstoffes notwendig ist.

6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das HCN nicht vollständig ausgetrieben wird, der Restgehalt an einen Anionenaustauscher gebunden und anschliessend aus dem wässrigen Eluat ausgetrieben wird.

7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Lösung wenigstens eine Konzentration von 10 mg Cyanwasserstoff pro Liter enthält.

8. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Austreibung nur bis zu einer Endkonzentration von 0,1 mg Cyanwasserstoff pro Liter getrieben wird.

9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Cyanwasserstoff in einer kontinuierlich arbeitenden Säule im Durchflussystem im Gegenstrom aus der Lösung ausgetrieben wird.

10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die heissen Abgase die aus der Flüssigkeit austretenden Gase vorheizen.