DE1901043B2 - Ionenaustausch verfahren zum Entfernen von Schwermetallcyaniden aus wäßrigen Lösungen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Anionenaustauscher komplexe Schwermetallcyanide binden können. Diese Tatsache ist in der Literatur bereits beschrieben. Stark basische Anionenaustauscher, die als aktive Zentren entweder Trimethyl- oder Dimethyläthylolammoniumgruppen enthalten, haben für solche Schwermetallkomplexe eine besonders gute Kapazität, die um 0,5 val/Liter Harz liegt. Bei schwach und mittelbasischen Anionenaustauschern in der Salzform liegt die Kapazität unter sehr günstigen Bedingungen nur bei maximal 0,2 val/ Liter Harz und ist abhängig von der Alkalität der Lösung, d. h. von der Menge OH-Ionen, die in der aufzubereitenden Lösung vorhanden sind. Der Vorteil der schwach basischen Ionenaustauscher liegt im Gegensatz zu den stark basischen Harzen vor allem in der sehr leichten Regenerierbarkeit mit verdünnter Natronlauge, d. h. einer 100%igen Desorption der zuvor gebundenen Schwermetallkomplexe.

Hieraus ergibt sich, daß die Anionenaustauscher für den in Rede stehenden Zweck eine recht kleine Kapazität besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Entfernen von Schwermetallcyaniden aus alkalischwäßrigen Lösungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Lösungen mit einem Gemisch aus einem schwach sauren Kationenaustauscher und einem schwach basischen oder mittelstarkbasischen Anionenaustauscher behandelt.

Bei diesem Verfahren wird die Kapazität der Anionenaustauscher um mehr als 100% erhöht. Weiter ist bei diesem Verfahren die besonders einfache Regenerierung der Mischung von Vorteil. Man kann nämlich die gebundenen Schwermetallcyanide mit einer verdünnten Lauge, z. B. Natronlauge, ohne vorherige Trennung der Ionenaustauscher eluieren. Nach der Elution kann die Ionenaustauschermischung ebenfalls ohne Trennung in ihre Komponenten mit verdünnter Säure, z. B. Salzsäure, behandelt werden und ist dann wieder zur Absorption von Schwermetallcyaniden vorbereitet.

Schwermetallcyanide im Sinne der vorliegenden Erfindung sind freie und komplexe Metallcyanide wie z. B. komplexes Silber-, Kupfer-, Nickel-, Gold-, Eisen-, Cadmium- und Zinkcyanid sowie Alkalicyanide, beispielsweise Natrium- oder Kaliumcyanid. Derartige Cyanide können nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung auch aus sehr verdünnten wäßrigen Lösungen restlos entfernt werden. Solche verdünnten Lösungen, die Cyanid enthalten, fallen beispielsweise als Spülwässer bei Galvanisationsarbeitsvorgängen an. Sie müssen vor der Abgabe in das öffentliche Kanalnetz gereinigt werden. Insbesondere

ίο müssen die Cyanide restlos entfernt sein. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist demnach geeignet, um die Spülwässer von Galvanisationsarbeitsvorgängen zu reinigen.

Bevorzugt verwendet man für das Verfahren als schwachsauren Kationenaustauscher Polyacrylsäureharz und als Anionenaustauscher Styroldivinylbenzol-Copolymerisate mit sekundären oder tertiären Aminogruppen. Das Mischungsverhältnis der beiden Austauscher richtet sich nach dem Verwendungszweck und kann etwa zwischen 1: 10 und 10: 1 liegen. Bevorzugt verwendet man die beiden Austauscher im Verhältnis 1: 2 bis 2: 1.

Die Durchführung des Verfahrens erfolgt in der für die Aufbereitung von Wässern mit Ionenaustauschern üblichen Weise. Im allgemeinen verwendet man Austauschersäulen und leitet die Wässer bis zur vollständigen Beladung der Austauscher über die Säulen. Anschließend erfolgt die Regenerierung und Wiederverwendung der Austauscher.

Beispiel 1

Ein Mischbett mit einem Volumenteil schwach saurer Kationenaustauscher in der Wasserstoff-Form und zwei Volumenteilen schwach basischer Anionenaustauscher in der Salzform wurde mit einer Lösung, die 86 mg Ag/1 als Ag(CN)₂-Ion enthielt, beladen. Der pH-Wert der Lösung lag bei 9,65, der Gehalt an freiem Alkali bei 3,8 mval pro Liter. Der Durchbruch der Ag(CN)₂-Ionen erfolgte, nachdem der schwach

basische Anionenaustauscher 28,6 g Ag pro Liter Harz aufgenommen hatte. Bis dahin war der Abfluß des Filters frei von Ag(CN)₂- und Alkali-Ionen.

Die Regeneration erfolgte zweistufig. Zunächst wurde das gebundene Silber mit 2,9 Litern 4%iger Natron-

lauge desorbiert; das Regenerat enthielt 28,39 g Ag. Sodann wurde das Mischbett mit 80 g Salzsäure als 3 %ige Lösung wieder konditioniert.

Beispiel 2

Das alkalische Spülwasser einer Galvanisierautomatenanlage mit einem pH-Wert von 9,5, welches

3,1 mval CH-Ionen/1
54,0 mg Cu/1 als Cyanid
73,0 mg Ni/1 als Cyanid
47,0 mg Fe/1 Cyanid
20,0 mg Cd/1 als Cyanid

enthielt, wurde über ein Mischbett geleitet, welches 320 ml eines schwach sauren Polyacrylsäureharzes und 680 ml eines schwach basischen Anionenaustauschers enthielt. Bis zu einem Durchsatz von 95 Liter war der Ablauf frei von Schwermetallcyaniden.

Ein gleichzeitig betriebener, lediglich mit 680 ml schwach basischem Anionenharz beschickter Filter erbrachte nur einen Durchsatz von 48 Litern Spülwasser bis zum Auftreten von Schwermetallionen im Ablauf.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ionenaustausch-Verfahren zum Entfernen von Schwermetallcyaniden aus alkalischwäßrigen Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösungen mit einem Gemisch aus einem schwachsauren Kationenaustauscher und einem schwachbasischen oder mittelstarkbasischen Anionenaustauscher behandelt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Mischbett als Komponenten ein schwach saures Polyacrylsäureharz und einen sekundären und/oder tertiären Aminogruppen enthaltenden schwach basischen Anionenaustauscher im Verhältnis von 1 : 15 bis 5:1, vorzugsweise aber 2:1 bis 1:2 enthält.

3. Verfahren zur Regeneration eines Mischbetts gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Elution und Konditionierung ohne vorherige Trennung zweistufig mittels verdünnter Natronlauge und verdünnter Salzsäure erfolgt.