DE3437137C2 - Verfahren zur Reinigung von Kochsalzlösungen - Google Patents

Abstract

Zur Reinigung werden zu verunreinigten Kochsalzlösungen, die z. B. Schwebstoffe oder Schwermetalle wie Quecksilber enthalten, bei pH-Werten von 8-14 Eisensalze gegeben und ein eisenhydroxidhaltiger Niederschlag ausgefällt. Nach Abfiltrieren verbleibt eine klare Kochsalzlösung.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Kochsalzlösungen, die Quecksilber enthalten, von Schwebstoffen und anderen störenden Verunreinigungen. Kochsalzlösungen werden in der Technik zum Regenerieren von Ionenaustauschern, als Kältesole, zum Aussalzen, aber auch für die elektrolytische Herstellung von Chlor und Natronlauge eingesetzt. Im allgemeinen wird man aus Preisgründen zur Herstellung von Steinsalz ausgehen und durch ein Fällungs-/Filtrationsverfahren störende Ionen entfernen.
• Bei der Chloralkali-Elektrolyse nach dem Amalgamverfahren werden erhebliche Mengen Wasser in den Verfahrenskreislauf eingeschleust, so daß in vielen Fällen unter erheblichem Energieaufwand merkliche Wassermengen wieder abgedampft werden müssen, um das Volumen des Kreislaufs konstant zu halten. Der Einsatz überschüssiger Sole für andere Zwecke, z. B. zum Regenerieren von Ionenaustauschern oder zum Aussalzen, scheiterte bisher an der Schwierigkeit, das in der Kochsalzlösung (Sole) enthaltene Quecksilber zu entfernen.
• Aus der DE-AS 26 13 128 ist es bekannt, Eisen(II)-Salze einer quecksilberhaltigen Kochsalzlösung zuzusetzen und hierdurch einen Niederschlag aus Eisenhydroxid und Quecksilber abzuscheiden. Bei diesem Verfahren wird zunächst der sauren Sole oder dem sauren salzhaltigen Abwasser ein Eisensalz zugesetzt und der pH-Wert zur Fällung des Eisens erst später angehoben. Durch das beim Alkalisieren aus der Lösung ausfallende Gemisch von Eisen(II)- und Eisen(III)- Oxidhydraten werden Quecksilber(I)-Salze praktisch quantitativ mit ausgeflockt. Nach dem Verfahren der US-PS 28 60 952 wird zur Abtrennung von gelöstem Quecksilber aus Sole dieser ein lösliches Sulfid zugefügt, anschließend ein lösliches Eisen(III)-Salz zugegeben und durch Einstellen eines pH-Werts von 5 bis 11 der Quecksilbersulfid- Niederschlag ausgeflockt. Auch hier wird der pH-Wert erst angehoben, nachdem das Eisensalz der Sole einverleibt wurde. Aus der GB-PS 9 16 866 ist es bekannt, durch Zusatz von Natriumsulfid das in einer Sole vorhandene Quecksilber als Sulfid auszufällen. Dieses Sulfid ist schwer filtrierbar. Bei Zugabe des Natriumsulfids zur alkalisierten Sole schneidet sich neben Quecksilbersulfid auch Schwefel ab. Bei diesem Verfahren werden keine Eisensalze zugegeben und die Sole ist bei Zugabe des Natriumsulfids noch sauer.
• Aus der AT-PS 1 99 666 ist ein Verfahren zum Reinigen von Kochsalzlösungen bekannt, bei dem Schwermetallverunreinigungen in Hydroxidform durch andere Niederschläge, die als "Sammler" wirken, wie z. B. Magnesium- oder Eisenhydroxid, mitgerissen werden. Dazu werden diese Schwermetalle durch Reduktion in saurer Lösung in eine niedrigere Wertigkeitsstufe überführt und deren Hydroxide durch Zugabe eines alkalischen Mittels ausgefällt. In dieser Literaturstelle wird weder die Entfernung von Quecksilber noch die Zugabe von Sulfid beschrieben.
• Es bestand die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von feinverteilten Schwebstoffen und Quecksilber aus Sole aufzufinden.
• Es wurde nun ein Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Kochsalzlösungen, die Quecksilber enthalten gefunden, wobei man zunächst Natriumsulfid und/oder Schwefelwasserstoff zusetzt und dann durch Zugabe von Eisensalzen einen Eisenhydroxid-haltigen Niederschlag ausfällt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die eingesetzte Kochsalzlösung einen pH-Wert von 8 bis 14 aufweist und die Eisensalze in einer Menge zugesetzt werden, daß überschüssiges Sulfid gebunden wird und sich ein pH-Wert von 7,5 bis 9 einstellt.
• Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß im Gegensatz zum Arbeiten in saurem Milieu keine H₂S-Entwicklung möglich ist, die zu Umweltbelastung führen könnte.
• Die aus der Elektrolyse kommende Sole ist normalerweise sauer. Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt mit Alkalilauge, insbesondere Natronlauge.
• Die zugegebene Menge an Sulfid (bzw. H₂S) sollte größer sein als die stöchiometrische Menge, die zur Bindung der in der Sole vorhandenen Schwermetalle und Oxidationsmittel erforderlich ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch dann vorteilhaft, wenn die zu reinigende Kochsalzlösung neben Quecksilber noch Hypochlorit enthält, da dieses durch Sulfid zu Chlorid reduziert wird.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es überraschenderweise, das Quecksilber auf einfache Art und Weise zusammen mit den anderen störenden Verunreinigungen zu entfernen. Überschüssige Sole aus Elektrolysekreisläufen läßt sich damit wirtschaftlich für andere Zwecke einsetzen. Wendet man das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren auf Sole an, die aus technischem Steinsalz und Flußwasser hergestellt wurde, so erhält man ebenfalls eine hervorragende Solequalität.
• Die Konzentration der erfindungsgemäß zu reinigenden Kochsalzlösung an NaCl ist nicht kritisch. Bevorzugt sind Konzentrationen von 100-300 g NaCl/l.
• Als Eisensalze werden bevorzugt Eisen(III)-chlorid oder Eisen(II)-sulfat eingesetzt. Man erhält einen leicht sedimentierenden Niederschlag, der nicht nur die Trennung von Sole und Feststoff wesentlich erleichtert, sondern auch feinstverteilte Hydroxid- und Sulfidpartikel bindet. Nach dem Absetzen des Niederschlags wird die überstehende Lösung filtriert und das Filtrat - sofern gewünscht - mit Salzsäure neutralisiert.
• Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
• 35 m³ unfiltrierter Rohsole aus dem Elektrolysekreislauf einer Amalgamzelle wurden mit Natronlauge auf pH 9 gestellt, mit 3 kg Natriumsulfid versetzt und 15 min gerührt. Anschließend wurde unter weiterem Rühren ca. 3 kg Eisen(III)-chlorid zugegeben bis der pH bei 8 lag. Nach einer Standzeit von einer Stunde wurde filtriert. Das Filtrat war wasserklar und frei von Schwebstoffen. Der Hg-Gehalt der Rohsole betrug 9,3 ppm. Im Filtrat wurden noch 0,003 ppm gefunden. Der Gehalt an Aktivchlor lag vor der Umsetzung bei 21 mg/l. Das Filtrat war aktivchlorfrei.
Beispiel 2
• 35 m³ Rohsole aus dem Elektrolysekreislauf einer Amalgamzelle wurden mit Natronlauge auf pH 9 gestellt und unter Rühren mit 3 kg Natriumsulfid versetzt. Der pH-Wert der Reaktionsmischung lag bei 10,5. Nach ca. 15 min wurde unter ständigem Rühren Eisen(II)-sulfat eingetragen bis der pH- Wert von 8,5 erreicht war. Nach einer Absitzzeit von 1 Stunde wurde filtriert. Die Lösung war klar, schwebstofffrei und frei von Sulfid. Der Hg-Gehalt in der Rohsole wurde zu 10,2 ppm bestimmt. Im Filtrat konnten noch 0,004 ppm nachgewiesen werden. Der Aktivchlorgehalt sank von 24 mg/l in der Rohsole auf 0 ppm im Filtrat.
Beispiel 3
• Aus Flußwasser und Steinsalz wurden 30 m³ Sole angesetzt. Die Salzkonzentration lag bei ca. 300 g/l, die Lösung war schmutzig trüb. Bei einer Versuchsfiltration war das Filtrat gelblich gefärbt. Durch Zugabe von Natronlauge zur Sole wurde ein pH von 9,2 eingestellt. Dann wurde unter Zugabe von Natriumsulfid (3 kg) 10 min gerührt und anschließend Eisenchlorid zugesetzt. Der pH wurde auf 7,8 durch das Eisensalz abgesenkt. Nach dem einstündigen Absitzen wurde filtriert. Das Filtrat war wasserklar und ohne Schwebstoffe.

Claims (1)

1. Verfahren zur Reinigung von verunreinigten Kochsalzlösungen, die Quecksilber enthalten, wobei man zunächst Natriumsulfid und/oder Schwefelwasserstoff zusetzt und dann durch Zugabe von Eisensalzen einen eisenhydroxid-haltigen Niederschlag ausfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Kochsalzlösung einen pH-Wert von 8 bis 14 aufweist und die Eisensalze in einer Menge zugesetzt werden, daß überschüssiges Sulfid gebunden wird und sich ein pH-Wert von 7,5 bis 9 einstellt.