Уловить тяжёлые металлы

[Дормидонт]

Кто что знает,как в промышленности улавливают тяжёлые металлы? Какие приёмы, способы, реактивы, устройства применяются, в общих чертах? И конкретный вопрос: применяются ли сульфиды для этой цели?

[lexey]

Вариантов множество. Надо отметить сразу - практически ни один способ в отдельности не позволит достичь большинства требуемых норм ПДК.

Самый простой и распространенный вариант - реагентный способ. Сульфиды вроде как не применяют. Смысл? Хлопотно это, запросто сероводород полетит. Обычно используют гидроксид натрия, или известь-пушонку, или и то и другое (гидроксид для нейтрализации свободной кислоты и осаждения металлов, известь для осаждения нерастворимых и малорастворимых соединений - карбонаты, сульфаты, фосфаты, фториды, силикаты). Шестивалентный хром предварительно требуется восстановить до тройки. Минусы: 1. Довольно высокая остаточная концентрация отдельных веществ (сульфаты не осадить меньше 500 мг/л, хлориды вовсе не осаждаются). Ситуацию можно исправить поставив на финише доочистку, например ионообмен. 2. Для разных металлов требуются разные значения pH осаждения.

Второй вариант - электрокоагуляция. Процесс основан на образовании в процессе электролиза гидроксид-ионов, который и образуют с металлами нерастворимые гидроксиды. Кроме того в результате растворения железных анодов образуется двухвалентное железо, которое восстанавливает шестивалентный хром. Минусы: 1. Высокий расход электроэнергии. 2. Увеличение количества шлама за счет долнительного образования ионов железа.

Гальванокоагуляция. Аналог электрокоагуляции, отличие в том, что образование ионов железа происходит за счет растворения железной стружки находящейся в контакте с коксом или медной стружкой. Основное применение - восстановление хрома (VI). Главный минус - количество шлама увеличивается минимум в 4 раза за счет ввода железа.

Ионный обмен. Как самостоятельный способ применять глупо, но очень хорошо использовать для финишной очистки.

Вообще способов и их комбинаций довольно много, нельзя сказать что есть один универсальный способ.

Вкратце и на скорую руку пока так. Говорить об этом можно долго и много. Если что, можно углубиться в конкретный способ обработки. Или кто что дополнит.

[amik]

В производстве химических реактивов и, особенно, высокой чистоты, для осаждения тяжелых металлов достаточно распространенный прием - использование серосодержащих реагентов. Диэтилдитиокарбамата натрия, например. Растворимость соответствующих осадков значительно ниже растворимости простых сульфидов, к тому же их можно не только отфильтровать, но и проэкстрагировать.

Чисто сульфидные приемы осаждения больше характерны для аналитической химии.

[lexey]

Понятие вопроса разделились. Следует уточнить что подразумевается под "улавливанием тяжелых металлов" - обезвреживание сточных вод или же для каких то других целей. Я из-за специфики своей работы естественно понял как обезвреживание сточных вод. :unsure:

[amik]

lexey, Вы очень правильно написали, проблемы действительно различны и по разному решаются. Топикстартера интересовал, видимо, именно тот аспект проблемы, на который Вы ответили :unsure:

[Дормидонт]

lexey, Вы очень правильно написали, проблемы действительно различны и по разному решаются. Топикстартера интересовал, видимо, именно тот аспект проблемы, на который Вы ответили :unsure:

 

Да, меня интересует именно обезвреживание стоков. Про этилтиокарбаматы интересно, где можно подробнее посмотреть про этот метод? Про железную стружку с углем слышал, про щёлочь: некоторые элементы амфотерны или их гидроксиды студенистые, гелеобразные - не очень удобно; карбонаты, фосфаты получше, но затратно, ...за информацию спасибо 100%. Методы,конечно, надо сочетать.

[lexey]

... некоторые элементы амфотерны или их гидроксиды студенистые, гелеобразные - не очень удобно...

Из-за амфотерности и применяют ступенчатую нейтрализацию (сначала при pH=6-7, затем при pH=9-10), либо разделение потоков.

Насчет студенистости и гелеобразности - применяются коагулянты и флокулянты, они как раз способствуют укрупнению образующихся осадков.

[Дормидонт]

Из-за амфотерности и применяют ступенчатую нейтрализацию (сначала при pH=6-7, затем при pH=9-10), либо разделение потоков.

Насчет студенистости и гелеобразности - применяются коагулянты и флокулянты, они как раз способствуют укрупнению образующихся осадков.

 

Вот это хорошо, только как насчёт расхода этих самых флокулянтов и коагулянтов и что это за соединения?

[lexey]

Грубо говоря, коагулянты и флокулянты - вещества, которые способствуют укрупнению образующегося осадка.

Коагулянтами могут быть и сами образующиеся в процессе нейтрализации вещества, например гидроокись алюминия.

Чаще всего применяют флокулянты (обычно высокомолекулярные вещества, которые способствуют агрегации частиц в результате химического взаимодействия, попросту "склеивают")- полиакриламид, полиэтиленимин, полиоксы. Добавляют в виде 0,1 %-ного раствора в количестве 2-5 г на куб сточных вод.

[Дормидонт]

Грубо говоря, коагулянты и флокулянты - вещества, которые способствуют укрупнению образующегося осадка.

Коагулянтами могут быть и сами образующиеся в процессе нейтрализации вещества, например гидроокись алюминия.

Чаще всего применяют флокулянты (обычно высокомолекулярные вещества, которые способствуют агрегации частиц в результате химического взаимодействия, попросту "склеивают")- полиакриламид, полиэтиленимин, полиоксы. Добавляют в виде 0,1 %-ного раствора в количестве 2-5 г на куб сточных вод.

 

Спасибо,хоть и немного запоздалое. Между тем, почему я завёл эту тему и с акцентом на сульфиды: Есть идея. Допустим так: После восстановления железо-угольной массой и регулировки рН подать поток в камеру с сульфидом кальция. У тяжметов растворимость сульфидов на неск. порядков ниже чем у кальция. Посадили. Периодически вынимаем массу и добавляем свежего CaS. С осадком поступаем так: +H2O2 = MeSO4 в хороших концентрациях. Дальше раздельно осаждаем по рН. Почему CaS? Малорастворим, но лучше чем сульфиды тяжей - получаем переосаждение. Самого его можно получать в гранулах прокалкой молотого лома гипсокартона с коксом. Это пока только идея, но вроде неплохая. А вы как считаете,коллеги?