[go: up one dir, main page]

NL8403683A - METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE. - Google Patents

METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE. Download PDF

Info

Publication number
NL8403683A
NL8403683A NL8403683A NL8403683A NL8403683A NL 8403683 A NL8403683 A NL 8403683A NL 8403683 A NL8403683 A NL 8403683A NL 8403683 A NL8403683 A NL 8403683A NL 8403683 A NL8403683 A NL 8403683A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
sludge
chloride
process according
anion exchanger
metals
Prior art date
Application number
NL8403683A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Tno
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tno filed Critical Tno
Priority to NL8403683A priority Critical patent/NL8403683A/en
Publication of NL8403683A publication Critical patent/NL8403683A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/02Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/04Processes using organic exchangers
    • B01J41/05Processes using organic exchangers in the strongly basic form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G11/00Compounds of cadmium
    • C01G11/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00Compounds of copper
    • C01G3/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0009Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • C01G51/01Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/01Preparation or separation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/003Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/004Sludge detoxification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/42Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by ion-exchange extraction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Recovering heavy metals from sediments such as sec. sludges, comprises acidifying the sediment or sludge to such a pH and adjusting the chloride ion concn. to such a level that one or more of the metals Cd, Zn, Co, Cu, Fe and/or Ni passes into soln. in the form of the metal ion-chloride complex, followed by passing the acidified suspension through an anion exchanger from which the chloride complex-bound metals can be separated and recovered.

Description

* £ N.0. 32791* £ N.0. 32791

Werkwijze voor het verwijderen respektievelijk terugwinnen van een reeks zware metalen uit sedimenten c.q. secondaire slibben.Method for removing or recovering a series of heavy metals from sediments or secondary sludges, respectively.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwijde-5 ren respektievelijk terugwinnen van een reeks zware metalen uit sedimenten c.q. secondaire slibben zoals met zware metalen verontreinigd slib uit havens en vaarwegen.The invention relates to a method for removing or reclaiming a series of heavy metals from sediments or secondary sludges, such as sludge contaminated with heavy metals, from ports and waterways, respectively.

Uit de havens en vaarwegen van het Nederlandse beneden-rivieren-gebied wordt ter handhaving van de toegankelijkheid van dit gebied voor 10 het scheepvaartverkeer jaarlijks ongeveer 23.000.000 m^ slib gebaggerd.In order to maintain the accessibility of this area for shipping traffic, approximately 23,000,000 m³ of sludge is dredged from the ports and waterways of the Dutch lower rivers area each year.

Van deze enorme hoeveelheid slib is ongeveer 13.000.000 m^ licht verontreinigd en mag momenteel in zee worden geloosd. Echter is ongeveer 10.000.000 m^ te ernstig verontreinigd om zonder teweegbrenging van ernstige milieuproblemen op zee te worden geloosd. Hierdoor is storting van 15 dit slib op land het enig mogelijke alternatief, wat echter met grote problemen gepaard gaat vanwege het hoge gehalte aan verontreinigingen waarvan sommige gemakkelijk uitspoelen. Naast organische verontreinigingen zoals olie, extraheerbare organische chloorverbindingen en polycyclische aromatische koolwaterstoffen bevat dergelijk slib zware metalen, 20 welke in milieu-hygiënisch opzicht ongewenst zijn. In dit verband wordt cadmium het relatief meest bedreigende metaal geacht, aangezien dit zeer snel uit het slib wordt gemobiliseerd en zich in het leefmilieu kan verspreiden.About 13,000,000 m 2 of this enormous amount of sludge is slightly contaminated and may currently be discharged into the sea. However, approximately 10,000,000 m 2 is too seriously contaminated to be discharged into the sea without causing serious environmental problems. As a result, dumping this sludge on land is the only possible alternative, but this is associated with major problems due to the high content of impurities, some of which easily rinse out. In addition to organic impurities such as oil, extractable organic chlorine compounds and polycyclic aromatic hydrocarbons, such sludge contains heavy metals, which are undesirable from an environmental hygiene point of view. In this context, cadmium is considered to be the relatively most threatening metal as it is mobilized very quickly from the sludge and can spread in the environment.

Gezien de ernst alsook de omvang van de aan verontreinigd slib ver-25 bonden problemen is voor wat betreft de zuivering ervan getracht hiervoor een oplossing te vinden. Bijvoorbeeld is het uit de Duitse octrooiaanvrage 82100349.8 bekend om met zware metalen verontreinigd baggerslib met geconcentreerd zoutzuur tot een pH van ongeveer 0 aan te zuren. Onder deze omstandigheden lossen alle metalen, zoals cadmium op* Echter 30 lost ook alle kalk op, zodat op deze wijze een aanzienlijke schuimvor-ming wordt teweeggebracht. Vervolgens wordt bij deze bekende werkwijze het sediment door decanteren van de vloeibare fase gescheiden, waarna het sediment enige malen met water wordt gewassen. Volgens deze methode verkrijgt men inderdaad schoon slib, maar tevens een hoeveelheid afval-35 zuur, die enkele malen groter is dan het volume van het oorspronkelijke slib. De neutralisatie van de zure waterhoudende fase wordt bijvoorbeeld met een carbonaat uitgevoerd, zodat een volumineus neerslag van carbo-naatzouten, zoals cadmiumcarbonaat, optreedt. Resumerend kan ten opzichte van deze bekende werkwijze worden gesteld, dat de economie ervan 40 sterk te wensen overlaat, grote hoeveelheden afvalzuur worden verkregen 8403633 ' V .9 2 en een omslachtig uit te voeren vaste-stof/vloeistof-scheidingsmethode dient te worden toegepast.In view of the seriousness as well as the extent of the problems associated with contaminated sludge, an attempt has been made to find a solution for this in terms of their purification. For example, it is known from German patent application 82100349.8 to acidify heavy metal contaminated dredging sludge with concentrated hydrochloric acid to a pH of about 0. Under these conditions all metals, such as cadmium, dissolve. However, all lime also dissolves, so that considerable foaming is effected in this way. In this known method, the sediment is then separated from the liquid phase by decantation, after which the sediment is washed several times with water. According to this method, clean sludge is indeed obtained, but also an amount of waste acid, which is several times larger than the volume of the original sludge. The neutralization of the acidic aqueous phase is carried out, for example, with a carbonate, so that a voluminous precipitate of carbonate salts, such as cadmium carbonate, occurs. In summary, with respect to this known method, it can be stated that its economy leaves much to be desired, large quantities of waste acid are obtained 8403633 V.92 and a cumbersome solid / liquid separation method must be used.

Gezien de bovenvermelde, aan deze bekende werkwijze voor het reinigen van met zware metalen verontreinigd slib verbonden nadelen is ge- 5 tracht een werkwijze te ontwikkelen, welke van deze nadelen is bevrijd.In view of the above-mentioned drawbacks associated with this known method for cleaning heavy metal-contaminated sludge, an attempt has been made to develop a method which is free of these drawbacks.

Gevonden werd, dat men bovengenoemde nadelen kan overwinnen, wanneer men de sedimenten c.q. secondaire slibben tot een zodanige pH aanzuurt respektievelijk de chloride-concentratie in het medium op een zodanige hoogte brengt, dat een of meer der metalen cadmium, zink, kobalt, 10 koper, ijzer en/of nikkel als metaal!on-chloride-complex in oplossing gaan, waarna men de verkregen aangezuurde suspensie door een anionen-uitwisselaar leidt, waaruit de daarin als chloridecomplexen gebonden metalen kunnen worden verwijderd en gewonnen.It has been found that the above-mentioned drawbacks can be overcome if the sediments or secondary sludges are acidified to such a pH or the chloride concentration in the medium is raised to such a level that one or more of the metals cadmium, zinc, cobalt, copper , iron and / or nickel as a metal-on-chloride complex go into solution, after which the acidified suspension obtained is passed through an anion exchanger, from which the metals bound therein as chloride complexes can be removed and recovered.

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze 15 voor het verwijderen respektievelijk terugwinnen van cadmium en zink uit met deze metalen sterk verontreinigd slib, aangezien deze beide metalen gemakkelijk uit op land opgeslagen slib worden gemobiliseerd en zich in het leefmilieu kunnen verspreiden.Cadmium is bijvoorbeeld een gevaar voor de volksgezondheid gezien de hoge giftigheid ervan en vanwege de 20 accumulatie ervan bij opname in de levende cel.The invention relates in particular to a method for removing or recovering cadmium and zinc, respectively, from sludge heavily contaminated with these metals, since these two metals are easily mobilized from sludge stored on land and can spread in the environment. for example, a danger to public health in view of its high toxicity and because of its accumulation upon absorption into the living cell.

Met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding is het mogelijk om door aanzuren en chloridecomplexvorming een reeks zware metalen, namelijk cadmium, zink, kobalt, koper, ijzer en nikkel terug te winnen. De vorming van chloridecomplexen van Cd en Zn vindt reeds plaats bij lage 25 chlorideeoncentraties (chlorideconcentratie: ^£l mol/1) terwijl de andere zware metalen Co, Cu, Ni en Fe pas bij hogere chlorideeoncentraties (chlorideconcentratie^ 2 mol/1) volledig complexeren. Naast een hogere chlorideconcentratie dient bij deze laatstgenoemde metalen tevens een lagere pH te worden toegepast.Using the method according to the invention it is possible to recover a series of heavy metals, namely cadmium, zinc, cobalt, copper, iron and nickel, by acidification and chloride complex formation. The formation of chloride complexes of Cd and Zn already takes place at low chloride concentrations (chloride concentration: ^l mol / l), while the other heavy metals Co, Cu, Ni and Fe only fully form at higher chloride concentrations (chloride concentration 2 2 mol / l) complex. In addition to a higher chloride concentration, a lower pH must also be used with the latter metals.

30 Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is het feit, dat de grote hoeveelheid calciumionen, welke door oplossen van kalk wordt verkregen, geen probleem meer vormt voor het terugwinnen van de bovengenoemde zware metalen. Het winnen van deze zware metalen met behulp van kationenuitwisselaars (Wesselingh) ging namelijk steeds met 35 grote moeilijkheden gepaard, aangezien er door het grote aanbod van calciumionen uit het slib deze grotendeels met calciumionen werden beladen, zodat het gebruik van een grote overmaat kationenuitwisselaar noodzakelijk was. Doordat nu de bovengenoemde zware metalen zoals cadmium en zink zich als chloridecomplex in oplossing bevinden en door een anionen-40 uitwisselaar worden gewonnen, is dit "calcium-probleem" overwonnen.An important advantage of the process according to the invention is the fact that the large amount of calcium ions obtained by dissolving lime no longer poses a problem for the recovery of the above-mentioned heavy metals. The extraction of these heavy metals with the aid of cation exchangers (Wesselingh) always involved great difficulties, because due to the large supply of calcium ions from the sludge, they were largely loaded with calcium ions, so that the use of a large excess of cation exchanger was necessary. . Since the above-mentioned heavy metals such as cadmium and zinc are in solution as a chloride complex and are recovered by an anion-exchanger, this "calcium problem" has been overcome.

-«1 P- «1 P

. r * « 3. r * «3

In het algemeen kan worden gesteld, dat de werkwijze volgens de uitvinding betrekking heeft op het aanzuren van sedimenten c.q. secondaire slibben respektievelijk het verhogen van de chlorideconcentratie in het medium op een zodanige hoogte, dat een of meer der metalen cad-5 mium, zink, kobalt, koper, nikkel of ijzer als metaalion-chloridecom-plexen in oplossing gaan, waarna de chloridecomplexen met behulp van een anionenuitwisselaar worden verzameld. Het aanzuren vindt met het oog op de gewenste chlorideconcentratie bij voorkeur met waterstofchloride, in het bijzonder met geconcentreerd zoutzuur plaats. De voor de chloride-10 complex-vorming vereiste chlorideconcentratie kan met een in water oplosbaar chloride, in het bijzonder natriumchloride, worden ingesteld.In general, it can be stated that the method according to the invention relates to the acidification of sediments or secondary sludges and, respectively, the increase of the chloride concentration in the medium at such a height that one or more of the metals contains cadmium, zinc, cobalt, copper, nickel or iron dissolve as metal ion-chloride complexes, after which the chloride complexes are collected using an anion exchanger. Acidification takes place in view of the desired chloride concentration, preferably with hydrogen chloride, in particular with concentrated hydrochloric acid. The chloride concentration required for the chloride-10 complex formation can be adjusted with a water-soluble chloride, in particular sodium chloride.

Als anionenuitwisselaar kunnen velerlei uit de stand der techniek bekende uitwisselaars, in het bijzonder sterk basische anionenuitwisselaars worden toegepast.Many exchangers known from the prior art can be used as anion exchanger, in particular strongly basic anion exchangers.

15 Daar het vaak voldoende is het cadmium en het zink, dat de meest mobiele metalen zijn, uit voor opslag op land bestemd verontreinigd slib te verwijderen, zuurt men bij voorkeur aan tot een milde pH in het tra-jekt van 2-4, bijvoorbeeld tot een pH van ca. 3. Onder deze omstandigheden gaan slechts cadmium en zink in oplossing en blijven de minder mo-20 biele zware metalen zoals Cr kwantitatief in het verontreinigde slib achter.Since it is often sufficient to remove the cadmium and zinc, which are the most mobile metals, from contaminated sludge intended for storage on land, it is preferable to acidify to a mild pH in the range of 2-4, for example to a pH of about 3. Under these conditions, only cadmium and zinc dissolve and the less mobile heavy metals such as Cr remain quantitatively in the contaminated sludge.

Ten aanzien van uit havens en vaarwegen afkomstig baggerslib kan meer in het bijzonder naar voren gebracht worden, dat de verontreinigingen aan zware metalen in de fracties met de kleinste deeltjesgrootte 25 zijn geconcentreerd. Bijvoorbeeld is 70-80% van de zware metalen in de fractie met een deeltjesgrootte van minder dan ca. 20pm geconcentreerd. Gezien deze grote concentratie van de zware metalen in de fractie met een deeltjesgrootte van minder dan ca. 20pm is het voordelig om voorafgaand aan de werkwijze volgens de uitvinding het slib te fractioneren in 30 een fractie met een deeltjesgrootte van groter dan ca. 20pm en een fractie met een deeltjesgrootte van kleiner dan ca. 20pm. Een dergelijke fractionering van baggerslib kan met voordeel door hydrocyclonage plaatsvinden. Door hydrocyclonage wordt namelijk het met zware metalen verontreinigde slib in een relatief schone deelstroom (grove fractie met 35 een deeltjesgrootte van groter dan ca. 20pm) en een relatief zwaar verontreinigde deelstroom (fijne fractie met een deeltjesgrootte van kleiner dan ca. 20ym) gescheiden. De op deze wijze verkregen fractie met een deeltjesgrootte van minder dan ca. 20ym kan vervolgens aan de werkwijze volgens de uitvinding worden onderworpen.More specifically, with regard to dredging sludge originating from ports and waterways, it can be pointed out that heavy metal impurities are concentrated in the fractions with the smallest particle size. For example, 70-80% of the heavy metals are concentrated in the fraction with a particle size of less than about 20 µm. In view of this large concentration of the heavy metals in the fraction with a particle size of less than about 20 µm, it is advantageous to fractionate the sludge into a fraction with a particle size of greater than about 20 µm and a particle size prior to the method according to the invention. fraction with a particle size of less than about 20 µm. Such a fractionation of dredging sludge can advantageously take place by hydrocyclonage. Namely, by hydrocyclonage, the heavy metal-contaminated sludge is separated into a relatively clean partial stream (coarse fraction with a particle size of greater than about 20 µm) and a relatively heavily contaminated partial stream (fine fraction with a particle size of less than about 20 µm). The fraction thus obtained with a particle size of less than about 20 µm can then be subjected to the method according to the invention.

40 De bovenvermelde hydrocyclonage-methode kon worden uitgevoerd, wan- 8403683 ’i ï 4 neer het droge-stofgehalte van het te behandelen baggerslib maximaal ca. 30 % bedraagt. Wanneer dit gehalte aan droge stof meer dan 30% bedraagt kan door verdunning met water dit gehalte tot het voor hydrocyclonage gewenste niveau worden verminderd.The above-mentioned hydrocyclonage method could be carried out, if the dry matter content of the dredged sludge to be treated amounts to a maximum of approximately 30%. When this dry matter content is more than 30%, this content can be reduced to the level desired for hydrocyclonage by dilution with water.

5 In fig. 1 wordt een processchema voor het terugwinnen van de makke lijk uitspoelbare metalen Cd en Zn gegeven, welke metalen bij de opslag op land van o.a. sterk met deze metalen verontreinigd slib vooraf dienen te worden verwijderd. Het aangevoerde verontreinigde slib wordt allereerst gefractioneerd door het slib te zeven en vervolgens aan een hydro-10 cydonage te- onderwerpen. Door zeven worden de grove bestanddelen uit het slib verwijderd om eventuele verstoppingen en slijtage van de pompen en de hydrocyclonen te voorkomen. Na het zeven wordt het slib door hydrocyclonage in een fijne (^ca.20pm) en een grove fractie (y ca.20ym) gescheiden.Fig. 1 shows a process diagram for the recovery of the easily washable metals Cd and Zn, which metals must be removed in advance on storage of sludge heavily contaminated with these metals. The contaminated sludge supplied is first fractionated by sieving the sludge and then subjecting it to hydro-hydrogenation. Sieves remove the coarse components from the sludge to prevent possible blockages and wear of the pumps and the hydrocyclones. After sieving, the sludge is separated by hydrocyclonage into a fine (ca. approx. 20 µm) and a coarse fraction () approx. 20 µm).

15 Daar,zoals vermeld, de zware metalen in het slib op de kleinste deeltjes zijn geconcentreerd, wordt door hydrocyclonage bijv. ongeveer 70-80% van de zware metalen geconcentreerd (in de fijne fractie). De hoeveelheid te zuiveren baggerslib wordt door hydrocyclonage ongeveer gehalveerd (op droge stofbasis).Since, as mentioned, the heavy metals in the sludge are concentrated on the smallest particles, for example, hydrocyclonage concentrates about 70-80% of the heavy metals (in the fine fraction). The amount of dredge sludge to be purified is approximately halved by hydrocyclonage (on a dry matter basis).

20 Na de bovengenoemde fractionering wordt de fijne slibfractie aan een zuurextractie onderworpen. In zuur milieu met een pH van 3 of 4 worden Cd en Zn van de slibdeeltjes in de vloeistoffase gedesorbeerd. Deze zuurextractie wordt ladingsgewijs in een geroerde tank uitgevoerd. Het zoutzuur wordt stootsgewijs gedoseerd om het zuurverbruik te verminde-25 ren. Voor handhaving van een continu zuiveringsproces kan bijv. een tweede zuurextractietank in het proces opgenomen worden.After the above fractionation, the fine sludge fraction is subjected to an acid extraction. In an acid medium with a pH of 3 or 4, Cd and Zn of the sludge particles are desorbed in the liquid phase. This acid extraction is carried out batchwise in a stirred tank. The hydrochloric acid is metered in steps to reduce acid consumption. For example, to maintain a continuous purification process, a second acid extraction tank can be included in the process.

De gemobiliseerde zware metalen Cd en Zn vormen na de zuurextractie met zoutzuur in een chloride-milieu negatief geladen chloridecomplexen. Deze negatief geladen chloridecomplexen worden met sterk basische anion-30 enuitwisselaars uit de vloeistoffase weggenomen. Hierbij wordt de slib-suspensie rechtstreeks behandeld met de anionenuitwisselaars, omdat een scheiding van de slibdeeltjes (^20pm) van de vloeistoffase door filtratie op technische schaal een moeizaam en duur proces is. Het anionenuit-wisselingsproces wordt uitgevoerd in een fluïd-bed kolom. In het gefluï-35 diseerde bed met de anionenuitwisselaarsdeeltjes worden de slibdeeltjes probleemloos getransporteerd. Op grond van het grote verschil in deeltjesgrootte tussen de anionenuitwisselaarsdeeltjes (^ 500ym) en de slibdeeltjes (^”20ym) is een fractionering van de slibsuspensie in het zwevende bed onmogelijk. Door het geringe dichtheidsverschil (200-300 40 kg/m^) tussen anionenuitwisselaar en de opwaarts stromende slibsuspensie 8403683 » ¥ 5 is het anionenuitwisselaarsbed homogeen gefluidiseerd, met als gevolg, dat de axiale menging in het zwevende bed gering zal zijn. Het stofover-drachtsproces in een homogeen gefluidiseerd bed kan in principe worden opgevat als een tegenstroomproces. Onder in het zwevend bed is een zone 5 met beladen wisselaarsdeeltjes, terwijl de lager beladen en onbeladen wisselaarsdeeltjes zich in een daarbovenliggende zone bevinden.The mobilized heavy metals Cd and Zn form, after the acid extraction with hydrochloric acid in a chloride medium, negatively charged chloride complexes. These negatively charged chloride complexes are removed from the liquid phase with strongly basic anion-30 exchangers. Here, the sludge suspension is directly treated with the anion exchangers, because separation of the sludge particles (20 20 pm) from the liquid phase by filtration on a technical scale is a laborious and expensive process. The anion exchange process is performed in a fluid bed column. In the fluidized bed with the anion exchanger particles, the sludge particles are transported without problems. Due to the large difference in particle size between the anion exchanger particles (^ 500ym) and the sludge particles (^ "20ym), a fractionation of the sludge suspension in the floating bed is impossible. Due to the small density difference (200-300 kg / m 2) between anion exchanger and the upwardly flowing sludge suspension 8403683 »5, the anion exchange bed is homogeneously fluidized, with the result that the axial mixing in the floating bed will be small. The dust transfer process in a homogeneous fluidized bed can in principle be regarded as a counter-flow process. At the bottom of the floating bed is a zone 5 with loaded exchanger particles, while the lower-loaded and unloaded exchanger particles are located in an above zone.

Als het anionenuitwisselaarsbed grotendeels is beladen met Cd en Zn wordt het bed geëlueerd. Tijdens de elutie wordt de kolom bedreven als een gepakt bed en door selectieve elutie worden Cd en Zn van elkaar ge-10 scheiden. Cd wordt geëlueerd met _demi-water en Zn met verdund zoutzuur (bijv. 0,005 M HCl). De concentraties aan Zn of Cd in de elutievloeistof zijn zeer laag en concentrering van Zn of Cd kan plaatsvinden op een gepakte kationenuitwisselaarskolom.When the anion exchange bed is largely loaded with Cd and Zn, the bed is eluted. During the elution, the column is operated as a packed bed and selective elution separates Cd and Zn. Cd is eluted with demi water and Zn with dilute hydrochloric acid (e.g. 0.005 M HCl). The concentrations of Zn or Cd in the elution fluid are very low and concentration of Zn or Cd can take place on a packed cation exchange column.

Voor handhaving van een continu verlopend zuiveringsproces kan tij-15 dens de regeneratie van de anionenuitwisselaar worden overgeschakeld op een tweede fluid-bed kolom.To maintain a continuous purification process, during the regeneration of the anion exchanger, it is possible to switch to a second fluid-bed column.

Na behandeling van de slibsuspensie met anionenuitwisselaars wordt de slibsuspensie voor storting geneutraliseerd. Waarschijnlijk is een neutralisatie niet eens noodzakelijk, omdat de zuurgraad van de slibsus-20 pensie voortdurend wordt verlaagd als gevolg van het in oplossing gaan van de nog aanwezige kalk in het slib.After treatment of the sludge suspension with anion exchangers, the sludge suspension is neutralized before deposition. Neutralization is probably not even necessary, because the acidity of the sludge suspension is continuously reduced as a result of the lime dissolving in the sludge dissolving.

De in fig. 1 vermelde symbolen a~p en 1-6 bezitten de onderstaande betekenis: a Aanvoer van het verontreinigde slib.The symbols a ~ p and 1-6 shown in Fig. 1 have the following meanings: a Supply of the contaminated sludge.

25 b Grove slibfractie na zeven, c Fijnere slibfractie na zeven, d Onderloopstroom na hydrocyclonage, } ca.20pm. e Bovenloopstroom na hydrocyclonage, ^"ca.20ym. f Geconcentreerd zoutzuur, voor de zuurextractie.25 b Coarse sludge fraction after sieving, c Finer sludge fraction after sieving, d Underflow after hydrocyclonage,} approx. 20 pm. e Overflow after hydrocyclonage, approx. 20 µm. Concentrated hydrochloric acid, before the acid extraction.

30 g Fijne slibfractie na zuurextractie.30 g Fine sludge fraction after acid extraction.

h Fijne slibfractie na anionenuitwisseling, gereinigd voor Cd en Zn. i Fijne slibfractie na neutralisatie, j Loog, voor neutralisatie van de zure slibstroom.h Fine sludge fraction after anion exchange, cleaned for Cd and Zn. i Fine sludge fraction after neutralization, j Lye, for neutralization of the acid sludge flow.

k Elutievloeistof (0,005 M HCl) voor de terugwinning van Zn van de 35 anionenuitwisselaar.k Elution liquid (0.005 M HCl) for the recovery of Zn from the anion exchanger.

1 Elutievloeistof (Demi-water)- voor de terugwinning van Cd van de anionenuitwisselaar.1 Elution fluid (Demi water) - for the recovery of Cd from the anion exchanger.

m Elutiestroom bevat Zn of Cd afhankelijk van de elutievloeistof. n Elutiestroom na kationenuitwisseling, geschikt voor recirculatie.m Elution current contains Zn or Cd depending on the elution fluid. n Elution current after cation exchange, suitable for recirculation.

40 o Elutievloeistof (2M HCl) voor de terugwinning van Cd of Zn van de 8403683 V t 6 kationenuitvisselaar.40 o Elution fluid (2M HCl) for the recovery of Cd or Zn from the 8403683 V t 6 cation exchanger.

p Elutiestroom bevat Zn of Cd afhankelijk van de belading van de kationenuitwisselaar, deze kan beladen zijn met Zn of Cd of beide.p Elution current contains Zn or Cd depending on the loading of the cation exchanger, it can be loaded with Zn or Cd or both.

5 1 Trilzeef 2 Hydrocycloon(-onen) 3 Zuurextractiebassin of -systeem 4 Fluid-bed kolom, met een sterk basische anionenuitwisselaar.5 1 Vibrating screen 2 Hydrocyclone (s) 3 Acid extraction basin or system 4 Fluid bed column, with a strongly basic anion exchanger.

10 5 Gepakt-bed kolom, met een sterk zure kationenuitwisselaar.10 5 Packed-bed column, with a strongly acidic cation exchanger.

6 Neutralisatiebassln of -systeem.6 Neutralization basin or system.

15 De uitvinding wordt aan de hand van het onderstaand voorbeeld nader toegelicht; dit voorbeeld dient echter geenszins als beperkend te worden uitgelegd.The invention is further elucidated by means of the example below; however, this example should in no way be construed as limiting.

Het onderstaande voorbeeld is toegespitst op het verwijderen van de zware metalen cadium en zink uit havensüb met de klasse III (modelslib 20 1) en uit de klasse IV (klasse III met als verontreiniging chroom) (zie modelslib 2).The example below focuses on removing the heavy metals cadium and zinc from harbors with class III (model sludge 20 1) and from class IV (class III with chromium contamination) (see model sludge 2).

De belangrijkste gegevens van beide modelslibben worden in onderstaande tabel A vermeld.The most important data for both model sludges are given in table A below.

25 TABEL A25 TABLE A

____________________modelslib 1_modelslib 2 droge stofgehalte % 24 26____________________ model sludge 1_model sludge 2 dry matter content% 24 26

Cd mg/kg d.s 14,1 15,5 30 Cr mg/kg d.s 260 4420Cd mg / kg ds 14.1 15.5 30 Cr mg / kg ds 260 4420

Zn mg/kg d.s 1016 1790 kalk g/kg d.s. 100 20 klasse_ΠΙ_IV_ 35Zn mg / kg d.s 1016 1790 lime g / kg d.s. 100 20 class_ΠΙ_IV_ 35

Het fractioneren naar deeltjesgrootte vindt door hydrocyclonage plaats. Er wordt een fractie met een deeltjesgrootte van minder dan bijvoorbeeld 20ym verkregen, welke het grootste deel van de verontreinigingen aan zware metalen bevat en een relatief schone fractie met een deel-40 tjesgrootte van meer dan bijv. 20pm.Particle size fractionation is by hydrocyclonage. A fraction with a particle size of less than, for example, 20 µm is obtained, which contains the majority of the heavy metal impurities and a relatively clean fraction with a particle size of more than e.g. 20 µm.

8403683 78403683 7

Meer in het bijzonder wordt ten aanzien van de hydrocyclonen medegedeeld, dat daarin in een vloeistof gesuspendeerde deeltjes gescheiden worden op grond van verschillen in deeltjesgrootte, vorm en dichtheid. De scheiding wordt veroorzaakt door centrifugaalkrachten, die werkzaam 5 zijn in een roterende vloeistofstroming. De suspensie wordt gescheiden in een grove "zware" fractie (de onderloop) en een fijne "lichte" fractie (de bovenloop).More particularly, with respect to the hydrocyclones, it is reported that particles suspended in a liquid therein are separated due to differences in particle size, shape and density. The separation is caused by centrifugal forces acting in a rotating liquid flow. The suspension is separated into a coarse "heavy" fraction (the lower run) and a fine "light" fraction (the upper run).

In fig. 2 wordt een dwarsdoorsnede van een hydrocycloon gegeven, waarbij (7) de invoeropening, (8) het cilindrische gedeelte, (9) het co-10 nische gedeelte, (10) de bovenloopafvoer, (11) de onderloopafvoer ("apex nozzle") en (12) de "vortex finder" van de hydrocycloon weergeven. In fig. 2a wordt een bovenaanzicht van de hydrocycloon weergegeven.In Fig. 2, a cross-section of a hydrocyclone is shown, with (7) the inlet opening, (8) the cylindrical portion, (9) the conical portion, (10) the overflow outlet, (11) the underflow outlet ("apex nozzle ") and (12) display the" vortex finder "of the hydrocyclone. Fig. 2a shows a top view of the hydrocyclone.

Hydrocyclonage is een betrekkelijk goedkope techniek en uitermate geschikt voor grote capaciteiten.Hydrocyclonage is a relatively inexpensive technique and extremely suitable for large capacities.

15 In fig. 3 is een schematische opstelling weergegeven, volgens welke de fraktionering voor baggerslib met behulp van een hydrocycloon kan worden uitgevoerd. In deze schematische opstelling is (13) een voorraadvat met het sediment, (14) een pomp, (15) de hydrocycloon, (16) de bovenloopafvoer, (17) de onderloopafvoer, (18) een agiteerinrichting en 20 (19) een bypass-leiding. Volgens deze opstelling wordt het slib vanuit een voorraadvat met een pomp door de hydrocycloon geleid, De bovenloop en de onderloop van de hydrocycloon worden in het voorraadvat teruggevoerd. Met een bypass wordt de druk bij de invoer van de hydrocycloon ingesteld. Als gevolg van de recirculatie wordt bezinking in het voor-25 raadvat voorkomen. De belangrijkste procescondities tijdens de hydrocy-clonageëxperimenten worden in tabel B vermeld:Fig. 3 shows a schematic arrangement according to which the fractionation for dredging sludge can be carried out using a hydrocyclone. In this schematic arrangement, (13) is a storage vessel with the sediment, (14) a pump, (15) the hydrocyclone, (16) the overflow drain, (17) the underflow drain, (18) an agitator and 20 (19) a bypass -line. According to this arrangement, the sludge is fed from a storage vessel with a pump through the hydrocyclone. The upper and lower courses of the hydrocyclone are returned to the storage vessel. The pressure at the input of the hydrocyclone is adjusted with a bypass. Settling in the storage vessel is prevented as a result of the recirculation. The main process conditions during the hydrocyclone experiments are shown in Table B:

TABEL BTABLE B

Droge stofgehalte invoer : + 10%Import dry matter content: + 10%

Diameter hydrocycloon : 15 mm 30 Diameter invoer : 3,0 mmHydrocyclone diameter: 15 mm 30 Input diameter: 3.0 mm

Diameter vortex finder : 3,0 mmVortex finder diameter: 3.0 mm

Diameter apex nozzle : 1,3 mmApex nozzle diameter: 1.3 mm

Voordruk : 2,5-3,0 BarPre-pressure: 2.5-3.0 Bar

Voor de experimenten zijn een drietal stromen van belang: de in-35 voer, de bovenloop (fijne fractie) .en de onderloop (grove fractie). Als de gewenste voordruk is ingesteld, ligt de onderlinge verhouding tussen deze drie stromen vast. Als een "stationaire toestand" is bereikt worden gedurende een bepaalde tijd bovenloop en onderloop gescheiden opgevangen, waarna de reinigingsmethode volgens de uitvinding kan worden toege-40 past.Three streams are important for the experiments: the inlet, the upper course (fine fraction) and the lower course (coarse fraction). Once the desired pre-pressure has been set, the relationship between these three flows is fixed. When a "stationary state" has been reached, the upper and lower sections are collected separately for a certain period of time, after which the cleaning method according to the invention can be applied.

8403683 * * 88403683 * * 8

In onderstaande tabellen C en D worden de resultaten vermeld van de hydrocyclonage-experimenten van respektievelijk de modelslibben 1 en 2.Tables C and D below list the results of the hydrocyclonage experiments of model sludges 1 and 2, respectively.

De concentreringsfactor voor het zware metaal i wordt gedefinieerd als de verhouding van de hoeveelheid verontreiniging in de boven-5 loop ten opzichte van de hoeveelheid verontreiniging in de invoer.The heavy metal concentration factor i is defined as the ratio of the amount of contamination in the overhead to the amount of contamination in the input.

TABEL CTABLE C

massadebiet droge’ stof droge stof droge stof gehalte X debiet verhouding r «tl , , r -ïi onderloop/ J M Lke-h J invoer [*] invoer 201 9»8 19»7 bovenloop 166 5*9 9*8 49,2 onderloop 35 27»1 9,5 concentratie ci van concentrerings het zware metaal i factor f^ [$] [mg/kg d.s.] _ °Cd cCr cZn fCd fCr f2n invoer .14,1 260 1016 bovenloop 22,8 485 1562 80 89 76 onderloop 6,4 161_589_ 8403683 9 5mass flow rate dry matter dry matter dry matter content X flow ratio r «tl, r -ii underflow / JM Lke-h J input [*] input 201 9» 8 19 »7 overflow 166 5 * 9 9 * 8 49.2 underflow 35 27 »1 9.5 concentration ci of concentration heavy metal i factor f ^ [$] [mg / kg ds] _ ° Cd cCr cZn fCd fCr f2n input .14.1 260 1016 upper flow 22.8 485 1562 80 89 76 underflow 6.4 161_589_ 8403683 9 5

TABEL DTABLE D

massadebiet droge stof droge stof droge stof gehalte X debiet verhouding f -11 f i r *.ii onderloop/ |ks*b 1 M [fcs.ï 1] invoer [56] invoer 230 9,0 · 20,7 bovenloop 183 5,2 9,5 50,0 onderloop 48 21,7 10,4 concentratie van concentrerings het zware metaal i factor f^ [$] [mg/kg d.s] __ cCd cCr cZn fCd fCr fZn invoer 13,5 3260 1495 bovenloop 20,4 5316 2184 89 75 67 onderloop 7,2 1248 861 üit de in de tabellen C en D opgenomen resultaten blijkt dat bij een invoer met een droge stofgehalte van 9-10%, via een hydrocycloon met een diameter van 15 mm ongeveer 50% van de invoer, betrokken op droge stof basis, in de bovenloop terecht komt en Cd, Cr en Zn in de 5 bovenloopstroom worden geconcentreerd. Voor modelslib 1 wordt ongeveer 75-90% van de zware metalen Cd, Cr en Zn uit de invoer geconcentreerd in de bovenloop; de concentreringsfactor voor modelslib 2 ligt iets lager, ongeveer 65-75%.mass flow rate dry matter dry matter dry matter content X flow rate ratio f -11 fir * .ii underflow / | ks * b 1 M [fcs.ï 1] input [56] input 230 9.0 · 20.7 overflow 183 5.2 9.5 50.0 underflow 48 21.7 10.4 concentration of concentration of the heavy metal i factor f ^ [$] [mg / kg ds] __ cCd cCr cZn fCd fCr fZn input 13.5 3260 1495 overflow 20.4 5316 2184 89 75 67 underflow 7.2 1248 861 From the results shown in Tables C and D it appears that with an import with a dry matter content of 9-10%, via a hydrocyclone with a diameter of 15 mm, approximately 50% of the input, on a dry matter basis, ends up in the headwaters and Cd, Cr and Zn are concentrated in the headwaters. For model sludge 1, about 75-90% of the heavy metals Cd, Cr and Zn from the input are concentrated in the headwaters; the concentration factor for model sludge 2 is slightly lower, approximately 65-75%.

Het effect van de hydrocyclonage wordt geïllustreerd in onderstaan-10 de Tabellen E en F.The effect of the hydrocyclonage is illustrated in Tables E and F below.

8403683 V ï TABEL E (modelslib 1) 10 X = 5,1 t8403683 V TABLE E (model sludge 1) 10 X = 5.1 t

Ccd = 22,8 mg/kg a.s.Ccd = 22.8 mg / kg a.s.

- 166 kg/h* c _ 455 mg/kg d.s.- 166 kg / h * c _ 455 mg / kg d.s.

X = 9,8 ^ I e™1* = 1562 mg/kg a.s.X = 9.8 ^ I e ™ 1 * = 1562 mg / kg a.s.

cCd= 14,-1 mg/kg a.s. P Zn _- „.JcCd = 14.1 mg / kg a.s.P Zn-J

cCr = 260 mg/kg a.s.“201 kg/ T7 . I X = 2V * cZn* 1016 mg/kg a.s. y ^ - 6,4 mg/kg a.s.cCr = 260 mg / kg a.s. “201 kg / T7. I X = 2V * cZn * 1016 mg / kg a.s.y ^ - 6.4 mg / kg a.s.

—*35 .kg/li>> _ ι5ΐ mg/kg a.s.- * 35 .kg / li >> _ ι5ΐ mg / kg a.s.

Cr .Cr.

Cr, = 589 mg/kg a.s.Cr, = 589 mg / kg a.s.

An_______ - TABEL F (modelslib 2) X = 5,2 ÏÉ cc- = 20,4 mg/kg d.s.An_______ - TABLE F (model sludge 2) X = 5.2 ccÉ cc- = 20.4 mg / kg d.s.

lx. 9,0 * I |-183 kg/h|lc^r = 531g mg/kg a.s.lx. 9.0 * I | -183 kg / h | lc ^ r = 531g mg / kg a.s.

ecd= 13,5 mg/kg d.s. I CZn = 2184 ms/kg d.s.j cCr= 3260 mg/kg d.s.”230 kS/h>M χ = 2//? ? czn B 1495 ®gAs a*s· V Cnj = 7,2 mg/kg a.s.ecd = 13.5 mg / kg d.s. I CZn = 2184 ms / kg d.s.j cCr = 3260 mg / kg d.s. ”230 kS / h> M χ = 2 //? ? czn B 1495®gAs a * sV Cnj = 7.2 mg / kg a.s.

1—48 kgA>’Ccr = 1248 mg/kg a.s.1—48 kgA> Ccr = 1248 mg / kg a.s.

cZn 85 d,s*cZn 85 d, s *

De met behulp van de bovenstaande methode verkregen fijne fractie met een deeltjesgrootte van minder dan ca. 20ym wordt vervolgens aan de zuurextractie volgens de uitvinding onderworpen. De proeven zijn in met een magneetroerder geroerde bekerglazen uitgevoerd en als zuur is gecon-5 centreerd zoutzuur toegepast.The fine fraction with a particle size of less than about 20 µm obtained by the above method is then subjected to the acid extraction according to the invention. The tests were carried out in beakers stirred with a magnetic stirrer and concentrated hydrochloric acid was used as the acid.

De zuurextractie-proeven zijn bij verschillende zuurgraden, namelijk bij een pH van 1, 2 of 3 uitgevoerd. Het geconcentreerde zoutzuur wordt stootsgewijs aan de slibsuspensie toegevoegd totdat de gewenste pH is bereikt. Voor modelslib 1 treedt na toevoeging van het zuur een ster-10 ke schuimontwikkeling op, doordat aanzienlijke hoeveelheden kalk in oplossing gaan. Voor modelslib 2 treedt nauwelijks schuimvorming op, maar is wel een sterke H2S geur waarneembaar.The acid extraction tests were carried out at different acid degrees, namely at a pH of 1, 2 or 3. The concentrated hydrochloric acid is added stepwise to the sludge suspension until the desired pH is reached. For model sludge 1, a strong foam development occurs after addition of the acid, because considerable amounts of lime dissolve. For model sludge 2 hardly any foaming occurs, but a strong H2S odor is noticeable.

8403683 > < 118403683> <11

Na een extractietijd van ongeveer 3 uren wordt het behandelde slib aan een zuivering met anionenuitwisselaars onderworpen.After an extraction time of about 3 hours, the treated sludge is subjected to purification with anion exchangers.

In onderstaande tabellen G en H worden de resultaten vermeld van de zuurextractie-experimenten van respektievelijk modelslib 1 en 2.Tables G and H below list the results of the acid extraction experiments of model sludge 1 and 2, respectively.

5 Het verwijderingsrendement i voor het zware metaal i door zuurextracie wordt gedefinieerd als de hoeveelheid verontreiniging die uit het slib wordt verwijderd door zuurextractie ten opzichte van de hoeveelheid verontreiniging in het uitgangsmateriaal.The removal efficiency i for the heavy metal i by acid extraction is defined as the amount of impurity removed from the sludge by acid extraction relative to the amount of impurity in the starting material.

TABEL G (modelslib 1) ~pH zuur- concentratie cl van verwijderings- verbruik het zware metaal i rendement h.TABLE G (model sludge 1) ~ pH acid concentration cl of disposal consumption heavy metal i yield h.

in het slib. 1in the sludge. 1

[mg/kg d.s.] [$J[mg / kg d.s.] [$ J

kg d.s.kg d.s.

cCd cCr cZn ^Cd \r 7 0 22,8 465. 1562 000 3 0,084 0,90 * 372 96 * 76 2 0,105 0,80 * 247 96 * 84 1 0,250 0,77 374 182 97 20 88 8403683 TABEL H (modelslib 2) 12 pH zuur- concentratie ci van verwijderings- verbruik het zware metaal -i rendement ïi. in het slib.cCd cCr cZn ^ Cd \ r 7 0 22.8 465.1562 000 3 0.084 0.90 * 372 96 * 76 2 0.105 0.80 * 247 96 * 84 1 0.250 0.77 374 182 97 20 88 8403683 TABLE H ( model sludge 2) 12 pH acid concentration ci of removal consumption heavy metal -i efficiency ii. in the sludge.

^ HC- [mg/kg d.s.] £ kg d.s.^ HC- [mg / kg d.s.] £ kg d.s.

cCd cCr cZn \d ^Cr **Zn 7 0 20,4 5316 2184 0 0 0 3 0,024 1,1 * 519 95 * 76 2 0,051 0,96 * 432 96 * 80 1 0,341 0,90 2774 292 96 48 87cCd cCr cZn \ d ^ Cr ** Zn 7 0 20.4 5316 2184 0 0 0 3 0.024 1.1 * 519 95 * 76 2 0.051 0.96 * 432 96 * 80 1 0.341 0.90 2774 292 96 48 87

Uit de zuurextractieproeven van de modelslibben 1 en 2 blijkt, dat cadmium reeds bij een lage zuurgraad (pH=3) nagenoeg volledig (96%) uit het slib wordt verwijderd. Een verhoging van de zuurgraad heeft nauwelijks effect op de hoeveelheid Cd die extra uit het slib wordt verwij-5 derd. Voor zink geldt, dat afhankelijk van de pfl dit metaal voor 75-90% uit het slib wordt verwijderd.The acid extraction tests of the model sludges 1 and 2 show that cadmium is almost completely removed (96%) from the sludge even at a low acidity (pH = 3). An increase in the acidity has little effect on the amount of Cd extra removed from the sludge. For zinc, depending on the pfl, this metal is 75-90% removed from the sludge.

Vervolgens worden de fijne fracties van de modelslibben 1 en 2, welke met zoutzuur bij de zuurextraetie zijn behandeld, door een anio-nenuitwisselaar (D0WEX-1-X8) geleid. Voor gebruik is de anionenuitwisse-10 laar allereerst geconditioneerd. Deze conditionering bestaat uit een zeefbewerking (500ym) en een regeneratie van de anionenuitwisselaar in de chloride-vorm. De ionenuitwisselaar wordt gezeefd om eventueel gruis en zeer kleine ionenuitwisselaardeeltjes te verwijderen, zodat na beëindiging van de experimenten de ionenuitwisselaardeeltjes eenvoudig van de 15 siibsuspensie kunnen worden gescheiden (door zeven met een zeef met een maaswijdte van 250ym). Bij het doorleiden van de aangezuurde siibsuspensie door de anionenuitwisselaar gelden de onderstaande procesparameters: - chlorideconcentratie; ¢¢^-= 1 mol/1.The fine fractions of model sludges 1 and 2, which have been treated with hydrochloric acid in the acid extraction, are then passed through an anion exchanger (D0WEX-1-X8). The anion exchanger is first conditioned for use. This conditioning consists of a sieving operation (500ym) and a regeneration of the anion exchanger in the chloride form. The ion exchanger is screened to remove any grit and very small ion exchanger particles, so that after the experiments have ended the ion exchanger particles can be easily separated from the sludge slurry (by sieving with a 250 µm mesh sieve). When the acidified sludge suspension is passed through the anion exchanger, the following process parameters apply: - chloride concentration; ¢¢ ^ - = 1 mol / 1.

20 - hoeveelheid anionenuitwisselaar ten opzichte van hoeveelheid slib op droge stofbasis; 2,2 kg wisselaar/kg d.s.(overmaat, batch-experiment) - roersnelheid; 300 omw/min.20 - amount of anion exchanger relative to amount of sludge on a dry matter basis; 2.2 kg exchanger / kg d.s. (excess, batch experiment) - stirring speed; 300 rpm.

- temperatuur; 18-22°C.- temperature; 18-22 ° C.

De verblijftijd van de anionenuitwisselaar in de siibsuspensie be-25 draagt 5,30 of 120 minuten en de pH tijdens het anionenuitwisselingspro- 8403683 13 ces is 1, 2 of 3.The residence time of the anion exchanger in the sludge slurry is 5.30 or 120 minutes and the pH during the anion exchange process is 1, 2 or 3.

De proeven zijn ladingsgewijs uitgevoerd. Na toevoeging van de an-ionenuitwisselaar, wordt gemengd door middel van een magneetroerder. Tijdens de experimenten is "mild” geroerd om eventuele slijtage van de 5 anionenuitwisselaar te voorkomen. Na een bepaalde verblijftijd van de wisselaar in de slibsuspensie, worden de ionenuitwisselaarsdeeltjes door zeven (250ym) van de slibsuspensie gescheiden.The tests were carried out batchwise. After addition of the anion exchanger, mixing is carried out by means of a magnetic stirrer. During the experiments, "mild" was stirred to prevent any wear of the anion exchanger. After a certain residence time of the exchanger in the sludge suspension, the ion exchanger particles are separated by seven (250 µm) from the sludge suspension.

In onderstaande tabellen J en K worden de resultaten vermeld van de proeven met de modelslibben 1 en 2.Tables J and K below list the results of the tests on model sludges 1 and 2.

10 Het extractierendement i van de anionenuitwisselaar voor het zware metaal 1 wordt gedefinieerd als de hoeveelheid verontreiniging die uit de vloeistoffase wordt overgedragen naar de anionenuitwisselaar ten opzichte van de oorspronkelijke hoeveelheid verontreiniging in de vloeistoffase voor behandeling met de anionenuitwisselaar.The extraction efficiency i of the heavy metal anion exchanger 1 is defined as the amount of impurity transferred from the liquid phase to the anion exchanger relative to the original amount of impurity in the liquid phase for treatment with the anion exchanger.

15 De gebruikte symbolen in de tabellen worden hieronder kort toege licht: T* : verblijftijd van de wisselaar in de slibsuspensie.15 The symbols used in the tables are briefly explained below: T *: residence time of the exchanger in the sludge suspension.

X : droge stofgehalte van de slibsuspensie.X: dry matter content of the sludge suspension.

ci,s: concentratie van het zware metaal i, in de droge stof.ci, s: concentration of the heavy metal i, in the dry matter.

20 c^^: concentratie van het zware metaal i, in de vloeistoffase.20: concentration of the heavy metal i in the liquid phase.

ci,lJ concentratie van het zware metaal i, in de vloeistoffase betrokken op droge stofbasis.ci, 1J concentration of the heavy metal i, in the liquid phase on a dry matter basis.

8403683 TABEL J (modelslib 1) 14 PH τ X °Cd,s cCd,1 cCd,l led cZn,s cZn,l cZn.l ^Zn mg mg mg mg mg mg ^ m:Ln ^ kg d.s . 1 kg a.s ^ kg d.s 1 kg d.s 3 o 4,30 0,90 1,30 29,0 0 372 71,4 1590 0 3 5 3,91 * 0,23 5,6 81 * 23,9 587 63 3 30 3,86 * 0,12 2,9 90 * 17,1 425 73 3 120 3,47 0,30 0,07 1,9 93 316 13,4 374 ' 76 2 0 4,37 0,80 1,33 29,1 0 247 73,4 1608 0 2 5 4,10 0,29 0,32 7,6 74 183 29,4 689 57 2 30 4,01 0,27 0,12 2,8 90 170 16,4 399 75 2 120 3,99 0,39 0,07 1,7 94 178 13,5 324 80 1 0 4,35 0,77 1,08 23,8 0 182 74,6 1641 0 1 5 3,34 * 0,07 1,9 92 * 10,6 309 81 1 30 3,54 * 0,02 0,4 98 * 2,6 72 96 1 120 3,32 0,10 0,01 0,2 99 128 2,3 66 96 84 0 3 S 8 3 * TABEL K (modelslib 2) 15 pH τ X cCd,s cCd,l cCd,l ^Cd cZn,s cZn,l cZn,2 min + -.ss - ss . «g— $ —SSss —^ kg d.s 1 kg d.s kg d.s 1 kg d.s “1 (Γ 4,50 1,10 Ö,86 18,4 Ö 519 89,4 1698 o" 3 5 3,95 * 0,15 3,8 79 * 33,9 824 57 3 30 3,71 * 0,06 1,6 91 * 17,4 453 76 3 120 3,96 0,30 0,03 0,8 96 136 11,9 288 858403683 TABLE J (model sludge 1) 14 PH τ X ° Cd, s cCd, 1 cCd, l led cZn, s cZn, l cZn.l ^ Zn mg mg mg mg mg mg ^ m: Ln ^ kg d.s. 1 kg ash ^ kg ds 1 kg ds 3 o 4.30 0.90 1.30 29.0 0 372 71.4 1590 0 3 5 3.91 * 0.23 5.6 81 * 23.9 587 63 3 30 3.86 * 0.12 2.9 90 * 17.1 425 73 3 120 3.47 0.30 0.07 1.9 93 316 13.4 374 '76 2 0 4.37 0.80 1. 33 29.1 0 247 73.4 1608 0 2 5 4.10 0.29 0.32 7.6 74 183 29.4 689 57 2 30 4.01 0.27 0.12 2.8 90 170 16, 4 399 75 2 120 3.99 0.39 0.07 1.7 94 178 13.5 324 80 1 0 4.35 0.77 1.08 23.8 0 182 74.6 1641 0 1 5 3.34 * 0.07 1.9 92 * 10.6 309 81 1 30 3.54 * 0.02 0.4 98 * 2.6 72 96 1 120 3.32 0.10 0.01 0.2 99 128 2 , 3 66 96 84 0 3 S 8 3 * TABLE K (model sludge 2) 15 pH τ X cCd, s cCd, l cCd, l ^ Cd cZn, s cZn, l cZn, 2 min + -.ss - ss. «G— $ —SSss - ^ kg ds 1 kg ds kg ds 1 kg ds“ 1 (Γ 4.50 1.10 Ö, 86 18.4 Ö 519 89.4 1698 o ”3 5 3.95 * 0, 15 3.8 79 * 33.9 824 57 3 30 3.71 * 0.06 1.6 91 * 17.4 453 76 3 120 3.96 0.30 0.03 0.8 96 136 11.9 288 85

2 O 4,26 0,96 0,83 18,6 O 432 87,5 1966 O2 O 4.26 0.96 0.83 18.6 O 432 87.5 1966 O

2 5 3,57 * 0,11 3,0 84 * 22,3 601 69 2 30 3,56 * 0,05 1,3 93 * 11,9 322 84 2 120 4,22 0,20 0,01 0,4 98 91 7,4 167 922 5 3.57 * 0.11 3.0 84 * 22.3 601 69 2 30 3.56 * 0.05 1.3 93 * 11.9 322 84 2 120 4.22 0.20 0.01 0 , 4 98 91 7.4 167 92

1 O 3,85 0,90 0,79 19,8 O 292 86,2 2154 O1 O 3.85 0.90 0.79 19.8 O 292 86.2 2154 O

1 5 3,97 * 0,05 1,3 94 < 11,4 285 87 1 30 3,80 0,10 0,01 0,4 98 63 4,6 117 95 1 120 3,70 0,10 0,01 0,3 99 55 3,7 96 961 5 3.97 * 0.05 1.3 94 <11.4 285 87 1 30 3.80 0.10 0.01 0.4 98 63 4.6 117 95 1 120 3.70 0.10 0, 01 0.3 99 55 3.7 96 96

Door stofoverdracht van de zware metaalchloridecomplexen in de vloeistoffase naar anionenuitwisselaardeeltjes nemen de concentraties aan zware metalen in de vloeistoffase sterk af.Due to dust transfer from the heavy metal chloride complexes in the liquid phase to anion exchanger particles, the concentrations of heavy metals in the liquid phase decrease sharply.

Een interessante bijkomstigheid is, dat de concentraties aan zware 5 metalen in de slibdeeltjes zelf afnemen. Dit wordt vermoedelijk veroorzaakt door een verschuiving van het evenwicht tussen enerzijds het zware metaal in oplossing (dat door de anionenuituitwisselaar wordt opgenomen) en de in de slibdeeltjes aanwezige zware metalen.An interesting side effect is that the concentrations of heavy metals in the sludge particles themselves decrease. This is presumably due to a shift in the balance between the heavy metal in solution (which is absorbed by the anion exchanger) on the one hand and the heavy metals present in the sludge particles.

Tenslotte kan de uit de anionenuitwisselaar afkomstige slibsuspen-10 'sie voor storting worden geneutraliseerd. Een dergelijke neutralisatie 8403683 16 is niet noodzakelijk aangezien de zuurgraad van de slibsuspensie als gevolg van het steeds verder in oplossing gaan van de in het slib nog aanwezige kalk voortdurend wordt verlaagd totdat een vrijwel neutrale waarde is bereikt.Finally, the sludge suspension from the anion exchanger can be neutralized before deposition. Such a neutralization 8403683 16 is not necessary since the acidity of the sludge slurry is continuously reduced as a result of the lime dissolving in the sludge becoming more and more dissolved until an almost neutral value is reached.

84 0 3 8 8 384 0 3 8 8 3

Claims (10)

1. Werkwijze voor het verwijderen respektievelijk terugwinnen van een reeks zware metalen uit sedimenten c.q. secondaire slibben, met het 5 kenmerk, dat men de sedimenten c.q. secondaire slibben tot een zodanige I® aanzuurt respektievelijk de chlorideconcentratie in het medium op een zodanige hoogte brengt, dat een of meer der metalen cadmium, zink, kobalt, koper, Ijzer en/of nikkel als metaalion-chloridecomplex in oplossing gaan, waarna men de verkregen aangezuurde suspensie door een anio- 10 nenuitwisselaar leidt, waaruit de als chloridecomplexen gebonden metalen kunnen worden verwijderd en gewonnen.Method for removing or recovering a series of heavy metals from sediments or secondary sludges, respectively, characterized in that the sediments or secondary sludges are acidified to such an I® or to bring the chloride concentration in the medium to such a height that one or more of the metals cadmium, zinc, cobalt, copper, iron and / or nickel go into solution as a metal ion-chloride complex, after which the acidified suspension obtained is passed through an anion exchanger, from which the metals bound as chloride complexes can be removed and won. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men het sediment c.q. secondaire slib met waterstofchloride aanzuurt.2. Process according to claim 1, characterized in that the sediment or secondary sludge is acidified with hydrogen chloride. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het 15 sediment c.q. slib met geconcentreerd zoutzuur aanzuurt.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the sediment or sludge is acidified with concentrated hydrochloric acid. 4. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men de voor de metaalionchloridecomplex-vorming vereiste chlorideconcentratie door toevoegen van een of meer (aard )alkalimetaalchloriden aan het medium instelt.4. Process according to one or more of claims 1-3, characterized in that the chloride concentration required for the metal ion chloride complex formation is adjusted by adding one or more (earth) alkali metal chlorides to the medium. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat men de voor de metaalionchloridecomplex-vorming vereiste chlorideconcentratie door toevoegen van natriumchloride aan het medium instelt.Process according to claim 4, characterized in that the chloride concentration required for metal ion chloride complex formation is adjusted by adding sodium chloride to the medium. 6. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat men het sediment c.q. secondaire slib tot een pH in het tra- 25 jekt van 2-4 aanzuurt.6. Process according to one or more of claims 1-5, characterized in that the sediment or secondary sludge is acidified to a pH in the range of 2-4. 7. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat men het met metalen verontreinigde sediment c.q. secondaire slib als suspensie met behulp van een hydrocycloon scheidt in enigermate met zware metalen beladen deeltjes met een deeltjesgrootte van meer dan 30 ongeveer 20 pm en sterk met zware metalen verontreinigde deeltjes met een deeltjesgrootte van minder dan ongeveer 20 pm.Process according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that the metal-contaminated sediment or secondary sludge is suspended as a suspension by means of a hydrocyclone to some extent with heavy metal-loaded particles with a particle size of more than about 30 20 µm and heavy metal contaminated particles with a particle size of less than about 20 µm. 8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men een suspensie met een droge stofgehalte van meer dan ca. 30% met water verdunt tot een droge stofgehalte van minder dan ca. 30 %.Process according to claim 7, characterized in that a suspension with a dry matter content of more than about 30% is diluted with water to a dry matter content of less than about 30%. 9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als an- ionenuitwisselaar een sterk basische anionenuitwisselaar toepast.Process according to claim 1, characterized in that a strongly basic anion exchanger is used as the anion exchanger. 10. Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat men het door de anionenuitwisselaar geleide suspensieprodukt neutraliseert. 40S 4 0 3 6 8 3 *******Process according to one or more of Claims 1 to 9, characterized in that the suspension product guided through the anion exchanger is neutralized. 40S 4 0 3 6 8 3 *******
NL8403683A 1984-12-04 1984-12-04 METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE. NL8403683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8403683A NL8403683A (en) 1984-12-04 1984-12-04 METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8403683 1984-12-04
NL8403683A NL8403683A (en) 1984-12-04 1984-12-04 METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8403683A true NL8403683A (en) 1986-07-01

Family

ID=19844853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8403683A NL8403683A (en) 1984-12-04 1984-12-04 METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8403683A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006343A1 (en) * 1989-11-07 1991-05-16 Wrl Aps A method of removing heavy metals form soil, sludge, compost and similar materials
EP0525982A2 (en) * 1991-06-27 1993-02-03 Westinghouse Electric Corporation Method for decontaminating soil containing resins
FR2834980A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-25 Sarp Ind PROCESS FOR SEPARATING ZINC FROM A SECOND METAL THAT DOESN'T FORM ANIONIC COMPLEX IN THE PRESENCE OF CHLORIDE IONS
WO2006113944A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-26 Edmund Kevin Hardwick Separation of nickel from cobalt by using chloridizing solution and cobalt-selective resin

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991006343A1 (en) * 1989-11-07 1991-05-16 Wrl Aps A method of removing heavy metals form soil, sludge, compost and similar materials
EP0525982A2 (en) * 1991-06-27 1993-02-03 Westinghouse Electric Corporation Method for decontaminating soil containing resins
EP0525982A3 (en) * 1991-06-27 1995-01-04 Westinghouse Electric Corp Method for decontaminating soil containing resins
FR2834980A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-25 Sarp Ind PROCESS FOR SEPARATING ZINC FROM A SECOND METAL THAT DOESN'T FORM ANIONIC COMPLEX IN THE PRESENCE OF CHLORIDE IONS
WO2003062478A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-31 Sarp Industries Method for the separation of zinc and a second metal which does not form an anionic complex in the presence of chloride ions
WO2006113944A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-26 Edmund Kevin Hardwick Separation of nickel from cobalt by using chloridizing solution and cobalt-selective resin

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kavitha et al. Pretreatment processes for seawater reverse osmosis desalination systems—A review
US12076767B2 (en) Solid waste treatment system and method
CN105060434B (en) Sedimentation clarification pool
US7820053B2 (en) Magnetic separation and seeding to improve ballasted clarification of water
US3350302A (en) Clarification of surface waters
Bolto Magnetic particle technology for wastewater treatment
CN102503030B (en) Heavy metal wastewater treatment system
Volesky et al. Biosorption: application strategies
GB1578050A (en) Method for separating pollutants from liquid
Slunjski et al. MIEX® resin water treatment process
JP2015502849A (en) Process and plant for treating water
NL8403683A (en) METHOD FOR REMOVING RESPECTIVELY RECOVERY OF A SERIES OF HEAVY METALS FROM SEDIMENTS C.Q. SECONDARY SLUDGE.
KR102200926B1 (en) Remediation treatment metods for deep-sea mining tailings and their system
JP2002136977A (en) Sewage treatment apparatus of waste household electric appliance recycling treatment apparatus
CN217127107U (en) Sorting field sewage purification circulating system
CN106216368B (en) One kind containing Cr6+Contaminated soil processing unit and its method
CN215667567U (en) Oil field oily sewage rapid treatment device
JPH1177094A (en) Apparatus and method for purifying treatment of dredged soil
CN112851001A (en) Method and device for quickly treating oily sewage in oil field
Westerhoff et al. A new approach to alum recovery
AU2019272033B2 (en) Solid waste treatment system and method
RU2779420C1 (en) Method for purification of wastewater from iron and copper ions
KR101573624B1 (en) Dredged processing device using a magnetic field
AT512961B1 (en) Process for the treatment of river sediments and watercraft for carrying it out
CN109761383A (en) A kind of reuse of heavy metal wastewater thereby and processing method and its reuse and processing system

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed