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Recuperar y reciclar metales de las aguas residuales
Mejor técnica disponible (MTD)
Es BAT para recuperar y reciclar metales de las aguas residuales.
Breve descripción técnica
Esto se refiere a los sistemas de recuperación dentro de las instalaciones, no a los procesos externos.
Metales pueden ser recuperados por electrólisis. El sistema es ampliamente utilizado para la recuperación de metales preciosos, pero también puede utilizarse para recuperar otros metales como níquel y cromo de salidas de arrastre. Las células de electrólisis adecuado se comercializan en diferentes tamaños y pueden operar hasta contenidos de metal de menos de 100 mg/l.
Puede ser operada en conjunción con otras técnicas para lograr niveles de emisión baja de agua y reciclaje de aguas de enjuague, etcetera.
Lograr beneficios ambientales
Recuperación de metales para su reutilización.
Reducción de metales en arrastre y su consecuente disminución en las concentraciones de efluentes.
En la separación electrolítica de metal soluciones que contengan cianuro, la destrucción oxidativa anódicamente del cianuro ocurre en paralelo a la ganadora del metal.
Efectos de cross media
Consumo de energía en la baja eficiencia actual.
Datos operativos
Recuperación electrolítica de metales preciosos requiere el reactor electrolítico para reducir la concentración de metal hasta una muy baja concentración (1 ppm o menos). La eficiencia actual en este nivel es muy baja. En todos los casos, bastaría con un cátodo placa plana simple en teoría, pero cuando alta eficiencia actual (para preciosas y metales de transición) cátodo sofisticado diseño es necesarios (giratorio tubo célula, cátodo de fibra de grafito), o un lecho fluidizado para superar el agotamiento superficie del cátodo. En todos los casos (incluida la oxidación anódica) el ánodo debe ser del tipo 'insoluble'.
Cátodos son generalmente hojas, papel o partículas, generalmente hechas del mismo metal para recuperarse, pero también de acero inoxidable u otros metales, que permiten un despedida mecánico del depósito desde el espacio catódico, o su eliminación por disolución anódica. Hierro, acero inoxidable, carbono poroso, las partículas de grafito, vidrio o plástico metalizado granos y tejidos metalizados son ejemplos de materiales comunes. Selección de materiales de cátodo está determinada por la naturaleza del tratamiento, que sigue la deposición de metal. En cualquier caso, maximizar la superficie de cátodo y el proceso de difusión es los medios más importantes para mejorar la eficiencia del reactor electrolítico.
Material anódico incluye: grafito, plomo, aleaciones de plomo con plata o estaño, antimonio, acero inoxidable, fundición de hierro, silicio de ferro y los válvula los metales (titanio, tantalio, tungsteno, niobio) recubiertos con metales nobles (platino iridio) o con óxidos de metal noble (iridio, rutenio óxidos).
La selección del material anódica es generalmente un compromiso basado en:
- comportamiento de la tensión para la reacción particular de un determinado material
- la corrosión del ánodo, propiedades mecánicas y la forma en que el material está disponible
- precio
Condiciones de operación varían en función del metal a ser recuperados; de oro las condiciones recomendadas son: mínimo de pH de 10, voltaje de la celda 8 V, densidad de corriente 20 A/dm2 temperatura > 60 ° C y una brecha de ánodo-cátodo de 8 a 16 cm.
Otras ventajas de la recuperación electrolítica sobre el método de intercambio iónico son:
- no produce ningún aumento en la concentración de sal disuelta
- la presencia de otros metales en concentraciones similares no afecta la tasa de eliminación de la especie deseada
- también puede oxidar especies no deseadas, tales como cianuro
Metales nobles, debido a su carácter electropositivo, son más fácilmente electrodeposited que no noble.
Por recuperación electrolítica, son especialmente adecuados los siguientes arroyos:
- enjuague (salida de arrastre) concentrados de electrochapado metal
- enjuague (arrastre) concentrados y soluciones de proceso de químico metálico excepto que contiene soluciones de fosfato
- regenera ácido sulfúrico de los intercambiadores de cationes desde el tratamiento de las aguas de enjuague: Estas contienen metales no ferrosos.
La pureza de los metales generados puede permitir un uso interno directo como un material de ánodo, de lo contrario volver a utilizar es a través del comercio del metal de desecho.
Aplicabilidad
Oro y plata han sido recuperados electrolítico para más de 50 años.
Recuperación electrolítica tiene una aplicabilidad más amplia que los metales preciosos: también puede ser utilizado para los metales de transición.
Lecho fluidizado células aumentan la eficiencia del proceso.
Economía
Rentable para los metales preciosos.
Puede ser rentable para los metales de transición, por ejemplo, donde reduce los costos de tratamiento de aguas residuales (costos de capital y corrientes).
Electrólisis interna tienen costos en inversiones y personal (tiempo y habilidades) así como un gasto de energía considerable debido a la producción de electricidad baja (kg/amperios hora). Esto puede compensarse para soluciones de cianuro donde se destruye el cianuro en paralelo.
Para un lecho celda: aunque la técnica puede utilizarse en la mayoría de los metales, consideraciones económicas limitan la aplicación a metales valiosos o fácilmente reutilizables. Unidades pueden recuperarse de 1 kg a la semana a 150 kg/semana de electrolítico puro metal de la solución. Las soluciones pueden ser muy diluidas, típicamente conteniendo 100 a 500 partes por millón (0,1 – 0,5 gm/l).
Plantas de ejemplo
Tratamiento superficial de las plantas de metales por ejemplo
- Recuperación de plata de residuos soluciones fotográficas
- Recuperación – fabricante de circuitos impresos de cobre
Mejores prácticas
- electrochapado níquel
Electrodiálisis técnica permite para mantener una concentración suficientemente baja de níquel en el agua de lavado mientras que la concentración del metal en la solución del concentrado.
El concentrado resultante puede servir para complementar el contenido de baños de la galjanoplastia.
El grado de recuperación de este método supera el 90%.
Consumo de energía es el kWh/kg 3.1 Ni
Ejemplo: planta de Asahi Glass – Japón
- galvanoplastia de cobre
Como resultado de la electrodiálisis desalinizada agua producida (que se puede volver a utilizarse para el lavado) y concentrado de cobre cianuro de baños de la galjanoplastia dirigida a.
La concentración de cobre en el agua de enjuague es menos de 1 g de Cu/dm3.
El concentrado tiene una concentración de 65 g Cu/dm3.
Consumo de energía es 1-2 kWh/kg Cu 94% en la recuperación de cobre desde el agua de enjuague.
Ejemplo: planta de instalación fraccional técnica Francia.
Galjanoplastia del beneficio neto anual es de 1500 euros para la recuperación de 292 kg Cu.
- galvanoplastia de cromo
Como consecuencia de la electrodiálisis se forma agua (que puede ser reutilizada para el riego) y ácido crómico privadas de 60-90% de los metales pesados.
Consumo de energía es 12-15 kWh/kg CrO3.
Después de la aplicación de la ósmosis inversa el agua se obtiene con una pureza elevada (95% de retención de cromo) y concentrar todos los componentes de la franja de aguas residuales.
Ejemplo: planta de instalación de fraccional técnica en Alemania.