198654. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hulladék cinkiszap hasznosítására különféle másodlagos szervetlen vagy 1-4 szénatomszámú szerves karbonsavval képezett cinksók kinyerése útján
1 HU 198654 B 2 Jelen szabadalmi bejelentés tárgya: eljárás hulladék cinkiszap hasznosítására különféle szervetlen és szerves cinkvegyületek kinyerése céljából. Így színtelen vízmentes cink-klorid, kristályos cink-szulfát, cink-acetát stb. előállítására. A találmány szerinti eljárással az ioncserélő gyanta gyártásánál keletkező és eddig tovább nem hasznosítható, környezetszennyező hulladékot képező - bázikus cink-karbonátot, nátrium-karbonátot, nátrium-kloridot továbbá ismeretlen összetételű, kótrányszerü anyagokat változó mennyiségben tartalmazó - ún. cinkiszapból, mint másodlagos nyesanyagból különféle szervetlen és szerves cinkvegyületeket állíthatunk elő. Az ioncserélő gyanta gyártási technológiájában katalizátorként alkamazott cink-kloridot tartalmazó hulladék nátrium-karbonátos, -hidrokarbonátos kezelése során kicsapódott, szennyezett bázikus cink-karbonát képezi a cinkiszapot. Ismeretes, hogy egyre nőnek a korszerű és mindinkább sürgető környezetvédelemmel kapcsolatos követelmények. Ilyenek például a vegyipari üzemek nemcsak az emberi környezetre veszélyes és tovább fel nem dolgozható hulladékanyagok, melléktermékek eltávolításának, illetve ártalmatlanná tételének problémái. A műszaki hatékonyság és önköltségcsökkentés szempontjából mind a hazai, mind a nemzetközi viszonylatban előtérbe kerülnek az olyan elképzelések, eljárások, intézkedések, melyek a szennyező maradék hulladékanyagokat újra felhasználhatóvá alakítják át, szemben az eddig költséges földalatti elhelyezésekkel vagy az elégetéssel. A vizlágyításnál alkalmazott ioncserélő műgyanta gyártásához szükséges és import eredetű vízmentes cink-kloridnak az ioncserélő műgyanta gyártásánál szükségképpen keletkező hulladék cinkiszapból történő előállítására - iparilag is alkalmazható - egyszerű előállítási eljárást mostanáig nem írtak le. Az eddig ismert, a technika állásához tartozó legközelebbi eljárások a kővetkezők: a) A 18 16 608 lajstromszámú NSZK közzétételi irat olyan nedves eljárásban finomításra kerülő cinkoldat szennyezódéseiet kivonó eljárást ismertet, melynek lényege, hogy az oldat ferro-ionjainak hidrogén-peroxiddal ferri-ionná oxidálása előtt az oldatba - finom por formájában - fémcinket adagolnak. b) A 2 035 983 lajstromszámú angol közzétételi irat szerinti eljárásban lényegében vas- és alumíniummentes nagy töménységű víztartalmú savas cink-klorid oldatból állítanak elő cink-kloridot. Az eljárásra jellemző, hogy első lépésben 15-26 °C hőmérsékleten és 6-48 bar nyomáson az 1,5-3 pH értékű cink-klorid oldatot 1-3 órán ót kezelik és belőle a vas és aluminium szennyeződést hidroxidok formájában kicsapatják, majd második lépésben ezen anyagkeveréket hirtelen lehűtik, a csapadékot mossák és leszűrik. Végül - szükség szerint - az előző lépéseket megismétlik. c) A 2 273 878 lajstromszámú francia közzétételi irat fémeket, különösen cinket, kloridot és/vagy egyéb halogenideket tartalmazó fémhulladékból kinyerő eljárást ismertet. A találmány szerinti eljárásra jellemző, hogy első lépésben a fémhulladékanyagot folyékony, kationcserélót tartalmazó szerves fázisban, ebben oldható szerves fémkomplexel hozzák érintkezésbe. A második lépésben a halogenideket és egyéb szennyeződéseket a szerves fázisban vizzel vagy vizes alkáli oldattal történő kimosással távolitják el. A harmadik lépésben végül a szerves fázist ásványi savval reagállatjuk és így tiszta fémsó oldatot nyernek ki. Jelen találmány feladata, hogy cink-karbonát vagy bázikus cink-karbonát tartalmú hulladék cinkiszapot hasznosító, iparilag is alkalmazható egyszerű eljárásra szolgáltasson racionális megoldást amellett, hogy az eddig tovább fel nem dolgozható és a környezetet veszélyeztető hulladékanyagot különféle szervetlen és szerves cinksókká alakítson át, melyek az iparban a közismert módon használhatók fel. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a nyersiszap megfelelő átmosásával, ülepitésével, centrifugálásával és még centrifuganedvesen egy vagy többértékű szervetlen vagy 1-4 szénatomszámú szerves savakban történő oldásával, a szennyező nehézfémsók feloxidálásával és kicsapósával, majd az oldat, szűrésével és bepárlásával vagy kristályosításával megfelelő cinksókal állíthatunk elő. Ezen felismerésünknek alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, hogy a szárazanyagra vonatkoztatva kb. 60 tfX bázikus cink-karbonát (22nC03-3Zn(0H)z) tartalmú nyers iszapot 5-10-szeres tömegű vizzel - intenzív keverés közben - 3-5 alkalommal átmossuk, majd az ezt követő útépítés után centrifugáljuk. A még nedves centrifugaiszapot egy vagy többértékű szervetlen vagy 1- -4 szénatomszámú szerves savban (mint sósav, kénsav, hangyasav, ecetsav stb.) oldjuk. Az oldatot az esetleges nehézfémsóknak hidrogén-peroxiddal való feloxidálós, majd cink-oxiddal történő kicsapatása után megszűrjük. A tiszta oldatot előbb vákuumban besűrítjük és kristályosítjuk vagy pedig - például cink-klorid esetében - szárazra pároljuk, közelítőleg 250 °C-ra hevítve. A bepórlás hőfokán a jelenlevő szerves anyag bomlása következtében az anyag elszineződhet, barnulhat. Ekkor alkáli-kloráttal kezeljük. A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők: a) Hulladék cinkiszapból, tehát egyébként veszendőbe menő, veszélyes és környezet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
