194131. lajstromszámú szabadalom • Eljárás méregtartalmú, környezetszennyező edzősó-salakok értékes összetevőinek kinyerésére
1 194.131 2 A találmány alkalmas méregtartalmú, környezetszennyező edzősósalakok értékes összetevőinek kinyerésére. Ismeretes, hogy a vasiparban a feldolgozás folyamán nagy mennyiségű edzősót, hőkezelő sófürdőt használnak, melynek a salakja is egyike azoknak az anyagoknak, melyek tárolásuk és megsemmisítésük során az ipari üzemeknek nagy gondot okoznak, mert számottevő mennyiségben tartalmaznak mérgező anyagokat, elsősorban cián- és báriumvegyületeket, a nátrium-klorid és -karbonát, vashulladék és szén mellett. A környezetre ilyen formán rendkívül veszélyes hulladékok megsemmisítése tudomásunk szerint nem egyértelműen megoldott kérdés, különösen ami a méregtelenítés után visszamaradó magas sótartalmú és rendszerint a csatornába eresztett szennyvizet illeti. A szakirodalom tanulmányozása alapján megállapítható, hogy néhány széleskörűen alkalmazható általános módszertől eltekintve (mint pl. a kokszolói gázok HCN mentesítése, a szerves szintetikus véggázok kezelése) szinte valamennyi cianidot alkalmazó technológia melléktermékének kezelésére önálló megoldást kellett kifejleszteni. A legtöbb méregtelenítési eljárás a többnyire kis koncentrációban jelenlevő cianidvegyület kémiai átalakításával, többnyire oxidációjával oldja meg a feladatot. Ennek során a rendkívül mérgező cianid ion a kevésbé toxikus cianát ionná, vagy teljes oxidácival nitrogénné vagy ammonium vegyületté, illetve széndioxiddá alakul át. Az oxidativ méregtelenítési eljárások közös hátránya a rendkívül nagy vegyszer és/vagy elektromos energia igény, mely különösen jelentőssé válik ha a mentesítendő hulladék egyéb könnyen oxidálható anyagokat is tartalmaz. További hátrányt jelent, hogy a folyamatban keletkező termékek vagy értéktelenek, vagy nem nyerhetők ki gazdaságosan. Példaként megemlítjük a 2.531.721 számú nyugatnémet szabadalmi leírást, amelyben a HCN oxidációját 80-95%-os kénsav segítségével végzik. Az oxidáció és az azt követő hidrolizis termékei NH4 HSOd és CO. Nitrogén oxidok jelenlétében az oxidáció nitrogént, széndioxidot és vizet eredményez. A méregtelenítés szempontjából kimerültnek, elhasználtnak tekinthető 80%-os kénsav további hasznosításáról is gondoskodni kell. Széleskörűen elterjedtek a cianidtartalmat kén, illetve különböző kéntartalmú vegyületek felhasználásával rodanidokká átalakító méregtelenítési eljárások is, melyeknek alkalmazása csak akkor gazdaságos, ha a tennék eldobható, vagy a keletkező rodanid megfelelő tisztaságban kinyerhető és értékesíthető. így például a 80.94.675. számú japán szabadalmi leírásban a kb. 80 mgídm3 koncentrációjú cianidos szennyvizet, mely ezen kívül még ammóniát és kénhidrogént is tartalmazott, literenként 1 g kén hozzáadásával 65 °C-on oxidálják. A keletkező és kinyerésre nem kerülő termékek: HCNS, Hj S2 03, valamint különféle poliszulfidok. „____ Szokásos módszernek nevezhető a cianidokat stabilis, oldhatatlan komplexek formájában megkötő átmeneti fém vegyületek alkalmazása. Ezek közül is leggyakoribbak a vas sók felhasználásával különféle módon megvalósított, oldhatatlan komplex ferricianátokat eredményező módszerek. Közös hátrányuk, hogy viszonylag kis mennyiségű cianid megkötésével 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 nagy tömegű, el nem dobható, noha kevésbé veszélyes hulladékot hoznak létre, melynek ugyan többféle felhasználási lehetősége lenne, gyakorlatilag azonban mindegyik ilyen hasznosítás további jelentős beruházási és üzemeltetési költséget igényelne. Ilyen megoldást ismertet a szinte klasszikusnak mondható 72 47.562 számú japán szabadalmi leírás, amely szerint a HCN és 112S tartalmú kokszolói gázokból lúgos közegben szuszpendáltatott vasszulfiddal, valamint savas közegben hozzáadott vas II sóval (NH4/2 Fe/Fe/CNÄ) csapadék alakjában távolítják el az átáramoltatott gáz HCN tartalmát. A felsorolt három típusmegoldáson kívül számos egyedinek tekinthető megoldás ismeretes, melyek főként az alkalmazott abszorber, vagy a reakcióközeg minőségében térnek el: például a 121 952 számú NDK szabadalmi leírás, mely szerint híg vizes fenol oldattal választják ki a HCN-ot, vagy a 2 260.248 számú nyugatnémet szabadalmi leírás, mely olyan megoldást mutat be, melynek során a metanol elnyelető közegből többléjrcsős rektifikálással .szabadítják fel az eltávolítani kívánt kénhidrogén és széndioxid gázokat, majd n maradék HCN-ot NaOH- dal NaCN-dá alakítják és elhidrolizálják. A keletkező Na-formiátot a szennyvízzel kibocsátják. Az utóbbi időben egyre jobban terjednek a különféle katalitikus eljárások, amelyek a hagyományosnak mondható oxidációs méregtelenítést oldják meg újszerűén a levegő oxigénjének felhasználásával. Homogén katalizátor rendszert ír le a 2. 340.126 számú francia szabadalmi leírás. A megoldás szerint 2-metil-1,4naftokinon-3-szulfonát és vas-II-tartarát 2-oxietanol-dibutil-amin+glicerin+víz oldószereleggyel készült oldatában 2 bar nyomású gáztérből a HCN-ot 98,3%-os hatásfokkal távolítják el. Érdekes megoldást jelentenek a szilárd katalizátorokat használó eljárások, is, mint pl. a 76.33.763 számú japán szabadalmi leírás. Ezzel az eljárással a Rh és Ru szennyezésű Fe, Cu, Ag tartalmú oxidkatalizátorral 350 °C katalizátorhőmérsékleten az átvezetett gáz HCN tartalmának 95%-át alakították át ártalmatlan vegyületekké. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, melynek segítségével gazdaságosan oldható meg olyan cianidtartalmú hulladékok újrahasznosítása — pl. hőkezelő sófürdők salakjai —, melyek néhány százalék oldható cianid mellett nagy mennyiségben tartalmaznak egyéb mérgező vagy erősen környezetszennyező vegyületeket. Az eljárás előnye, hogy a teljesen zárt technológia eredményeként a feldolgozott veszélyes hulladék teljes egészében más vegyipari műveletekben alapanyagként hasznosítható formába kerül, vagyis nem a cianidtartalom megsemmisítésére, hanem újrahasznosítására törekszik. Eljárásunk lényege, hogy a sóolvadékos hőkezelési műveletekben keletkező nagy cianidtartalmú ún. edzösósalakot 5 mm alatti szemcseméretre őrölve 30—50 °C-on keverős reaktorban feloldjuk és a kezdetben erősen lúgos kémha tású oldatot koncentrált sósav adagolásával pH=l-ig savanyítjuk. Az elegy karbonátkomponenseiből felszabaduló CO,-ot és a keletkező HCN-ot —25 °C-ia hűtött NaCl oldaton, majd ZnO-K,CO, 1:1 szőchiometriktis arányú vizes szuszpenzioján buborékol tatjuk keresztül, a keverős reaktorban lévő oldatból a HCN eltávolítását forralás közben átvezetett levegővel tesszük teljessé. A hűtött sólébcn felfogott HCN-ot NaOH-dal NaCN-dá 2
