Separace těžkých kovů z odpadních vod sorpčně-redukčním postupem a technika zpracování výsledné směsi kovů na využitelné produkty

Věra Mozolová

Bachelor's thesis

Separation of metals from wastewaters by sorption-reduction method and consequent techniques for treatment the metal mixture

Abstract:

Společnost Kovohutě Příbram nástupnická, a. s., se zabývá recyklací odpadů s obsahem olova a dalších neželezných a drahých kovů. Skládá se ze 4 divizí, z nichž tři jsou zaměřeny na recyklaci kovů a jedna na výrobu komponent a hotových výrobků zejména na bázi olova, cínu, mědi a stříbra. Nejvýznamnější co do objemu výroby, obratu a vlivu na životní prostředí je divize Recyklace, jejíž hlavní náplní je pyrometalurgické zpracování odpadů s obsahem olova, především pak vyřazených olověných akumulátorů a kusového olova, s cílem vyrobit olovo o chemické čistotě 99,97 až 99,99 % nebo slitiny olova. Odpady s obsahem olova jsou nejprve taveny v šachtové peci spolu s ostatními složkami vsázky za vzniku surového olova, strusky, olovářského kamínku a plynných produktů s úlety. Surové olovo je dále zpracováno fyzikálně-chemickými procesy za účelem dosažení požadovaného chemického složení. Filozofií společnosti je maximální materiálové a ekologické využití všech tzv. vedlejších produktů vznikajících v průběhu celého procesu recyklace olova. Jedním z tzv. vedlejších produktů jsou úlety ze šachtové pece, které jsou zachytávány na soustavě pytlových filtrů a následně jsou zpracovány hydrometalurgicky. Princip hydrometalurgického zpracování úletů spočívá v převedení olova ve formě chloridů na uhličitan zpracovatelný technologií šachtové pece. Současně vzniká i odpadní voda s obsahem solí a kovů, zejména thallia a kadmia. Stávající čistička odpadních vod, situovaná v areálu společnosti, dokáže kovy z těchto odpadních vod s výjimkou Tl, jehož separace je neúplná, poměrně účinně odstranit. Hlavním cílem této bakalářské práce je popsat a vyhodnotit unikátní technologii, kterou vyvinul VÚAnCh Ústí nad Labem ve spolupráci se společností Kovohutě Příbram nástupnická, a.s. v rámci projektu "Výzkum a vývoj separace těžkých kovů z odpadních vod redukčně-sorpčním způsobem a technik zpracování vyredukované směsi těžkých kovů a jejich sloučenin na využitelné produkty", který byl zahájen v roce 2010 a ukončen 30.6.2014. Hlavním úkolem vyvíjené technologie bylo snížit znečištění silně kontaminovaných vod z loužení pecních úletů, zejména eliminovat vysoký obsah Tl v nich, izolovat Tl z vyredukované směsi kovů a jejich sloučenin ve formě čistých thallných solí s konečnou preparací a vytavením Tl do kovové formy o nejvyšší možné čistotě pro případný prodej.

Abstract:

The company Kovohute Pribram nastupnicka, a.s., deals with the recycling of waste containing lead and other non-ferrous and precious metals. It consists of four divisions, three of which are focused on metal recycling and one on the production of components and finished products mainly based on lead, tin, copper and silver. The most important division in terms of production volume, turnover and the impact on the environment is The Recycling Division, whose main task is pyrometallurgical processing of wastes containing lead, especially discarded lead-acid batteries and piece of lead, to produce lead of the chemical purity of 99.97 to 99.99 % or lead alloys. Wastes containing lead are first melted in a shaft furnace together with the other components to produce crude lead, slag and lead matte and gaseous products. Crude lead is further processed by physico-chemical processes to achieve the desired chemical composition. The company's philosophy is the maximum material and ecological use of the so-called byproducts produced during the whole process of recycling lead. One of the so-called byproducts are drifts from the blast furnace, which are captured in a bag filter system and are subsequently processed by hydrometallurgy. The principle of hydrometallurgical processing of the drifts lies in transferring lead in the form of chloride to carbonate processable by technologies of shaft furnace. Simultaneously there is also wastewater containing salts and metals, especially cadmium and thallium. The existing wastewater treatment plant, situated in the premises of the company, can remove these metals from wastewater except Tl, whose separation is incomplete, quite effectively. The main objective of this thesis is to describe and evaluate the unique technology developed by VÚAnCh Ústí nad Labem in collaboration with Kovohute Pribram nastupnicka, a. s. within the project "Research and development of the separation of heavy metals from wastewater -- by reduction- sorption method and techniques for processing the reduced mixture of heavy metals and their compounds into useful products", which was launched in 2010 and ended June 30, 2014. The main task of the developing technology was to reduce the pollution of water heavily contaminated by leaching of furnace drifts and particularly eliminate the high content of Tl in them, isolate Tl from the reduced mixture of metals and their compounds in the form of the pure Tl salt with the final dissection and fusion of Tl into a metal mold for the highest possible purity for eventual sale.

Keywords

thallium, loužení, odpadní voda, redukce

Keywords

thallium, leaching, reduction, waste water

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Vladislav Chrastný, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Science

Bachelor programme / field:
Landscaping / Landscape Technical and Administration Services