Number of the records: 1  

Elektrodepoziční jednotka pro odstraňování kovů z odpadních vod z energetického využití odpadů s předchozí několikastupňovou extrakcí.

  1. 1.
    0541449 - ÚCHP 2022 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
    Krystyník, Pavel - Mašín, P. - Jadrný, J.
    Elektrodepoziční jednotka pro odstraňování kovů z odpadních vod z energetického využití odpadů s předchozí několikastupňovou extrakcí.
    [Electrodeposition apparatus for removal of metals from wastewater with preceding multistep extraction.]
    Internal code: elektrodepoziční jednotka ; 2020
    Technical parameters: Navržená a otestovaná laboratorní jednotka je schopna deponovat Zn z vod po vypírce spalin z energetickém využití odpadů. Odpadní voda obsahuje vysoké koncentrace chloridů, které je nutné před samotnou depozicí vyměnit za sírany, aby nedocházelo k produkci HCl a Cl2. Toho se dosáhne ve třech krocích: Nejprve dojde k odstranění kovů ušlechtilejších než zinek pomocí tzv. cementace. Následuje extrakce Zn do organického rozpouštědla a dalším krokem je extrakce Zn z organického rozpouštědla do roztoku kyseliny sírové, za vzniku ZnSO4, který je podroben procesu elektrodepozice.
    Economic parameters: Vzhledem k malému měřítku testovaného zařízení to nelze kalkulovat.
    R&D Projects: GA TA ČR(CZ) TH03030388
    Institutional support: RVO:67985858
    Keywords : electrodeposition * bis-2-ethylhexylphosphinic acid, * sulphuric acid * hydrochloric acid * zinc
    OECD category: Environmental sciences (social aspects to be 5.7)

    Navržené zařízení je určeno pro získávání kovů (především Zn) z odpadních vod metodou extrakce a navazující elektrodepozice. Odpadní vody pocházejí z vypírky spalin po procesu energetického využití odpadů. Nejprve probíhá cementace ušlechtilejších kovů než je Zn za přídavku práškového Zn v poměru 0,1-20 g/100 ml. Tím dojde k odstranění např. Cd, Pb nebo Cu, ale také Al a Fe. Získaný roztok rafinovaných Zn solí je podroben procesu extrakce do organického rozpouštědla (bis-2-ethylhexylfosfonová kyselina) v poměrech 1:4-4:1. Následuje krok reextrakce do roztoku H2SO4 o koncentraci 1-15 %, přičemž poměr organické fáze a kyseliny sírové se pohybuje v oblasti 1:4-4:1. Celková účinnost procesu extrakce Zn se pohybuje v rozmezí 70-80 % za vzniku zakoncentrovaného roztoku ZnSO4, který je vhodný k depozičnímu zpracování.
    Elektrochemická redukce (depozice) rozpuštěných kovů probíhá v dvoukomorové elektrochemické cele o objemu 15 ml, ve které je umístěna pracovní elektroda a protielektroda v jedné komoře a referenční elektroda v druhé komoře. Na pracovní elektrodu je vloženo napětí v intervalu -1-(-1,3) V, při kterém dochází k vylučování vodíku na protielektrodě a tím se zaručí redukční prostředí, díky kterému je pak Zn redukován ve formě ZnO na pracovní elektrodě. Účinnost depozičního procesu závisí na koncentraci kovů a velikosti elektrod a rovněž na pH, které musí být v intervalu pH 3 – 5. Proces depozice může být prováděn ve více navazujících krocích, pro zvýšení účinnosti odstranění kovů.


    The proposed device is designed for the recovery of metals (especially Zn) from wastewater by extraction and subsequent electrodeposition. Wastewater comes from flue gas scrubbing after the energy recovery process. First, the cementation of noble metals than Zn takes place with the addition of powdered Zn in the ratio 0.1-20 g / 100 ml. This removes eg Cd, Pb or Cu, but also Al and Fe. The obtained solution of refined Zn salts is subjected to an extraction process into an organic solvent (bis-2-ethylhexylphosphonic acid) in a ratio of 1: 4-4: 1. This is followed by a re-extraction step into a 1-15% H2SO4 solution, the ratio of organic phase to sulfuric acid being in the range of 1: 4-4: 1. The overall efficiency of the Zn extraction process is in the range of 70-80% to produce a concentrated solution of ZnSO4, which is suitable for deposition processing.
    Electrochemical reduction (deposition) of dissolved metals takes place in a two-chamber electrochemical cell with a volume of 15 ml, in which a working electrode and a counter electrode are placed in one chamber and a reference electrode in the other chamber. A voltage in the range -1 - (-1.3) V is applied to the working electrode, at which hydrogen is emitted at the counter electrode and thus a reducing environment is guaranteed, thanks to which Zn is then reduced in the form of ZnO at the working electrode. The efficiency of the deposition process depends on the concentration of metals and the size of the electrodes, as well as on the pH, which must be in the pH range 3-5. The deposition process can be performed in several successive steps to increase the efficiency of metal removal.

    Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0319001

     
     
Number of the records: 1