7 Ekstraktionsvæske behandling

Nyttiggørelse af trykimprægneret træ

7.1 Selektiv fældning af arsen med FeCl₃
7.2 Selektiv fældning af kobber og krom med metal
7.3 Selektiv Ionbytning af kobber
7.4 Udfældning/neutralisering med kalk

Ved ekstraktionsbehandlingen opstår der en ekstraktionsvæske, som skal behandles. Det er vigtigt for processens succes, at ekstraktionsvæsken kan behandles, genanvendes eller skaffes bort på en forsvarlig måde. Det blev derfor først undersøgt om ekstraktionsvæsken med saltsyre og tungmetaller kan regenereres og anvendes i et nyt ekstraktionstrin.

Der er herefter undersøgt forskellige metoder til selektivt at fjerne kobber, krom og arsen ved pH=1 i kloridholdig væske.

7.1 Selektiv fældning af arsen med FeCl₃

Arsen kan fældes som mineralet scorrodit (FeAsO₄ 2H₂O). Udfældningen kan foretages i svagt sur eller basisk væske. Hvis man tilsætter jern(III) til ekstraktionsvæsken ved pH=1 fælder arsen ikke ud og derfor blev det konkluderet, at metoden ikke umiddelbart kan anvendes til selektiv arsen fældning og hvis saltsyren skal regenereres.

Ekstraktionsvæsken blev herefter tilsat base til pH=6 og derefter blev igen tilsat FeCl₃. Koncentrationen af arsen i den filtrerede ekstraktionsvæske blev herved reduceret fra 25 til 15 ppm. Herefter konkluderes, at denne metode ikke er egnet til regenerering af ekstraktionsvæsken.

7.2 Selektiv fældning af kobber og krom med metal

For at reducere problemet med at fjerne kobber og krom til at gælde et metal blev det forsøgt at bytte disse metaller elektrokemisk i ekstraktionsvæsken. Aluminium blev tilsat væsken hvorved der blev dannet et sort bundfald og det tilsatte aluminium var blevet opløst.

Kobberkoncentrationen i ekstraktionsvæsken blev herved reduceret med ca. 80 % fra 84 ppm til 17 ppm og metallet (kobber) blev genfundet i bundfaldet. Krom koncentrationen blev dog reduceret med 10 % fra ca. 11 ppm til 10 ppm. Dette krom blev ligeledes genfundet i bundfaldet. Metoden vurderes derfor som måske egnet til selektiv fjernelse af kobber.

7.3 Selektiv Ionbytning af kobber

Ionbytning blev forsøgt ved anvendelse af to forskellige typer fra DOW. De to ionbytter materialer var Dowex Marathon (stærk basisk anion), der virker i pH området 0-14. Det andet ionbytter materiale var Dowex M4195 (svag basisk) specielt til kobber, nikkel og kobolt.

Dowex M4195 fjernede alt kobber fra opløsningen ved pH=1 uden at fjerne hverken arsen eller krom. Dette kan være en fordel fordi kobber således kan trækkes ud for sig selv og nyttiggøres. Ionbytteren kunne regeneres med koncentreret HCl. Ved regenerering fås en ca. 1.000 ppm kobberopløsning i koncentreret saltsyre. Mængden af syre fra regenerering udgør ca. 250 L/ton træaffald, der er blevet behandlet.

Dowex Marathon blev ligeledes testet ved pH=1 og pH=2,5 i ekstraktionsvæsken, men var ikke i stand til at fjerne hverken krom eller arsen fra den væske, der var renset for kobber.

Desuden blev det forsøgt med pH=6, hvor arsen koncentrationen blev reduceret fra 25 ppm til 8 ppm.

Ionbytning vurderes som teknisk egnet til selektiv fjernelse af kobber, men pga. det store saltsyreforbrug til regenerering af ionbytteren bliver metoden økonomisk uegnet til regenerering af ekstraktionsvæsken.

7.4 Udfældning/neutralisering med kalk

Herefter blev udfældning af tungmetaller ved kalktilsætning forsøgt. Den anvendte kalkkilde var calciumhydroxid Ca(OH)₂.

Ekstraktionsvæsken blev tilsat kalk og der sås et tydeligt farveskifte i ekstraktionsvæsken samtidig med, at der blev dannet bundfald. Den kalkbehandlede ekstraktionsæske blev filtreret og koncentrationerne af tungmetaller blev målt i filtratet. Resultatet er vist herunder i tabel 19 og i figur 13.

Metoden vurderes som teknisk økonomisk egnet til regenerering af ekstraktionsvæske. Filtratet vil kunne genanvendes i processen, men pga. saltindholdet kan det ikke genanvendes fuldstændigt. En vis mængde spildevand må derfor påregnes.

Til neutralisering af 10 liter ekstraktionsvæske krævedes ca. 300 g Ca(OH)₂ hvilket svarer til et kalkforbrug på ca. 30 kg pr. ton ekstraktionsvæske.

pH	Cu Ppm	Cr Ppm	As ppm
1	45	40	35
2	44	39	34
3	44	38	34
4	43	33	28
5	35	12	9
6	18	2	1
7	11	0,5	0,2
8	8	0,2	0,2
9	8	0,2	0,1
10	8	0,2	0,1
11	7	0,15	0,1
12	7	0,2	0,2

Tabel 19: Kobber, krom og arsen koncentration i vandet som funktion af pH. Data er afbildet i figur 14.

Figur 14: Kobber, krom og arsen som funktion af pH i ekstraktionsvæsken.

Figur 14: Kobber, krom og arsen som funktion af pH i ekstraktionsvæsken.

Det vil formentlig være nødvendigt med et yderligere fældningstrin med sulfid for at sikre, at vi bringer arsen koncentrationen ned under de 13 ppb, der er grænseværdien for tilledning af arsen til rensningsanlæg. Herved udfældes der også mere kobber.