PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE TRATAMIENTO DE LIQUIDOS QUE CONTIENEN CIANUROS.

Procedimiento para el tratamiento, preferiblemente de líquidos acuosos con contenido en cianuro,

en el cual el líquido es tratado con al menos un oxidante en combinación con luz ultravioleta, particularmente en un llamado recipiente de cargas, caracterizado por el hecho de que en al menos una etapa de tratamiento posterior/ulterior el líquido tratado de esta manera es llevado en contacto intenso con una corriente de gas, de modo que una corriente de sustancias pasa de la fase líquida a la fase gaseosa

Procedimiento y dispositivo de tratamiento de líquidos que contienen cianuros.

La invención se refiere en primer lugar a un procedimiento para el tratamiento de líquidos, preferiblemente acuosos, con contenido en cianuro, según el preámbulo de la reivindicación 1. Además la invención se refiere a un dispositivo para el tratamiento de dichos líquidos.

Los compuestos de ciano, particularmente los cianuros, participan en numerosos procesos técnicos. Pueden emplearse por lo tanto como agentes adyuvantes o se originan como productos de valor o residuos.

En procesos de flotación, los cianuros son utilizados como los llamados agentes de empuje. En la instalación de lixiviación de cianuro se obtienen metales, particularmente metales nobles, por extracción con cianuros. Por lo tanto surgen complejos de cianuro metálico, que se desintegran por oxidación. Los líquidos con contenido en cianuro se producen también como aguas residuales de industrias galvanotécnicas. Además también las llamadas soluciones para separación para la desmetalización de superficies de la pieza a labrar a menudo están cargadas de cianuro. En los líquidos citados, los cianuros pueden estar contenidos en forma de cianuros libres y/o en una forma ligada al complejo.

El representante más conocido de procedimientos de desintoxicación convencionales es el procedimiento de lejía de hipoclorito sódico empleado desde hace mucho tiempo en la galvanotécnica. En el mismo se eliminan los iones metálicos del complejo cianídico por adición de grandes cantidades de hipoclorito sódico a la carga de aguas residuales a tratar y se oxida el cianuro. Al mismo tiempo surge también el amonio, el cual sin embargo reacciona adicionalmente con el excedente del hipoclorito sódico y se convierte en tricloramina mediante la monocloramina y la dicloramina. Como desventajas de este procedimiento deben nombrarse:

Elevado consumo de hipoclorito sódico, puesto que esta lejía debe ser añadida en excedentes grandes, porque una gran parte del hipoclorito sódico se descarga con el amonio que surge durante la desintoxicación.

Formación de compuestos halógenos orgánicos absorbibles en carbón activado, los cuales son medidos y sobrevalorados con el parámetro total AOX conocido al experto.

En el procedimiento de lejía de hipoclorito sódico, la problemática de la complejidad de iones metálicos por el amonio a causa de la transformación química de amonio con el cloro mediante la monocloramina y la dicloramina en la tricloramina es de una importancia comparativamente insignificante. La tricloramina no posee ninguna constante de complejidad notable para metales. Sin embargo estos compuestos son indeseados en aguas residuales, puesto que perturban de manera sostenible la biología de instalaciones clarificadoras y aguas. Además surgen durante la desintoxicación mediante hipoclorito sódico, según lo anteriormente mencionado, unos compuestos clororgánicos (AOX).

A este respecto la patente estadounidense US 5,120,451 divulga un procedimiento para la reducción del contenido de cianuro en una solución que contiene tanto iones de cianuro como también amoníaco disuelto. Por lo tanto es utilizada la lejía de hipoclorito (hipoclorito sódico) y la solución así tratada con una corriente de aire. La problemática arriba mencionada, particularmente del alto consumo de hipoclorito sódico, no se evita mediante el procedimiento según este documento de patente estadounidense.

La oxidación UV convencional igualmente conocida posee la ventaja respecto al procedimiento de lejía de hipoclorito sódico, de que no se forma ningún AOX, al contrario, se descompone un AOX eventualmente presente. Sin embargo se produce amonio, el cual por cierto no es tóxico, pero impide una precipitación completa de metal. La completa precipitación de metal es sin embargo uno de los objetivos esenciales de la desintoxicación de cianuro, independientemente de los procedimientos adoptados.

En la oxidación UV convencional, un fenómeno observado a menudo es que permanece una carga tratada, que cumple por cierto el valor límite pretendido poco después del final del tratamiento o el valor límite legalmente prescrito para metales, pero ya poco tiempo después excede nuevamente el valor límite, puesto que los complejos formados con otros formadores de complejo (cianuro) impiden una precipitación de metal. Un signo claro de esta problemática es el "azularse" las soluciones de cianuro cuproso después de la desintoxicación de cianuro por el complejo de tetramina de cobre.

El procedimiento de la oxidación UV convencional es conocido al experto. Por lo tanto al líquido acuoso que contiene cianuro habitualmente se añade al menos un oxidante, preferiblemente un peróxido como el peróxido de hidrógeno. El oxidante desintegra los cianuros libres y ligados al complejo en el líquido. Adicionalmente se irradia por lo tanto con luz ultravioleta. La luz ultravioleta sirve por lo tanto para la iniciación de la reacción de descomposición del cianuro. Puede emplearse luz UV por ejemplo con una longitud de onda de 153 nm hasta 405 nm, es decir, a partir del espectro UV total. Preferiblemente es utilizada sin embargo la luz UV-B rica en energía de la longitud de onda de 280 nm a 320 nm o luz UV-C de la longitud de onda de 200 nm hasta 280 nm. Son usadas frecuentemente unas lámparas UV tubulares extendidas por ejemplo en forma de tubos. Aquí pueden ser indicados unos valores para la densidad de energía de preferiblemente 100 a 200 W/cm de longitud de lámpara.

Como estado de la técnica se puede hacer referencia por ejemplo a la WO 00/06498 del solicitante. Allí están representadas también etapas de post-tratamiento para productos gaseosos producidos durante el tratamiento, es decir el cianuro de hidrógeno, oxígeno y/o dióxido de carbono. Sobre la problemática arriba descrita sin embargo no se ha mencionado nada.

Conforme a ello, la invención se plantea el objetivo de evitar las desventajas arriba descritas del estado de la técnica. Particularmente deben ser solucionados de manera fiable los problemas relacionados y conforme a ello se pueden lograr los valores límites deseados.

Esta tarea se resuelve mediante el procedimiento con las características de la reivindicación 1 y el dispositivo con las características de la reivindicación 18. Las formas de realización preferidas del procedimiento según la invención están descritas en las reivindicaciones dependientes 2 a 17. El texto de todas las reivindicaciones hace referencia al contenido de esta descripción.

Con el procedimiento según la invención se crean los requisitos técnicos de proceso de disociar los complejos de amonio-metal que, como todos los compuestos, están sujetos a la ley del efecto de masas, mediante la expulsión (eliminación) del amonio por medio de la fase gaseosa. Después de esta transformación los iones metálicos se encuentran nuevamente libres en la solución y pueden ser eliminados de las aguas residuales por una precipitación clásica y en su caso en coherencia con una absorción a los llamados cambiadores selectivos según el estado de la técnica. El modo del procedimiento según la invención consiste por consiguiente en el tratamiento posterior/ulterior de cargas después de un tratamiento de oxidación y con rayos UV que da lugar a nuevos complejos de metal. En este la carga es complementada por una técnica de procesamiento según la invención que destruye los complejos surgidos y está acompañada por las ventajas siguientes:

• no hay formación alguna de complejos de metal-amonio

• precipitación de metal simple

• desintoxicación completa

• automatizabilidad del proceso total, porque se interceptan particularmente funciones erróneas de manera técnica de seguridad

• cumplimiento seguro de los valores límites de metal después de una precipitación y absorción selectiva subsiguiente en el cambiador de cationes

La consideración de la reivindicación 3 tiene en cuenta el hecho de que las aminas en dependencia de su valor pKs conducen a un valor pH óptimo para el desplazamiento del equilibrio entre los diferentes pares de ácido y de base. Las aminas pueden ser expulsadas o eliminadas solamente en la forma de bases no protonada, mientras que las formas protonadas no presentan ninguna presión de vapor mensurable. Ya que la presión parcial de algunos agentes complejantes inorgánicos depende del valor pH de la solución y una precipitación simultánea de los iones centrales es ventajosa, el rango del valor pH óptimo, como está representado en la reivindicación 3, oscila entre...

1. Procedimiento para el tratamiento, preferiblemente de líquidos acuosos con contenido en cianuro, en el cual el líquido es tratado con al menos un oxidante en combinación con luz ultravioleta, particularmente en un llamado recipiente de cargas, caracterizado por el hecho de que en al menos una etapa de tratamiento posterior/ulterior el líquido tratado de esta manera es llevado en contacto intenso con una corriente de gas, de modo que una corriente de sustancias pasa de la fase líquida a la fase gaseosa.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el amonio presente o formado en el líquido es expulsado por la corriente de gas.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que en la etapa del post-tratamiento el líquido es llevado en contacto con la corriente de gas, con un valor pH de al menos 7, preferiblemente con un valor pH de > 9, particularmente con un valor pH de entre 9 y 14.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el oxidante es un peróxido, particularmente un peróxido de hidrógeno.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la corriente de gas es aire.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la corriente de gas es conducida por al menos un soplante.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la corriente de gas es conducida por al menos un eyector de chorro según el principio de Venturi.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la corriente de gas es introducida por al menos un aireador en un tanque de líquido, particularmente el recipiente de cargas.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el intenso contacto con la corriente de gas es efectuado en al menos un aparato de transferencia de sustancias, en el cual el gas y el líquido se llevan en contacto intenso en la contracorriente, en la corriente cruzada o en la contracorriente cruzada.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el aparato de transferencia de sustancias es al menos una columna de cuerpo de llenado o al menos una columna pulverizadora.

11. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el aparato de transferencia de sustancias es al menos una columna de platos.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por el hecho de que después de un solo pasaje en el aparato de transferencia de sustancias, el líquido abandona el sistema total.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por el hecho de que después de haber pasado el aparato de transferencia de sustancias el líquido retorna al recipiente de cargas y luego es bombeado de nuevo a través del aparato de transferencia de sustancias.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que durante el post-tratamiento con la corriente de gas es suministrada energía térmica al líquido a tratar.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que la energía térmica es generada eléctricamente e introducida en el líquido preferiblemente por calefactores de inmersión.

16. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que la energía térmica es introducida en el líquido por un reactor UV.

17. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que la energía térmica es introducida en el líquido por un intercambiador de calor.

18. Dispositivo para el tratamiento de líquidos, preferiblemente acuosos, con contenido en cianuro, con un recipiente (1) para la admisión del líquido, al menos un hbox{soplante (5, 8) para aportar al líquido una corriente de gas, así como}

- una bomba (2),

- un aparato de transferencia de sustancias (4),

- al menos un calefactor (9), y

- al menos un dispositivo de tratamiento UV (10).