Entfernung und Rueckgewinnung von Zn, Cu, Cd und anderen toxischen Schwermetallen aus Abfluessen alter Entwaesserungsstollen Abschlussbericht

Im Einzugsgebiet des Erzgebirges gelangen durch Abfluesse aus gefluteten Bergbaurevieren zum Teil betraechtliche Schadstoffmengen in die Gewaesser. Fuer das als Modellfall betrachtete Freiberger Gebiet sind dies jaehrlich mehr als 150 t Zn, 1 t Cd, 1,5 t Cu und 0,6 t Pb bei Abflussmengen von ueber 1500 m"3/h. Zielstellung des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens zur Schwermetalleliminierung, das Restgehalte weit unter den Grenzwerten relevanter AbwVwV ermoeglicht. Die abgetrennten Schadstoffe waren in einem verwertbaren Produkt zu konzentrieren. Ausgehend von Laboruntersuchungen wurde eine Versuchsanlage mit einem Nenndurchsatz von 0,5 m"3/h errichtet und im Bypass vor Ort betrieben. Die angewandte Technologie beruht auf einer stufenweisen Hydroxid-Carbonatfaellung bei pH-Werten von 9 bis 9,5. Die Flockenabtrennung erfolgte durch Sedimentation und Tiefbettfiltration. Bei einer gemeinsamen Behandlung der verschiedenen Stollenabwaesser werden Restgehalte < 100 #mu#g/l Zn und < 5 #mu#g/l Cd, Cu, Pb bzw. As erreicht. Das entwaesserte Faellprodukt weist einen Zinkgehalt von 18 bis 20% auf. Der Einsatz dieses Produktes ist im Rahmen eines sekundaermetallurgischen Prozesses moeglich. Anhand der aus den Untersuchungen abgeleiteten Bemessungsgroessen wurden die fuer die Grossanlage erforderlichen Hauptausruestungen ermittelt. Es sind spezifische Behandlungskosten von 0,90 DM/m"3 Wasser zu erwarten. (orig.)In the area of Ore Mountains to some extent considerable amounts of harmful substances enter the flowing waters originating from drainage of flooded mines. For the mining region of Freiberg, considered as a model case here, these are more than 150 t Zn, 1 t Cd, 1.5 t Cu and 0.6 t Pb per year based on a drainage flow of more than 1500 m"3/h. The subject of this research work was to develop a process of heavy metal elimination which ensures residual loads far below the legitimate limiting values. Moreover the separated metals had to be concentrated in a usable product. Proceeding from laboratory studies a pilot plant of throughput of 0.5 m"3/h was constructed and tested with a by-pass flow directly at the effluent. The technology applied is based on a stepwise hydroxide-carbonate precipitation at pH values of 9 to 9.5. Floc separation occured by sedimentation and deep bed filtration. With a complex treatment of different drainage waters residual values of < 100 #mu#g/l Zn and < 5 #mu#g/l Cu, Cd, Pb or As were obtained. The dewatered precipitates containing 18 to 20% zinc are suited for recycling by a secondary metallurgical process. The chemical engineering parameters derived from the investigations are the basis for sizing the main equipment of the technical plant. Specific operating costs of 0.90 DM/m"3 water are expected. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F94B1491+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman