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

In der erzgebirgischen Region gelangen mit frei abfliessenden Waessern gefluteter Bergbaureviere zum Teil betraechtliche Schadstofffrachten in die Gewaesser. Fuer das als Modellfall betrachtete Freiberger Gebiet sind dies jaehrlich 180 t Zn, 4 t Pb und 1,3 t Cd bei Abflussmengen von ueber 1000 m"3/h. Es war ein Verfahren zu entwickeln, das Restgehalte weit unter den Grenzwerten relevanter AbsVsV ermoeglicht. Die abzutrennenden Schadstoffe waren in einem verwertbaren Produkt zu konzentrieren. Gegenstand dieser Forschungsarbeit waren zunaechst Laboruntersuchungen zur Ermittlung geeigneter chemischer und verfahrenstechnischer Bedingungen, um daraus die technischen Parameter fuer den Bau einer Versuchsanlage mit 0,5 m"3/h Durchsatz abzuleiten. Im nachfolgenden Bearbeitungsschritt erfolgt die Erprobung des Verfahrens direkt am Anfallort der Waesser. Aufgrund der Laboruntersuchungen ist die kombinierte Hydroxid-Carbonat-Faellung bei pH-Werten um 9,5 die guenstigste Variante der Wasserbehandlung, wobei Restgehalte <0,2 mg/l Zn und <0,01 mg/l Cd, Cu, Pb bzw. As sicher reichbar sind. Die entwaesserten Faellprodukte erfuellen die Konditionen fuer eine Verarbeitung zinkhaltiger Rueckstaende in einem Huettenprozess. Die Anwendung von CO_2 anstelle von Natriumcarbonat in der zweiten Faellungsstufe ergibt zwar extrem niedrige Schadstoffrestgehalte, fuehrt aber zu grossen, nicht verwertbaren Schlammengen. (orig.)In the area of Ore Mountains to some extent considerable amounts of harmful substances enter the flowing waters originating from drainage of old flooded mines. Only from the mining region of Freiberg, considered as a model case here, these are about 180 t Zn, 4 t Pb and 1,3 t Cd per year based on a drainage flow of more than 1000 m"3/h. A process of heavy metal elimination had to be developed which ensures residual loads far below the legitimate limiting values being relevant to these discharges into waters. Moreover the separated heavy metals had to be concentrated in a product which can be recycled in a metallurgical process. The subject of this research work was to find suitable chemical and chemical engineering conditions by laboratory studies in the first step and to derive the technical parameters for the construction of a pilot plant of throughput of 0,5 m"3/h in the second. In a future period of research this plant will be tested directly at the effluent. Laboratory studies offered a combined hydroxyde-carbonate precipitation as the most appropriate principle of water treatment. Residual values below 0.2 mg/l Zn or 0.01 mg/l Cd, Cu, Pb and As are obtained reliably. The dewatered precipitates are suited for recycling by a process of zinc residue smelting. An application of CO_2 instead of sodium carbonate as the second precipitant gives extremly low residual metal contents but on the other hand very large amounts of sludge which can not be recycled. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F94B0198+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman