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Modell- und experimentell gestützte Evaluierung von Verfahren zur physikalisch/chemischen Aufbereitung von Altsalpetersäure
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Schödel, David
Betreuer
- Prof. Dr. André Lerch
- Dipl.-Ing. Gerold Bönisch
Weitere Betreuer
Dr. Heike Brückner (TU Dresden, Professur für Siedlungswasserwirtschaft), Dipl.-Ing. Susann Apelt (Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH Dresden)
Abstract
In dieser Arbeit wurde die Aufbereitung einer Salpetersäure aus einem galvanischen Prozess untersucht. Nach einer Betrachtung verschiedener Verfahren anhand einer Literaturrecherche konnten die Verfahren Retardation und Diffusionsdialyse für die Aufbereitung einer Altsäure und die Biochemische Kupferreduktion (BKR) als unkonventionelles, weiterführendes Verfahren zur Rückgewinnung von Kupfer gewählt werden. Mittels Vorversuche im Labormaßstab mit synthetischer Salpetersäure wurde für jedes Verfahren der Einfluss einiger Prozessparameter untersucht. Bei den Vorversuchen zur Retardation wurden zwei verschiedene Volumenströme während der Be- und Entladung sowie die Auswirkung unterschiedlicher Säurestärken untersucht. Die dabei auftretenden Effekte sind überwiegend auf die Strömungsverhältnisse und Schichtung des Harzes zurückführen. Die Vorversuche der Diffusionsdialyse bei verschiedenen Verhältnissen des Volumenstroms von Aufnehmerlösung und Säure zeigten Zusammenhänge zwischen der Säurerückgewinnung und Säurekonzentration im Diffusat. Verschiedene Volumenströme wirkten sich auf Metallschlupf, Protonentransferrate sowie die Qualität des Dialysat und Diffusat aus. Die Säurestärke der Altsäure verhindert eine Bildung von elementarem Kupfer bei der BKR. In den anschließenden Versuchen konnte die Altsäure mittels Retardation und Diffusionsdialyse aufbereitet werden, wobei durch die Retardation eine höhere Protonenkonzentration und durch die Diffusionsdialyse eine bessere Kupferabtrennung im Produkt erreicht werden konnte. Mit der BKR war es möglich, die Nebenprodukte der Retardation teilweise und der Diffusionsdialyse vollständig aufzubereiten und enthaltenes Kupfer abzuscheiden. Anhand der gewonnenen Daten konnten zwei Anlagenkonzepte für eine kontinuierliche Aufbereitung erstellt werden.
Schlagwörter
Retardation, Diffusionsdialyse, Biochemische Kupferreduktion, salpetersaure Beizlösung, Kupferelimination, AquaC
Berichtsjahr
2018