Reaktionen der Cyanide in Gichtgaswaschwasser

Dumm, Matthias GND

Gichtgaswaschwasser ist ein Cyanid-haltiges Abwasser, welches in großen Mengen in der an den Hochofenprozess angeschlossenen Gasreinigung anfällt. Beobachtungen haben gezeigt, dass es während des Klärprozesses zu einem natürlich auftretenden Cyanidabbau kommt. Da es sich bei Cyaniden um toxische Verbindungen handelt, die im Abwasserbereich behördlich überwacht werden, ist eine genaue Kenntnis der vorliegenden Spezies, ihrer Herkunft und ihrer Reaktionen überaus wichtig. Daher wird in dieser Arbeit zunächst mittels FTIR-Spektroskopie gezeigt, dass im Gichtgas im Mittel 41mLm−3 gasförmiger Cyanwasserstoff vorliegt von dem etwa 12 % in das Waschwasser übergeht. Dies macht 34 % der im Gichtgaswaschwasser vorliegenden Cyanoverbindungen aus. Die restlichen 66 % werdenüberdenGichtstaubeingetragen.DurchAnalysederGas-undWasserphase (UV/Vis, ICP-OES, FTIR und CFA) können neben HCN und CN– vor allem Tetracyanozinkat und Hexacyanoferrat(II) als dominierende Cyanidspezies identifiziert werden. Im Abwasserkreislauf folgt ein fast vollständiger Abbau der leicht freisetzbaren Cyanide. 40-90 % dieses Abbaus können durch Wasseranalysen (CFA) und Analysen der Gasphase (FTIR) auf die Verflüchtigung von HCN zurückgeführt werden. Weitere 10-60 % des Abbaus beruhen auf der Thiocyanat bildenden Reaktion zwischen CN– und einer unbekannten Schwefelverbindung im Gichtstaub, die unterZuhilfenahmeverschiedeneranalytischerVerfahrencharakterisiertwird(CFA, ICP-OES, XRD, GC-MS und Q-TOF LC-MS), aber im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht endgültig bestimmt werden kann.

Blast furnace gas washing water is a cyanide containing wastewater, produced in large quantities in gas cleaning systems of pig iron production sites. During the washing water treatment a naturally ocurring cyanide degregation could be observed. Since cyanides are toxic compounds, which are under regulatory control, exact knowledge of existent species, their origin and especially their reactions is crucial. Therefore, using FTIR spectroscopy, in this work it is shown, that blast furnace gas contains 41mLm−3 gaseous HCN on avergage, from which 12 % is transferred into the washing water. This accounts for 34 % of the dissolved cyanide compounds in the water phase. The remaining 66 % are brought in via flue dust. In addition to CN– and HCN, tetracyanozincate and hexacyanoferrate(II) can be identified as dominating cyanide species by analysis of the gas and water phase (UV/Vis, ICP-OES, FTIR und CFA). An almost complete degregation of weak acid dissociable cyanide takes place in the water cycle. Therefrom 40-90 % can be traced back to HCN volatilization by water annalysis (CFA) and gas phase analysis (FTIR). Another 10-60 % of the degregation is based on a thiocyanate forming reaction between CN– and an unknown sulfur compound, which is characterized using various analytical techniques (CFA, ICP-OES, XRD, GC-MS an Q-TOF LC-MS), but can not be definitely identified in the context of the present work.

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Dumm, M., 2020. Reaktionen der Cyanide in Gichtgaswaschwasser. https://doi.org/10.17185/duepublico/72425
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