METAALTERUGWINNING

Vroeger was afvalwaterzuivering voornamelijk een proces van het verwijderen van de verontreinigingen. Tegenwoordig schuift de focus steeds meer naar het herwinnen van grondstoffen en nuttige metalen voor hergebruik. Ook de afvalenergiecentrales, inclusief de slib-eindverwerkers, richten zich op hergebruik. Hierbij wordt vooral gedacht aan het terugwinnen van fosfaat als eindige grondstof, maar er liggen ook kansen voor zeldzame, en -schaarse- zware metalen. Door de gehaltes van de metalen in de verschillende stofstromen te inventariseren, worden terugwinningstechnologieën voor betreffend(e) metaal(-groepen) geselecteerd.

Het proces om metalen terug te winnen, is op basis van een elektrolyse proces. Bij elektrolyse wordt een vloeistof onder een elektrische gelijkspanning gezet met behulp van inerte elektroden en een spanningsbron. Door het toepassen van deze spanning op het afvalwater worden elektronen uitgewisseld tussen de elektroden en de vloeistof. De elektronen kunnen gebruikt worden om metaalionen om te zetten in vast metaal. Dit vast metaal zet zich af op de kathode. Het gereinigde afvalwater verlaat vervolgens de elektrolysecel en kan in veel gevallen hergebruikt worden. De methode is het best toepasbaar als slechts één metaalverontreiniging in de te behandelen vloeistof aanwezig is in een voldoende hoge concentratie. Bij complexe mengsels is recuperatie van metaal en water moeilijk.

De voornaamste toepassing van elektrolyse bevindt zich in de metaalindustrie voor het opzuiveren van spoelwaters afkomstig van beitsbaden of van galvanische baden.

Bij deze toepassingen horen:

  • Het terugwinnen van metalen en verbruikte elektrolyten;
  • Het ontgiften van nitriet en Cr (VI) (zie ook technische fiche ‘Ontgiften’);
  • Het terugwinnen van zilver uit fixeerbaden in de grafische sector;

Als elektrolyse bij laag geconcentreerde oplossingen niet mogelijk is, worden conventionele technieken toegepast om de concentratie te verhogen, zoals ionenwisseling of membraantechnieken gevolgd door elektrolyseren van het regeneraat.

Een extra variatie van elektrolyse is de membraanelektrolyse. Deze techniek vindt zijn toepassingen in o.a. de aanmaak van chloorgas, de oppervlaktebehandelings-sector,  standtijd verlenging van beitsbaden, metaalterugwinning uit spoelbaden, e.d.

Ook de verandering van (VI) naar chroom (III) is een terugkomende toepassing. Hierbij worden restconcentraties < 0,1 mg/l aan chroom (VI) gevonden. Om een hoog stroomrendement (80 à 90 %) te realiseren dient de pH waarde kleiner dan 3 à 4 te blijven. Milieu-aspecten zijn hierbij erg belangrijk. De afzet van het metaal op de elektrode vormt de reststof die eventueel hergebruikt kan worden. Voor de lozing van het gebruikte loog en zuur zijn chemische hulpmiddelen nodig, om de bereikte pH waardes te corrigeren.

Als anode voor een electrolyse proces, worden veelal MEMOX – Ti/RuO2 elektrodes gebruikt.

De markt voor metaalterugwinning zal -uit mileuaspect- in de toekomst steeds intensiever worden, om afvallozing van metalen te minimaliseren.