Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Undersökningar av metoder att minska utsläppen av molybden från reningsverket och deponin för metallhydroxidslam på Sandvik AB i Sandviken
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Industrial Ecology.
2007 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

I föreliggande rapport redovisas examensarbetet ” Undersökningar av metoder för att minska utsläppen av molybden från reningsverket och deponin för metallhydroxidslam på Sandvik AB i

Sandviken”. Meningen med examensarbetet var att öka kunskapen om processteg som utfällning och flockning med målet att öka avskiljningen av molybden ur avloppsflödet som renas i reningsverket för Sandvik AB:s anläggningar i Sandviken, samt minska utlakningen av molybden från den deponi för farligt avfall som metallhydroxidslam förvaras på. Molybden används inom Sandvik AB som legeringsmetall, främst för att öka stålprodukters styrka, hårdhet och motstånd mot korrosion.

Efter en inledande litteratursökning kunde flera saker konstateras; dels är kunskapen om molybden och dess specier och deras kemiska egenskaper relativt outforskade i jämförelse med de flesta andra metaller, dels är svårigheter med rening av molybdenhaltiga vatten ett problemområde inom vilket inte mycket nytt har hänt sedan sjuttiotalet, mycket beroende på att molybden inte ansetts utgöra någon större risk mot miljö och hälsa. Efter litteraturstudien utfördes en serie laboratorieförsök:

Baserat bland annat på en lyckad reningsprocess som används på vatten från en nedlagd gruva,

Brenda Mines, utfördes försök där järn(III)hydroxid fälldes ut vid pH-värdena 4,5 och 5,0. Vid dessa pH-värden adsorberas molybdenspecier på järn(III)hydroxiden och så kallad ferrimolybdat bildas. Försöken gav goda resultat där i storleksordningen en tusendel av molybdeninnehållet i det ingående vattnet återstod som resthalt i det renade vattnet. Det ska jämföras med den process som används i reningsverket idag, i vilken bara ungefär hälften av molybdenet fastläggs.

Försök utförda med olika tillsatta mängder av det flockningsmedel som nu används i reningsverket pekar på att en högre halt partiklar i vattnet, orsakat av mindre mängd tillsatt flockningspolymer, också leder till en högre halt molybden i vattnet. Denna slutsats kan dock inte dras efter försök gjorda med tillsats av olika typer av flockningsmedel. Det flockningsmedel som gav de största flockarna och därmed sedimenterade snabbast och till synes gav det minst grumliga klarvattnet, var inte det flockningsmedel som gav det lägsta analysresultatet med avseende på molybden.

Utfällning av molybden i form av molybdensulfid eller kalciummolybdat har också undersökts under arbetets gång. Betingelserna i reningsverket är inte gynnsamma för utfällning av molybdensulfid; redoxpotentialen är sannolikt för hög. Vattenrening med hjälp av sulfidutfällning kan också medföra problem i form av utveckling av giftigt svavelväte, speciellt i fallet med molybden då kemikalier som utvecklats för sulfidutfällning utan svavelvätebildning inte verkar kunna användas. De beräkningar som gjorts för att testa utfällning av kalciummolybdat visar att det är teoretiskt möjligt att utföra det med ett tillräckligt stort överskott av kalk tillfört till avloppsvattnet.

Abstract [en]

This report describes the thesis work conducted with the ambition to decrease the outlet of molybdenum from the water treatment plant and metal hydroxide sludge at Sandvik AB in Sandviken. The purpose of the thesis work was to gain more knowledge on processes like precipitation and flocculation in order to increase the separation of molybdenum from the waste water and to decrease the amount of molybdenum that leaches from the deposited metal hydroxide sludge. Molybdenum is added in steel products with the purpose of enhancing the materials’ toughness, hardness and resistance to corrosion.

After a search through literature, articles and reports on the matter, there were a couple of statements to be made; the knowledge about molybdenum and the different molybdenum containing species partly made out thereof has been somewhat neglected in research and therefore is relatively unknown compared to most other common metals. This is likely due to molybdenum not being considered a very serious threat to health and environment. Following the exploration of written information, a series of laboratory tests were conducted:

Based on an existing treatment plant for waste water from a closed mine, Brenda Mines, experiments were performed where molybdenum was adsorbed onto precipitated ferric hydroxide at pH-values 4.5 and 5.0. This co-precipitation is perhaps one of the most common ways to separate molybdenum from water. The experiments gave promising results where the remaining concentration of molybdenum in the treated water was in the order of 0.1 % of the original concentration. This can be compared to a 50 % separation in the existing process used in the water treatment plant.

Experiments done with addition of different amounts of the polymer used for the flocculation in the water treatment plant indicates that if you add less polymer, causing more particles in the treated water, you also end up with more molybdenum in the water. This is however not shown by the results from experiments with different types of polymers added to the water. The same polymer that formed the biggest clusters of sludge particles and therefore resulted in the fastest sedimentation of the sludge and seemingly least turbid water, did however not lead to the lowest concentration of molybdenum in the treated water.

Precipitation of molybdenum sulphide and calcium molybdat has also been investigated during the course of this thesis work. The conditions in the water treatment plant are not the best for formation of molybdenum sulphide; the redox-potential is probably too high. Using the method of forming sulphides to reduce the metal content in acid water can also cause problems by formation of toxic hydrogen sulphide. This seems especially to be in the case of molybdenum where none of the chemicals developed not to form hydrogen sulphide during sulphide precipitation seem to work very well. The calculations made to investigate the alternative of precipitation of calcium molybdat show that it is in theory possible to do so if a big enough surplus of calcium is added.

Place, publisher, year, edition, pages
2007. , 94 p.
Series
Trita-IM, ISSN 1402-7615 ; 2007:10
National Category
Social Sciences Interdisciplinary
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-32752OAI: oai:DiVA.org:kth-32752DiVA: diva2:411722
Subject / course
Industrial Ecology
Educational program
Degree of Master - Environmental Engineering and Sustainable Infrastructure
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Note
www.ima.kth.seAvailable from: 2011-05-04 Created: 2011-04-19 Last updated: 2012-01-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2301 kB)838 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2301 kBChecksum SHA-512
b60ab0af73b6d9bb273fc077a2d9711c70c891480a3985b0cd01eec00e3c3cec5965e53dfdb67dfd172e22b927fee3f44de758b7ee77e7b6b59592f037447290
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Ecology
Social Sciences Interdisciplinary

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 838 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 243 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link