Using Acid Mine Drainage to Recover a Coagulant from Water Treatment Residuals

Abstract

We evaluated the recovery of aluminum from water treatment residuals by acidification using acidic coal mine drainage as an extraction solution. The water treatment residuals had Al and total Fe concentrations of 1.2 and 1.3%, respectively, based on mass. The influence of contact time of the mine water with the water treatment residuals and the percent of excess sulfate were assessed. The results showed that 28 min of contact and 100% of excess sulfate allowed recovery of >90% of the Al. Color was reduced from 25.9 to 0.8 total color units (TCU) and turbidity was reduced from 6 to 0 nephelometric turbidity units (NTU). The recovered coagulant performed appropriately in water treatment tests, based on physical–chemical parameters. The only parameter that requires more attention is antimony, which was close to the maximum concentration limits for drinking water.

Zusammenfassung

Die Rückgewinnung von Aluminium aus Wasserbehandlungsrückständen durch Übersäuerung mit sauren Grubenwässern als Lösungskonzept für die Extraktion wird bewertet. Die Wasserbehandlungsrückstände hatten Al- und Fe_ges.-Gehalte von 1,2 bzw. 1,3%. Der Einfluss der Einwirkungszeit des Grubenwassers auf die Wasserbehandlungsrückstände und der prozentuelle Sulfatüberschuss wurden ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass bei 28 Minuten Einwirkungszeit und 100% Sulfatüberschuss ein Ausbringen von mehr als 90% des Aluminiums möglich ist. Die Färbung wurde von 25,9 auf 0,8 Gesamtfarbeinheiten (TCU) und die Trübung von 6 auf 0 nephelometrische Trübungseinheiten (NTU) reduziert. Das rückgewonnene Flockungsmittel bewährte sich bei Wasserbehandlungsversuchen basierend auf physikalisch-chemischen Parametern. Der einzige Parameter der mehr Aufmerksamkeit verlangt ist Antimon. Dieser liegt nahe an der zulässigen Maximalkonzentration für Trinkwasser.

利用酸性废水从废水处理残渣中回收凝结剂

评价了煤矿酸性废水酸化废水处理残渣提取铝的可行性。废水处理残渣内铝和铁的质量含量分别为1.2%和1.3%。分析了矿山废水与废水处理残渣接触时间和多余硫酸盐百分比对金属回收率的影响。结果表明,28分钟的接触时间和100%的多余硫酸盐能使铝回收率达90%,色度由25.9TCU减小至0.8TCU,浊度由6 NTU减少至0 NTU。通过控制物理-化学参数,回收凝结剂过程运行良好。唯一值得注意的参数是锑,它接近饮用水标准上限值。

Resumen

Evaluamos la recuperación de aluminio desde los residuos de tratamiento de aguas por acidificación utilizando drenaje ácido de minas como solución extractante. Los residuos del tratamiento de agua tenían concentraciones de Al y de Fe total de 1,2 y 1,3%, respectivamente, en masa. Se estudiaron la influencia del tiempo de contacto entre el agua de mina y las aguas tratadas y el porcentaje de exceso de sulfato. Los resultados mostraron que 28 minutos de contacto y 100% de exceso de sulfato permitieron recuperar más del 90% de Al. El color fue reducido desde 25,9 a 0,8 unidades de color total (TCU) y la turbidez se redujo desde 6 a 0 unidades nefelométricas de turbidez (NTU). Basado en los parámetros fisicoquímicos, la recuperación del coagulante funcionó adecuadamente en los tests con aguas tratadas. El único parámetro que requiere más atención es antimonio cuya concentración estuvo cercana a la del límite máximo para agua de consumo.