Cyanide sind chemische Verbindungen, die eine Cyanogruppe (-CN) enthalten, bestehend aus einem Kohlenstoff- (C) und einem Stickstoffatom (N). Sie sind in verschiedenen industriellen Prozessen weit verbreitet, darunter in der Metallverarbeitung, Galvanik, Bergbau und der Chemieindustrie, wo sie beispielsweise zur Gold- und Silbergewinnung oder zur Oberflächenbehandlung von Metallen eingesetzt werden. Cyanide existieren in verschiedenen Formen, darunter anorganische (z.B. Natriumcyanid, Kaliumcyanid) und organische Cyanide (z.B. Cyanwasserstoff).

Toxizität und Umweltrelevanz

Cyanid ist hochgiftig für Mensch und Umwelt. Es hemmt die Zellatmung, indem es an das Eisen des Enzyms Cytochrom-c-Oxidase bindet und die Sauerstoffaufnahme in den Zellen verhindert. Bereits geringe Mengen können tödlich wirken, weshalb Cyanide als stark umweltgefährdend eingestuft werden. Daher ist der Umgang mit Cyanid und die Behandlung cyanidhaltiger Abwässer streng reguliert.

Anwendungen und Quellen für Cyanid in Abwässern

Industrien, die Cyanid einsetzen, müssen sicherstellen, dass Cyanid nicht unbehandelt in die Umwelt gelangt. Typische Quellen für cyanidhaltige Abwässer sind:

  • Galvanik- und Metallverarbeitungsbetriebe: Cyanid wird hier zur Oberflächenveredelung verwendet, insbesondere bei der Vergoldung oder Verzinkung.
  • Bergbau: Im Bergbau, speziell in der Gold- und Silbergewinnung, wird Cyanid zur Laugung von Erzen eingesetzt, um die Metalle aus dem Gestein zu lösen.
  • Organische Synthesen: Cyanid wird als Baustein in der chemischen Industrie verwendet, z.B. bei der Herstellung von Kunststoffen oder Pharmazeutika.
Abwasserbehandlungsanlage und Fällungsanlage für Entsorger, metallverarbeitende Industrie und Chemieindustrie.

Foto: CP-Anlage ALMA CHEM MCW zur Entfernung von Schwermetallen, AOX, Kohlenwasserstoffe, Cyanid und Chrom (mittels Natriumbisulfit)

Verfahren zur Cyanidentfernung aus Abwässern

Aufgrund der hohen Toxizität von Cyanid ist eine effektive Abwasserbehandlung unerlässlich. Es gibt verschiedene chemisch-physikalische Verfahren, die zur Entfernung oder Umwandlung von Cyanid in weniger toxische Verbindungen eingesetzt werden:

  1. Alkalische Chloroxidation (Cl₂/OH⁻):
    Die alkalische Chloroxidation ist eines der gebräuchlichsten Verfahren zur Cyanidbehandlung. Hierbei wird Cyanid (CN⁻) mit Chlor oder Natriumhypochlorit (NaOCl) in alkalischer Umgebung zu harmloseren Verbindungen, wie Cyanat (CNO⁻), oxidiert. Die Reaktion verläuft in zwei Stufen:

    • CN⁻ + Cl₂ + 2OH⁻ → CNO⁻ + 2Cl⁻ + H₂O
    • Cyanat selbst ist weniger toxisch und kann im weiteren Verlauf der Abwasserbehandlung zu Kohlendioxid und Stickstoff abgebaut werden.

  2. Elektrolytische Oxidation:
    Bei der elektrolytischen Oxidation wird ein elektrischer Strom durch das cyanidhaltige Abwasser geleitet, wodurch Cyanid ebenfalls zu Cyanat oxidiert wird. Dieses Verfahren ist insbesondere für Betriebe interessant, die bereits elektrochemische Systeme im Einsatz haben.

  3. UV-Oxidation:
    Cyanide können durch UV-Bestrahlung und Zugabe von Ozon (O₃) oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂) ebenfalls abgebaut werden. Das Verfahren eignet sich für niedrige Cyanidkonzentrationen und kann effektiv in Kombination mit anderen Behandlungsverfahren eingesetzt werden.

  4. Fällung und Adsorption:
    Eine Alternative zur Oxidation ist die Fällung von Cyanidverbindungen. Hierbei werden Eisen(II)- oder Kupfersalze zugegeben, die Cyanid in unlösliche Metallcyanid-Komplexe überführen, welche dann ausgefiltert werden können. Eine Adsorption an Aktivkohle kann ebenfalls zur Reduktion der Cyanidkonzentration eingesetzt werden.

  5. Fällung und Oxidation mittels Wasserstoffperoxid (H₂O₂):
    Ein weiteres effektives Verfahren zur Cyanidentfernung ist die Fällung und Oxidation mit Wasserstoffperoxid. Hierbei wird Wasserstoffperoxid dem Abwasser zugegeben, um Cyanid zu oxidieren und in Cyanat umzuwandeln. Die Reaktion läuft folgendermaßen ab:

    • CN⁻ + H₂O₂ → CNO⁻ + H₂O
      Cyanat kann anschließend weiter zu Kohlendioxid und Stickstoff abgebaut werden. Die Zugabe von Eisen(II)-Ionen als Katalysator (Fenton-Reaktion) beschleunigt die Oxidation. Dieses Verfahren ist besonders nützlich für die Behandlung von cyanidhaltigen Abwässern in der Metallverarbeitung und Galvanik.
Filtertechnik von ALMAWATECH als Kies- und Sandfilter oder Aktvkohlefilter

Foto: Aktivkohlefilter ALMA FIL AK zur Entfernung der restlichen Cyanide nach einer CP-Anlage

ALMAWATECH-Lösungen zur Cyanidbehandlung

Unsere CP-Anlagen (chemisch-physikalische Anlagen) wie die ALMA CHEM MCW sind speziell darauf ausgelegt, hochtoxische Abwässer, einschließlich cyanidhaltiger Abwässer, sicher zu behandeln. Diese Anlagen kombinieren mehrere Verfahren zur effizienten Cyanidentfernung. Neben der Chloroxidation, Fällung, UV-Oxidation und Adsorption bieten wir maßgeschneiderte Lösungen zur Fällung und Oxidation mit Wasserstoffperoxid an, um Cyanid und andere gefährliche Stoffe zuverlässig aus dem Abwasser zu entfernen.

Nachhaltigkeit und Sicherheit

Die Behandlung von cyanidhaltigen Abwässern ist nicht nur aus Gründen des Umweltschutzes essenziell, sondern auch gesetzlich vorgeschrieben. Unsere Anlagen ermöglichen es, die gesetzlichen Grenzwerte für Cyanid zuverlässig einzuhalten und den Betrieb Ihrer Abwasseraufbereitungsanlagen sicher und effizient zu gestalten.

Fazit

Die Entfernung von Cyanid aus Abwässern ist ein hochsensibler und wichtiger Prozess in der industriellen Wasserbehandlung. Mit einer Kombination aus chemischen Oxidationsverfahren, Fällungstechniken und Adsorption bieten unsere Anlagen eine umfassende Lösung, um Cyanide sicher und nachhaltig zu eliminieren.