Sulfideprecipitatie is een gespecialiseerd proces in de behandeling van industrieel afvalwater waarbij opgeloste zware metaalionen worden omgezet in onoplosbare metaalsulfiden door sulfiden toe te voegen. Deze techniek is bijzonder efficiënt voor de verwijdering van toxische metalen zoals koper, zink, lood of cadmium, aangezien metaalsulfiden een zeer lage oplosbaarheid hebben en gemakkelijk af te scheiden zijn.

Technische achtergrond

1. Functioneel principe:

   • Bij sulfidebezinking wordt het afvalwater behandeld met sulfideverbindingen zoals natriumsulfide (Na₂S) of ijzer(II)sulfaat (FeSO₄). Deze reageren met de opgeloste zware metaalionen in het afvalwater en vormen metaalsulfiden. Deze sulfiden zijn slecht oplosbaar en slaan neer als vaste stoffen, die verwijderd worden door bezinking, flotatie of filtratie kunnen worden verwijderd.
   • Een ander belangrijk aspect is pH-regeling: de pH-waarde wordt meestal licht alkalisch gehouden (pH 8-9) om de oplosbaarheid van de metaalsulfiden te minimaliseren en de depositie-efficiëntie te maximaliseren.

2. Gebruik van organosulfiden:

   • In de praktijk worden ook organosulfiden (zoals TMT 15) gebruikt, die een gecontroleerde en gerichte precipitatie mogelijk maken. Deze organische sulfiden reageren selectief met zware metaalionen en zijn bijzonder effectief omdat ze stabielere complexen vormen die nog minder oplosbaar zijn dan eenvoudige metaalsulfiden. TMT 15 wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om kwik uit afvalwater te verwijderen, omdat het zeer stabiele en slecht oplosbare kwiksulfidecomplexen vormt.

3. Natriumbisulfiet in chromaatreductie:

   • Een speciale toepassing van sulfide neerslag is chromaatreductie. In dit proces wordt natriumbisulfiet (NaHSO₃) gebruikt om zeswaardig chroom(chroom(VI)), dat zeer giftig en mobiel is, te reduceren tot driewaardig chroom(chroom(III)). Het gereduceerde chroom(III) wordt vervolgens omgezet in onoplosbaar chroom(III)hydroxide of chroom(III)sulfide door precipitatie met natriumsulfide. Deze techniek is vooral wijdverspreid bij oppervlaktebehandeling en galvanisatie om te voldoen aan strenge grenswaarden voor afvalwater.

Toepassingsgebieden

1. Galvanische industrie:

   • Hier wordt afvalwater geproduceerd met hoge concentraties zware metalen zoals koper, nikkel en zink. Sulfideprecipitatie wordt gebruikt om deze metalen neer te slaan als metaalsulfiden en zo de concentraties zware metalen te verlagen tot onder de wettelijke grenswaarden.

2. Chemische industrie:

   • Bij de productie van chemicaliën en producten die zware metalen of verbindingen daarvan bevatten, is sulfideprecipitatie een veelgebruikt proces voor de veilige en effectieve verwijdering van deze metalen.

3. Farmaceutische industrie:

   • De behandeling van afvalwater dat verontreinigd is met metalen of giftige stoffen vereist vaak het gebruik van organische sulfiden om bijzonder gevaarlijke metalen zoals kwik of lood veilig af te scheiden.

4. Oppervlaktebehandeling:

   • Bij oppervlaktebehandeling en galvanisatie worden chromaatreductie en daaropvolgende sulfideprecipitatie gebruikt om de zeer giftige chroom(VI)-verbindingen om te zetten en te scheiden in een milieuvriendelijkere vorm.