Undersökningar av metoder att minska utsläppen av molybden från reningsverket och deponin för metallhydroxidslam på Sandvik AB i Sandviken

Sammanfattning: 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.