14.01.2021
Fällung von Schwermetallen aus Abwässern mit Trimercaptotriazin
Dr. Wolfgang Hasenpusch , CLB Chemie in Labor und Biotechnik
Als Derivat der Triazin-Palette stellt das Trimercaptotriazin ein Folgeprodukt der Blausäure-Chemie dar. Die relativ stabile Schwefelverbindung findet ihren besonderen Einsatz in der Fällung von Schwermetallen aus Abwässern, die nicht allzu starke Komplexbildner enthalten. Trotz seiner interessanten Chemie befassten sich bisher vergleichsweise wenige Chemiker mit dieser vielseitigen Verbindung.
2,4,6-Trimercapto-1,3,5-triazin, TMT, ist eine organische aromatische Verbindung, die als Folgeprodukt der Cyanurchlorid-Trimerisierung von der Evonik AG, früher Degussa AG, hergestellt wird. Zur Anwendung in der Abwasser-Aufbereitung gelangt in der Regel eine 15 %-ige Lösung des Natriumsalzes, Na3S3C3N3, unter der Bezeichnung "TMT 15".
Trinatrium-Trimercaptotriazin in der Abwasser-Aufbereitung
Das Organosulfid TMT 15 reagiert mit Schwermetallen wie z.B. Blei, Cadmium, Kupfer, Nickel, Quecksilber und Silber zu sehr stabilen, nahezu unlöslichen Schwermetall-TMT-Verbindungen, wie die Hersteller-Beschreibung verspricht. Durch die Zugabe von geringen Mengen an TMT 15 werden auch dann gute Ergebnisse erzielt, wenn die Hydroxid-Fällung keine oder eine nur unzureichende Wirkung zeigt. Üblicherweise wird TMT 15 im neutralen bis schwach alkalischen pH-Bereich angewendet. Es bildet sich ein Feststoff, der leicht abgetrennt werden kann.
Die handelsübliche 15 %-ige Na3TMT-Lösung ist weltweit in mehreren hundert Abwasser-Behandlungsanlagen im Einsatz. Daneben hilft TMT 15 auch in den alkalischen Wäschern von Verbrennungsanlagen, die Quecksilber-Emission im Reingas zu verringern. Das Quecksilber soll dabei im Wäscher als Hg-TMTVerbindung gebunden und somit die Reduktion zu leicht flüchtigem, metallischem Hg verhindern.
Ob diese Reaktion wirklich quantitativ zur Mercaptan-Verbindung abläuft, ist angesichts des geringen Löslichkeits-Produktes von HgS von 2 x 10-32 zumindest fraglich. Fest steht, belegt durch mehrere Aufarbeitungs-Versuche, dass Silberlösungen, etwa aus Foto- und Galvanik-Abwässern nicht mit TMT 15 alleine das gelbe Tri-Silber-TMT, sondern mit der Zeit mehr und mehr das äußerst schwer lösliche Silbersulfid, Ag2S, bildet. Das zeigt sich deutlich an der Farbänderung über olive Farbtöne zum Schwarzen hin. Silbersulfid hat ein Löslichkeitsprodukt von 6 x 10-30. Vermutlich bleibt dann der Triazin-Körper als Natriumsalz der Cyanursäure in dem Filtrat.