Batch Electrocoagulation Process for the Removal of High Colloidal Clay from Open-Cast Coal Mine Water Using Al and Fe Electrodes

Open-cast coal mining operations can produce water with high amounts of total suspended solids (TSS). We tested the use of electrocoagulation for the removal of colloidal clay from mine water. Monopolar batch electrocoagulation was performed at the laboratory scale using Al and Fe electrodes and varying the DC current (0.5, 1, and 2 A) and contact time (15, 30, and 45 min). Aluminum electrode electrocoagulation with a current of 2 A and a contact time of 15 min had the greatest TSS removal efficiency (99%), with concentrations decreasing from 5,400 to 23 mg/L. The greatest removal (98 and 99%, respectively) was obtained using an Al electrode with an electric current of 0.5 and 1 A, with 30 min of contact time. With an Fe electrode, the greatest efficiency was achieved with a current of 2 A and a contact time of 30 min. The TSS removal efficiency reached 98% while the concentration dropped to 66 mg/L, followed by 89% and 95% for the 0.5 A-45 min and 1 A-15 min variations, respectively. Im Kohletagebau kann Wasser mit hohen Schwebstoffanteilen (TSS) anfallen. In dieser Studie wird der Einsatz der Elektrokoagulation zur Entfernung von kolloidalem Ton aus Grubenwasser untersucht. Eine monopolare Batch-Elektrokoagulation wurde im Laborma ss stab unter Verwendung von Al- und Fe-Elektroden unter Variation der Gleichstromst & auml;rken (0.5, 1 und 2 A) und der Kontaktzeiten (15, 30 und 45 min) durchgef & uuml;hrt. Die Elektrokoagulation durch Aluminiumelektroden mit einer Stromst & auml;rke von 2 A und einer Kontaktzeit von 15 min hatte die h & ouml;chste TSS-Entfernungseffizienz (99%), wobei die TSS-Konzentrationen von 5400 auf 23 mg/L sanken. Die gr & ouml;ss te Entfernungsefffizienz (98 bzw. 99%) wurde mit einer Al-Elektrode bei Stromst & auml;rken von 0.5 und 1 A und einer Kontaktzeit von 30 min erzielt. Mit einer Fe-Elektrode wurde die h & ouml;chste TSS-Entfernungseffizienz (98%) bei einer Stromst & auml;rke von 2 A und einer Kontaktzeit von 30 min erreicht, wobei die TSS-Konzentrationen auf 66 mg/L sanken. F & uuml;r die Varianten 0.5 A (45 min) und 1 A (15 min) wurden Effizienzen von 89% bzw. 95% festgestellt. Las explotaciones mineras de carb & oacute;n a cielo abierto pueden producir aguas con elevadas cantidades de s & oacute;lidos totales en suspensi & oacute;n (TSS). Se prob & oacute; el uso de la electrocoagulaci & oacute;n para eliminar la arcilla coloidal del agua de mina. La electrocoagulaci & oacute;n monopolar por fases se realiz & oacute; a escala de laboratorio utilizando electrodos de Al y Fe y variando la corriente continua (0,5, 1 y 2 A) y el tiempo de contacto (15, 30 y 45 min). La electrocoagulaci & oacute;n con electrodo de aluminio con una corriente de 2 A y un tiempo de contacto de 15 min tuvo la mayor eficiencia de eliminaci & oacute;n de TSS (99%), con concentraciones que disminuyeron de 5.400 a 23 mg/L. La mayor eliminaci & oacute;n (98 y 99%, respectivamente) se obtuvo utilizando un electrodo de Al con una corriente el & eacute;ctrica de 0,5 y 1 A, con 30 min de tiempo de contacto. Con electrodo de Fe, la mayor eficacia se alcanz & oacute; con una corriente de 2 A y un tiempo de contacto de 30 min. La eficiencia de eliminaci & oacute;n de TSS alcanz & oacute; el 98% mientras que la concentraci & oacute;n descendi & oacute; a 66 mg/L, seguida del 89% y 95% para las variaciones de 0,5 A-45 min y 1 A-15 min, respectivamente.