Способ переработки фторсодержащих травильных растворов

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, включаюсций введение газа аммиака, отделение образовавшегося осадка фильтрацией, введение в фильтрат известкового молока, отгонку аммиака и отделение осадка, отличающий ся тем, что, с целью увеличения скорости фильтрации путем уменьшения удельного сопротивления осадка, введение газа аммиака осуществляют в виде пузырьков радиусом 0,3 - 3 мм до рН 4,6 - 6,8. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1109363

3<511 С 02 F 1/58 (1»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTHA (21) 3490963/23-26 (22) 04.06.82 (46) 23.08.84. Бюл . В 31 (72) И.А.Вайнштейн, Л .Д .Кленышева, Л.Л .Полищук и Т.В.Матвеева (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (53) 628.543(088.8) (56) 1. Патент ПНР Р 144626, кл. С 02 С 5/06, 1976.

2. Патент Великобритании

И 1289369, кл. С 02 В 1/18, 1972 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, включающий введение газа аммиака, отделение образовавшегося осадка фильтрацией, введение в фильтрат известкового молока, от гонку аммиака и отделение осадка, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения скорости фильтрации путем уменьшения удельного сопротивления осадка, введение газа аммиака осуществляют в виде пузырьков радиусом 0,3 — 3 мм до рН 4,6 — 6,8.

09363 2 рат изв е ст ково го молок а, от гонку аммиака и отделение осадка, введение газа аммиака осуществляют в гиде пузырьков радиусом 0,3 — 3 мм до рН 4,5 — 6,8.

Спо соб осущест вляют сл едующим образом.

Отработанный фтор содержащий тр авильный раствор обрабатывают пузырьками газа аммиака радиусом 0,3

3 мм до рН 4,5 — 6,8, отделяют осадок фильтрацией. В фильтрат вводят известковое молоко и отгоняют аммиак.

Выпавший при этом осадок отделяют

15 от раствора и подвергают дальпейшей переработке.

При обработке раствора газом аммиаком в виде пузырьков определенного размера пересыщение создается

2G

:з тонком слое, пограничном пузырькам газа, В результате высокого пересыщения гидролиз солей не успев вает, произойти полностью и в осадке содержатся не т ол ько гидро ксиды металлов,, но и смесь основных солей.

Полученный крупноди спер сный осадок фильтруется значительно лучше, чем осадок гидроксидов тяжелых металлов, образуюшчйся при нейтрали— зации отработанного раствора аммиач— ной водой. При рН 4,5 в осадке пре— обладают соли металлов, что обеспечивает его хорошую фильтруемость, нри pH >4,5 достигается полное осаждение железа, обработка травиль— ного раствора газом аммиаком до рН 6,8 также приводит к получению крупноди спер сного ле гкооб езвоживаемого осадка. При рН 6„8 достигается полное осаждение железа и хрома, по— терн никеля за счет осаждения не превьш ают 152. При рН выше 6,8 увеличивается доля гидроксидов металлов в осадке, что приводит к увеличению их влажности и ухудшению фильтрации.

Кроме того, потери никеля за счет соосаждения превышают 202.

Пузырьки газа аммиака с радиусом

<0,3 мм интенсивно растворяются в растворе, что приводит к получению аммиачной воды и образованию плохообезвоживаемого осадка гидроксидов

Недостатком способа является малая эффективность переработки растворов за счет получения плохо-обезвоживаемого осадка гидроксидов металлов с величиной удельного сопротивления осадка при фильтрации

- 50 - 01" м/кг.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ переработки фторсодержащих травильных растворов, включающий введение извести или гашеной жидкости для отделения фторид-ионов, введение газа аммиака, отделение образовавшегося осадка фильтрацией, введение в фильтрат известкового молока, отгонку- аммиака и отделение осадка (2 1. 35

Недостатком известного способа является то, что аммиаком обрабатывается раствор, почти не содержащий фтор, поэтому получаются труднообезвоживаемые гидроокисные осадки с

40 большим удельным сопротивлением осадков при фильтрации (50. 101" м/кг).

Кроме того, газ амгыак в этом способе используется для получения аммиачной воды вследствие растворения газ а, а обработка аммиачной водой также приводит к образованию труди офиль тру ющихся гидр оокисных осадков.

Цель изобретения — увеличение ско- î рости фильтрации путем уменьшения удельного сопротивления осадка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки фторсодержащих травильных раст- 55 воров, включающему введение газа амми ак а, отдел ение обр аз ов авше гося осадка фильтрацией, введение в фильт"1 11

Изобретение относится к области переработки отработанных травильных растворов после травления нержавеющих сталей и может ыть использовано в черной мет аллур гни, машиностроении и других отраслях промышленности, в очистке сточных вод.

Известен способ переработки растворов от сернокислотного травления стали, согласно которому отработанный травильный раствор обрабатывают сначала водным раствором аммиака и отделяют образо| авшийся осадок гидроксидов металлов. В оставшийся раствор вводят известковое молоко и отделяют осадок гипса 1 11. ме т алл о в .

Пузырьки газа аммиака с радиусом

0,3 — 3 мм усп . ают раствориться только частично и реагируют с соля— ми тяжелых металлов, образуя хорошо обезвоживаемые осадки, состоящие из смеси солей и гидроксицов метал—! !0936

30 з лов. Прс пускание через раствор пузырьков таза с радиусом > 3 мм нецелесообразно, так как увеличивается удельное сопротивление осадка. Так, при обработке раствора пузырьками газа аммиака радиусом 5 мм удельное сопротивление осадка при фильтрации составляет 7,5 10 " м./кг, при радиусе пузырьков аммиака 6 мм зта ./1 величина достигает 15,2. 10 м/кг, при радиусе 7 мм 19,4 10" м/кг, при радиусе 8 мм 24,5-10"" м/кг.

Это объясняется тем, что большие пузырьки вызывают более сильное перемешивание, что приводит к более равновесному процессу, при котором образуются гидроксиды металлов, следовательно, уменьшается доля осадка в виде основных солей, выпадающих при нер авионе сном про†цессе. Это вызывает ухудшение фильтрации.

Пример 1. Через 50 мп раствора состава: HF I,5%, HN0310%;

Fe 3+ 33,8 г/л, Cr э+ 5,2 г/л, ° 2+

Ni 9,8 г/л, пропускают пузырьки

I газа аммиака радиусом 0,2 мм в течение 10 мин до рН 4,4. Выпавший осадок отфильтровывают. Величина удельного сопротивления осадка при фильтрации 5,9 ° 10"" м/кг, влаж— ность 56,27. Степень осаждения железа 99, 87., хрома 397, потери никеля с осадком 3,37.Фильтрат с рН 4, 7, содержащий соли никеля и хрома, обрабатывают известковым молоком и отгоняют амми— ак. Полученный осадок отделяют, затем прокапивают в муфельной печи, в результате чего получают никелевый

40 пр одукт с содержанием о ки си никеля - 217. з ул ьт ат е ч е ro и опуч ают ни к ел е вы Й продукт с содержанием окиси никеля

"227.

Пример 3. Через 50 мл раствора состава, что в примере 1, пропускают пузырьки газа аммиака ради— усом 3 мм в течение 10 мин до рН 6,8. Выпавший осадок отфильтровывают. Величина удельного сопротивления осадка при фильтрации

4,5- 10 " и/кг,,влажность 51,07.

Степень осаждения железа 100%,хрома

1007,потери никеля с осадком 157. ,Фильтрат с рН 7,1, содержащий соли никеля, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак.

Полученный осадок отделяют, затем прокаливают в муфельной печи, в результате чего получают никелевый продукт с содержанием окиси ни— келя 297.

Пример 4. Через 50 мп раствора состава, что в примере 1, пропускают пузырьки аммиака газа радиусом 4 мм в течение 11 мин до рН 6,9. Выпавший осадок отфильтро— вывают. Величина удельного сопро— тивления осадка при фипьтрации

5, 8 - 1О "м/к г,,влажность 56, 07.

Степень осаждения железа 1007., хро— ма 1007, потери никеля с осадком

237. Фильтрат с рН 7,2, содержащий соли никеля, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак. Выпавший при этом осадок гидроксида никеля. отделяют от раствора и подвергают дальнейшей переработке, как в примере 1.

Полученные результаты зависимости фильтруемости осадков от параметров представлены в таблице.

Пример

Количество растP ади- рН ус пу- сусзырь- пенBJI cUK = ность

Величина осадка,7 удельного сопро— тивле45 зии ков вора, мп газ а посаммиа — ле ния введения амми ка,мм осадка при фильтр ации, ° 10 %I/K I

55

Пример 2. Через 50 мл раствора состава: НР 1,57; HN05 10%;

Fe >+ 33,87. г/л, Cr э+ 5,2 г/л;

Ni 9,8 г/л, пропускают пузырьки

° 2+ газа аммиака радиусом 0,3 мм в течение 8 мин до рН суспензии 4,5. Выпавший осадок отфильтровывают. Величина удельного сопротивления осадка при фильтрации 4,3-10"" м/кг, влажность 50,27. Степень осаждения железа 1007, хрома 407, потери ни— келя с осадком 3,57..

Фильтрат с рН 4,8, содержащйй соли никеля и хрома, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак.

Полученный осадок отделяют, затем прокаливают в муфельной печи, в ре50 02 44 562 59

2 50 0 3 4 5 50 2 4 3

3 110936

Продолжение таблицы

) «1 5

Составитель Л.Ананьева

Техр ед С . Иигунов а

Редактор В.Петраш

Корректор И.Эрдейи

Заказ 5991/15 Тираж 867 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб.. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, "л.11роектная, 4

3 50 3 68 51,0 А5 5

4 50 4 6,9 56,0 5,8

ПредлагаежпЗ способ позволяет повысить зффективность переработки фторсодержащих травильных раствоов, так как увеличивается скорост фильтрации за счет получения легко— абезвоживаемого осадка с небольшим уд ел ь ны M с О пр О т и BJI p HH е м О с яд к а при фильтрации. Использование способа поз валит также при сравнительно простой технологии утилизировать иэ отработанных травильных растворов никелевый продукт, Кроме того, получаемый нитрат кальция можно использовать либо как отвердитель бетона, либо в сельском хозяйстве как удобрение.