Способ очистки гидролизной серной кислоты

 

Изобретение относится к способам регенерации гидролизной серной слоты - отхода производства диоксида титана , и позволяет обеспечить одновременную очистку кислоты от хрома и ванадия . Исходную отработанную 16-28%- ную упаривают до концентрации 60-70 и в упаренный раствор вводят металлический алюминий с активной поверхностью , измельченный не более чем за 4 ч до введения в кислоту. Алюминий вводят в количестве не менее 0,2 нас.. В раствор дополнительно вводят затравочные кристаллы в виде осадка, выделенного из кислоты в предццугдем цикле. Содержание хрома и ванадия в очищенной кислоте после выдержки при 55 С в течение 60 ч составляет 2 табл. 130 ррт. 2 з.п. ф-лы, (Л

СООЭ СОВЕТСКИХ

004 °

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 17 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 46131.75/26 (86) Рст/СН 88/00081 (26.04.88) (22) 28.12.88 (31) 1649/8 7 (32) 30.04.87 (33) СН (46) 23.05.92. Бюл. Р 19 (71) Зульцер-Эшер, Вюсс АГ (CH) . (72) Ханс Висманн (СН) и Пармананд

Банзаль (IN) (53) 661.254 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 292886, кл. С 01 В 17/90, 1969. (54) СПОСОБ ОЧИСТ1Д1 ГИДРОЛИЗБ011 СЕРНОЙ 1ИСЛОТ11 (57) Изобретение относится к способам регенерации гидролизной серной кислоИзобретение относится к способам регенерации гидролизной серной кислоты — отхода производства диоксида титана.

При получении двуокиси титана образуется отходящая серная .кислота с концентрацией, например, от 16 до

28, которая содержит примеси мещллов в количестве до нескольких мас.X.

11апример, отходящая при производстве двуокиси титана серная кислота содержит, как правило, примеси следующих металлов: железо, алюминий, магний, титан, хром, ванадий, марганец и др., которые подлежат удалению в случае повторного использования серной кислоты. Способ-обеспечивает одновременную очистку от хрома и-ванадия.

„,Я0„„1736332 А 3 ты — отхода производства диоксида. титана, и позволяет обеспечить одновременную очистку кислоты от хрома и ванадия. Исходную отработанную 16-287.— ную Н $01 упаривают до концентрации

60-702 и в упаренный раствор вводят металлический алюминий с активной поверхностью, измельченный не более чем за 4 ч до введения в кислоту. Алюминий вводят в количестве не менее

0,2 мас.7,. В раствор дополнительно вводят затравочные кристаллы в виде осадка, выделенного из кислоты в предццущем цикле. Содержание хрома и ванадия в. очищенной кислоте после выдержки при 55 С в течение 60 ч составляет - 130 ppm. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Некоторые металлы, в особенности,р хром и ванадий, в большом ряде случаев оса>щаются исключительно медленно, например, исходная концентрация хрома между 300 и 400 ррш после однонедельного старения снижается только до концентрации все.еще свыше 200.ppm. ©1

Серная кислота с таким содержанием

/ хрома может быть только условно пригодной (из-за его окрашивающего действия) для повторного применения, например, при изготовлении красителей, р в частности, при производстве двуоки-. си титана..При этом было бы желатель- CA но снижение концентрации хрома до значения нике 200 ppm преимущественно нике .100 ppm, а также желательно соответствующее снижение содержания ванадия.

36332 4 температуре (40 С) . Однако только поP вышение температуры недостаточно при старении в течение недели для снижения доли хрома ниже 100 ppm.

Как показали дальнейшие эксперименты, повышенная добавка активного . алюминия ускоряет снижение содержания хрома.. Поставлен ряд опытов с различными промежутками времени после измельчения алюминия в алюминиевую стружку, причем первое внесение алюминиевой стружки производят непосредственно после измельчения алю;миния, стружка настругана за 65- и

10 мин, при втором опыте алюминиевую стружку вносят позже, при третьем опыте — через 2 ч и т.д. до

6 ч. Последний опыт проводят на следующее утро, т.е. через 24 ч после измельчения алюминия в"стружку. Последние опыты анализируют после старения,равного 24 ч. Последний опыт проводят после старения 16 ч.,В фильтрате обнаружены примеси хрома и ванадия в количествах, приведенных в табл.2.

Результаты проведенного сравнительного опыта свидетельствуют о том, что действие добавки алюминия прекращается приблизительно через 4 ч. Имеет значение также и количество добав35

S0

3 17

Согласно предлагаемому способу к отработанной серной кислоте после упаривания перед старением добавляют металлический алюминий с активной поверхностью, измельченный не более, чем за 4 ч до введения его в кислоту в количестве по меньшей мере 0,3 мас. ..

Кроме того, ускорению осаждения хрома и ванадия способствует. введение затравочных кристаллов, выделенных из серной кислоты в предыдущем цикле.

Пример. 22 -ную серную кислоту — отход получения TiO из гельменитовой руды, нагревают до температуры кипения {максимум 150 С) и упаривают до концентрации H

Ге 0,40

Al 0,45

N8 0,48

Cr 320 ppm

V 300 ppm

Ип 300 ррш

Ti. 0,11

Часть этой кислоты без осадителя о выдерживают неделю при 55 С (проба 1).

К второй части этой кислоты добавляют 2 мас. . затравочного кристалла, ранее выделенного из упаренной кислоты предыдущего эксперимента, и после этого выдерживают при 55 С (пробы 2

0 и 3). К другой части этой кислоты добавляют 0,3 мас. алюминиевой стружки, наструганной менее чем за 1 ч до добавления (проба 4). При проведении четырех экспериментов снижение содержания хрома в зависимости от времени происходит так, как указано в табл.

Из табл. 1 видно, что в случае добавки 0,3 мас. активного алюминия можно снизить содержание хрома в течение 24 ч до допустимого значения

200 ppm. После менее 4 дн. старения содержание хрома в кислоте снижается приблизительно до значения 100 ppm, приемлемого для повторного использования серной кислоты. Й случае этих сопоставительных примеров можно снизить содержание хрома до значения ниже 200 ppm только при добавке 2 мас. затравочных кристаллов при 55 С в о течение 4 дн. Без добавок это значение не удалось достигнуть даже после старения в течение недели.

Выпадение хрома при 55 С происхоо дит интенсивнее, чем при более низкой

30 ляемой алюминиевой стружки. Добавка половины количества алюминиевой стружки (0,15 мас. ) обеспечйвает сравни-. тельно незначительное улучшение отделения хрома, что дает основание полагать, что предельное значение количества алюминиевой стружки должно быть около 0,2 мас. .

Одновременно можно видеть, что эффект в случае примесей ванадия аналогичен эффекту, относящемуся к хрому, что и следовало ожидать.на основании сходной химической характеристики ванадия.

0 о р м у л а изобретения

1. Способ очистки гидролизной серной кислоты от примесей металлов, включающий упарчвание ее, введение осадителя, выдержку упаренного раствора при повышенной температуре, отделение образующегося осадка, о т— л и ч а ю шийся тем, что в качестве осадителя используют металлический алюминий. с активной поверхностью, измельченный не более чем за 4 ч до введения его в кислоту в количестве по меньшей мере 0,2 от массы кислоты.

5 1736332 6

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — ускорения осаждения примесей, в упашийся тем, что выдержку проводят ренный раствор дополнительно вводят при 55 С. затравочные кристаллы в количестве

2 иас.7, в виде осадка, выделенного .из упаренного раствора в предыдущем цикле.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью

Та блица 1

Проба 4 (0,3 мас.Ж, 55 С, ppm

Cr) Дпительпость Проба 1

Ю старения, ч (55 С, ррш Cr) Проба 2 (2 мас.Х, 40 С, ppm

Cr) Проба 3 (2 мас.Ж, 55 С, ppm

Cr) 320

320

320

320

2 7.0

230

290

275

245

170

280

270

130

220

275

265

210

170

260

135

Та блица 2

Возраст, Длительность ppm Cr ppm V ч старения, ч

5 ч 10 мин 24

190 180

200 180

250 180

280 180

310 180

310 180

320 180

320 290

24

24

24

16

Составитель Л.Темирова

Техред А.Кравчук

Редактор Н.Лцола

Корректор М.Самборская

Заказ 1825 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä., ул. Гагарина,101