Способ очистки хромсодержащих травильных растворов от ионов тяжелых металлов

 

Использование: очистка хромсодержащих травильных растворов от ионов тяжелых металлов до уровня ПДК. Сущность изобретения: растворы обрабатывают сульфидом натрия в несколько стадий при рН 6,4 - 9 понижением до рН 2 4 после каждой стадии. Образующийся осадок отделяют с помощью намывного фильтра. Количество стадий очистки определяют в зависимости от концентрации ионов металлов в исходном растворе. Способ предполагает очистку растворов от Fe, Cu, Mn, Ni, Cr. 3 табл.

Изобретение касается очистки производственных сточных вод и может быть использовано в станкостроительной, электротехнической и других отраслях промышленности.

Предлагаемый способ является реагентным методом очистки отработанных электролитов и травильных хромсодержащих растворов от тяжелых металлов.

Известны реагентные методы очистки травильных растворов, основанные на образовании нерастворимых гидроокисей, сульфидов и т.д.

Основными недостатками способа удаления тяжелых металлов в виде гидроксидов являются большой объем осадка, повышенный расход химикатов и высокая стоимость. Присутствие в травильных растворах ионов железа, кадмия, цинка увеличивает продолжительность процессов очистки вдвое. При очистке хромсодержащих травильных растворов от хрома обычно проводят восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного либо введением в раствор SO₂, либо введением NaHSO₃ при превышении стехиометрического соотношения на 20-30% и рН раствора 2-2,4. Образующийся трехвалентный хром осаждают гидрооксидом натрия.

Наиболее близким к изобретению является способ очистки сточных вод, содержащих комплексонаты тяжелых металлов. Однако этот способ сложен и дорогостоящий. Совместное использование неорганического реагентного способа и микроорганизмов не дает полной очистки сточных вод, содержащих несколько тяжелых металлов, уровень ПДК не достигается.

Целью изобретения является повышение степени очистки хромсодержащих травильных растворов от тяжелых металлов до уровня ПДК с использованием очищенной воды в замкнутом технологическом цикле.

Это достигается постадийным введением процесса очистки при переменном рН.

Отработанный хромсодержащий травильный раствор с высоким содержанием шестивалентного хрома и других тяжелых металлов при перемешивании обрабатывают раствором сульфида натрия до доведения рН 6,4-9. При этом происходит переход шестивалентного хрома в трехвалентный с выпадением осадка. Осадок отфильтровывают и фильтрат подкисляют соляной кислотой до рН 2-4. Затем повторно проводится обработка раствором Na₂S до рН 6,4-9. При этом происходит полное осаждение остаточного хрома и соосаждение тяжелых металлов. Полученная мелкодисперсная суспензия нерастворимых сульфидов тяжелых металлов отфильтровывается на фильтре, состоящем из смеси твердого адсорбента с межполимерным комплексом.

П р и м е р 1. К отработанному хромсодержащему травильному раствору (рН 0,2, концентрация CrO₃ 12%) добавляют при перемешивании 10%-ный раствор Na₂S (до рН 6,5). Образовавшийся осадок отфильтровывают. К фильтрату добавляют 2 NHCl (до рН 2,5). Описанную стадию повторяют 4 раза. После второго осаждения отделение осадка осуществляют через намывной фильтр.

Результаты очистки представлены в табл.1.

Если Na₂S прибавляют в количестве, при котором рН отработанного травильного раствора становится меньше 6,4, в этом случае не происходит полное отделение тяжелых металлов. При превышении рН свыше 9 степень очистки травильного раствора не повышается.

В табл.2 представлены результаты очистки при рН 5.

В табл. 3 представлены результаты очистки травильного раствора при рН 9,5.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий обработку сульфидом натрия с последующим отделением образующегося осадка, отличающийся тем, что обработку сульфидом натрия осуществляют в несколько стадий при pH 6,4 9 с понижением до pH 2 4 после каждой стадии, осадок отделяют фильтрованием на намывном фильтре, а количество стадий определяют по концентрации ионов металлов в исходном растворе.

РИСУНКИ

Рисунок 1