Способ утилизации гальваношлама

Изобретение относится к области переработки с целью использования(утилизации) гальваношламов-гидроксидов тяжелых металлов с преимущественным содержанием гидроксида железа, образующихся при очистке сточных вод гальванических цехов и участков электрокоагуляционным способом. Способ включает перемешивание гальваношлама в реакторе с отходами технического углерода в качестве восстановителя в количестве 15-100% от сухого вещества гальваношлама при подаче 80-100% обезвоженного на вакуум- или пресс-фильтрах гальваношлама перед загрузкой отходов порошкового углеродного восстановителя. Полученную смесь подвергают тепловой обработке во вращающейся прокалочной печи до достижения температуры не менее 900°С при скорости нагрева 100°С за 5 минут и выдержке при этой температуре не менее одного часа с получением магнетита. Способ позволяет получить из гальваношлама качественный магнетит. 2 табл.

 

Изобретение относится к области переработки с целью использования(утилизации) гальваношламов-гидроксидов тяжелых металлов с преимущественным содержанием гидроксида железа, образующихся при очистке сточных вод гальванических цехов и участков.

Проблема утилизации гальваношламов является межотраслевой, поскольку гальванические цехи и участки имеются на большинстве предприятий, но в наибольшей степени она выражена в машиностроении, где широко используется набор гальванических операций (травление, хромирование, никелирование, цинкование, меднение и др.). Различного состава отработанные рабочие растворы и промывные воды идут на очистку различными способами, но преобладают электрокоагуляционный и реагентный.

Их захоронение не является рациональным приемом, поскольку гальваношламы состоят из веществ, относящихся к исчерпаемым природным ресурсам и обладающих ценными свойствами. Поэтому они должны утилизироваться с получением восстребовательных продуктов(материалов).

Известен способ утилизации гальваношлама для получения агломерационной шихты (А.С. 1581758 СССР, МПК С22В 1/00. Бюл. Открытия. Изобретения. 1990.28.С. 118). Он основан на использовании отходов извести, которая «гасится» за счет влаги гальваношлама. Способ обладает существенным недостатком, заключающемся в ограничении верхнего предела влажности гальваношлама (н/б 20%), в то время как его паста после обезвоживания на вакуум- или пресс-фильтрах имеет влажность до 70%. Снижение влажности до требуемой в рассматриваемом авторском свидетельстве потребует существенных энергозатрат.

Известен способ утилизации гальваношлама, технической задачей, на решение которой он направлен, является повышение степени извлечения меди из шламов гальванического меднения и уменьшение примесей в составе чернового сплава [Патент РФ №2535110. Опубл. 10.12.2014. Бюлл. №34. МПК С22В 7/00 (2006.01) С22В 5/04 (2006.01)].

Однако этот способ имеет ряд существенных недостатков:

1. Все компоненты получаемой шихты являются дефицитными и дорогостоящими материалами;

2. Их дозировка берется из расчета на одну массовую долю гальваношлама, что говорит о необходимости использования больших количеств всех компонетнтов, используемых в настоящее время в других востребуемых направлениях;

3. Значительные размеры частиц касситеритового концентрата и угля по стравнению с наноразмерными частицами гальваношлама не обеспечат эффективного использования восстановителей при проведение восстановительного процесса гидроксидов металлов;

4. Не оценены качественные и количественные показатели полученных материалов.

Наиболее близким к заявленному является «Способ подготовки гальваношлама к утилизации » (Патент РФ №2667566, МПК С22В 7/00), включающий перемешивание в реакторе гальваношлама с отходами технического углерода в количестве 15-100% от сухого вещества гальваношламов. При этом 80-100% обезвоженного на вакуум- или пресс-фильтрах гальваношлама подают в реактор перед загрузкой отходов технического углерода. Полученный композит пригоден для последующей термовосстановительной утилизации как добавка в металлургическую шихту в зависимости от катионного состава гальваношлама.

Однако этот способ (прототип) имеет ряд существенных недостатков:

1. Не конкретизируется состав гальваношлов, подвергаемых смешению с отходами технического углерода, без чего нельзя определить, в какую металлургическую шихту можно добавить полученную смесь. Например, гальваношламы с повышенным содержанием цинка вообще не пригодны для использования в металлургической шихте;

2. Не приводятся возможные параметры тепловой обработки, обеспечивающие восстановление окисленных металлов и их возврат в производство;

3. Не указывается, какого качества будет металл, выплавленный с добавкой композита, полученного из гальваношлама и технического углерода.

Задачей настоящего изобретения является получение из гальваношлама с преимущественным содержанием гидроксида железа и отходов технического углерода дешевого и качественного магнетита для его использования по традиционному назначению.

Поставленная задача достигается тем, что в заявленном способе цтилизации гальваношлама композит, получающийся смешением в реакторе гальваношлама и отходов технического углерода, когда отходы технического углерода вводят в количестве 15-100% от сухого вещества гальваношлама, а при этом 80-100% обезвоженного на вакуум- или пресс- фильтрах гальванашлама подают в реактор перед загрузкой отходов технического углерода, а технический углерод за время перемешивания 20-25 минут вводят тремя частями - сразу после загрузки обезвоженного гальваношлама, через 5-10 минут от начала перемешивания и через 10-15 минут, загружают во вращающуюся трехзонную прокалочную печь: 1 зона - сушка; 2 зона - нагрев до 900°С; 3 зона - воздействие температуры 900°С в течение не менее одного часа.

Способ включает обезвоживание гальваношлама с преимущественным содержанием гидроксида железа на вакуум- или пресс-фильтрах (выполняется у владельцев гальваношлама или специализированных предприятиях), его перемешивание в реакторе с мешалкой с отходами технического углерода и тепловую обработку во вращающейся трехзонной прокалочной печи. При этом источниками отхода технического углерода являются из ФККО - Федерального классификационного каталога отходов: Код 3.12.112.91.29.3 «Смет углерода технического в его производстве»; Код 3.31.055.12.40.4. «Отход технического углерода при его подготовке для производства резиновых смесей»; Код 3.31.713.11.42.4. «Пыль технического углерода при газоочистке в производстве резиновых смесей»; Код 3.31.115.11.42.4 «Отход технического углерода в виде пыли при производстве резиновых смесей».

При этом источником гальваношламов являются гальваношламы после электрокоагуляционной очистки сточных вод гальванических цехов и участков, в которых преобладают гидроксиды железа. Состав соответствует таблице 1.

Полученный магнетит идентифицирован рентгенографически.

Определена намагниченность насыщения полученного магнетита по сравнению с серийно выпускаемым синтетическим образцом. Из таблицы 2 видно, что намагниченность насыщения образца, полученного по заявленному способу, близка по уровню этого показателя к серийному образцу.

Таким образом, предполагаемое техническое решение содержит признаки, не присущие прототипу и известным в патентной и технической литературе способам утилизации гальваношламов - гидроксидов тяжелых металлов с преимущественным содержанием гидроксида железа, то есть заявляемое изобретение обладает новизной и соответствует критерию «изобретательский уровень».

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована, в первую очередь, в машиностроении, где образуется наибольшее количество гальваношламов, а также в радио- и электронной промышленности с получением технологического результата, заключающегося в появлении новой возможности утилизации гальваношлама, технически легко реализуемая в условиях действующего производства и, следовательно, обуславливающей достижение поставленной цели - получение из гальваношлама с преимущественным содержанием гидроксида железа и отходов технического углерода дешевого и качественного магнетита для использования по традиционному назначению.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость»

Способ утилизации гальваношлама с преимущественным содержанием гидроксида железа, включающий перемешивание его в реакторе с отходами технического углерода в качестве восстановителя в количестве 15-100% от сухого вещества гальваношлама при подаче 80-100% обезвоженного на вакуум- или пресс-фильтрах гальваношлама перед загрузкой отходов порошкового углеродного восстановителя, отличающийся тем, что полученную смесь подвергают тепловой обработке во вращающейся прокалочной печи до достижения температуры не менее 900°С при скорости нагрева 100°С за 5 минут и выдержке при этой температуре не менее одного часа с получением магнетита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при комплексной переработке шламов нейтрализации кислых шахтных вод и переработки шламов сточных вод гальванических и аналогичных производств.

Изобретение относится к способу извлечения металлов, например, благородных металлов или меди, из вторичного сырья и других материалов с органическими компонентами.

Изобретение относится к порошковым материалам для получения покрытий методом сверхзвукового холодного газодинамического напыления. Порошковый материал для газодинамического напыления дефектных головок блоков цилиндров получен электроэрозионным диспергированием отходов алюминия в дистиллированной воде при ёмкости разрядных конденсаторов 55 мкФ, напряжении 100 В и частоте импульсов 140 Гц.

Изобретение относится к способу и установке для обработки, в частности к обработке шлака для извлечения из него одного или более полезных компонентов. Способ обработки материала, который представляет собой верхний слой из процесса плавки металла, причем указанный верхний слой представляет собой шлак и содержит одну или более солей и один или более металлов, включающий: а) подачу шлака в пресс для шлака и прессование шлака; б) подачу прессованного шлака на стадию измельчения, включающую стадию дробления; где стадии (а) и (б) осуществляют до того, как температура шлака, извлеченного из печи, понизится ниже 350°C; указанный способ также включает: в) подачу шлака на стадию выщелачивания; г) получение продукта выщелачивания со стадии выщелачивания; д) подачу продукта выщелачивания на стадию распылительной сушки; е) получение твердого вещества со стадии распылительной сушки.

Изобретение может быть использовано в металлургии. Для получения гранулята молибденсодержащего отработанные молибденсодержащие катализаторы загружают в прокалочную вращающуюся печь и при температуре 135-180°С проводят удаление серы и влаги.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к аппаратам для извлечения тонкого золота из глинистых золотосодержащих пород. Устройство для вакуумной дезинтеграции золотоносных глинистых пород содержит ресивер, вакуумный насос, подключенный к ресиверу, рабочую камеру, соединенную при помощи короткого трубопровода с быстродействующим клапаном с ресивером, и имеющую быстродействующий клапан напуска атмосферы.

Изобретение относится к переработке вторичного сырья с получением цветных металлов и может быть использовано для переработки кусковых отходов твердых сплавов на основе карбида вольфрама, титана, тантала с кобальтовой или никелевой связкой.

Изобретение относится к способу переработки угольной пены. Способ включает обратную флотацию угольной пены водой с разделением ее на хвосты флотации и флотационный криолит, который после сгущения и фильтрации возвращают на электролитическое производство, выщелачивание хвостов флотации с получением осадка и фторсодержащего раствора, при этом выщелачивание хвостов флотации ведут слабощелочным раствором каустической соды при температуре не более 80°С, в течение 2,0÷4,0 часов.
Изобретение относится к способам переработки нефти, в частности, к способам извлечения ванадия и никеля из нефтяного кокса. Способ включает измельчение нефтяного кокса до частиц, размер которых не превышает 0,05 мм, в присутствии 8-10 мас.

Изобретение относится к способу переработки огнеупорной части отработанной футеровки алюминиевых электролизеров. Способ включает измельчение футеровки в водной среде, выщелачивание, разделение жидкой и твердой фаз пульпы, обработку раствора с выделением фтористого продукта, пульпу обрабатывают раствором надшламовой воды при температуре не более 60°С в течение 2-4 часов, пульпу после выщелачивания направляют на сгущение, фильтрацию и сушку с получением шамотного концентрата.

Изобретение относится к области переработки с целью использования гальваношламов-гидроксидов тяжелых металлов с преимущественным содержанием гидроксида железа, образующихся при очистке сточных вод гальванических цехов и участков электрокоагуляционным способом. Способ включает перемешивание гальваношлама в реакторе с отходами технического углерода в качестве восстановителя в количестве 15-100 от сухого вещества гальваношлама при подаче 80-100 обезвоженного на вакуум- или пресс-фильтрах гальваношлама перед загрузкой отходов порошкового углеродного восстановителя. Полученную смесь подвергают тепловой обработке во вращающейся прокалочной печи до достижения температуры не менее 900°С при скорости нагрева 100°С за 5 минут и выдержке при этой температуре не менее одного часа с получением магнетита. Способ позволяет получить из гальваношлама качественный магнетит. 2 табл.

Наверх