Уральский лесотехнический институт им. Ленинско о комсомола и Челябинский филиал Научно-исследоватеЖьскегои проектного института неорганических пигментов и судовых покрытий (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ СЕРНОКИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД

ПРОИЗВОДСТВА ДВУОКИСИ ТИТАНА

Изобретение относится к производству двуокиси титана и может быть использовано в гидрометаллургии тугоплавких и редких металлов.

В производстве двуокиси титана образуется большое количество сернокислых сточных вод, содержащих гидратированную двуокись титана (ГДТ), в основном в нерастворенном состоянии. Стоки имеют следующий примерный состав, г/л: т!022-4Р H

Известны методы очистки водных суспензий от твердых веществ, основан- 15 ные в большинстве случаев на операции их осаждения с использованием для интенсификации процесса различного рода флокулянтов Г1 .

Однако зтн методы малоэффективны 20 при больших потоках сточных вод и высоком содержании мелкодисперсной твердой фазы, какой и является гидратированная двуокись титана.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ утилизации сточных вод производства пигментной двуокиси, включающий отстаивание твердой фазы ГДТ в аппаратах- 30 сгустителях с использованием для интенсификапии процесса флокулянта-полиакриламида и последующее осаждение ионов тяжелых металлов с одновремен л ной нейтрализацией кислотности известковым молоком. После этого стоки направляются в шламонакопйтель (2).

Недостаток известного способа заключается в том, что он обеспечивает только необходимую их обработку для последующего выведения из производства и делает невозможным возврат сточных вод на повторное использование, так как они содержат осажденные гидроокиси металлов и уже не содержат кислоты.

Цель изобретения - повторное ис-. пользование сточных вод производства двуокиси титана, а также исключение потерь гидратированной двуокиси титана и серной кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему обработку полиакриламидом (IIAA) и отстаивание твердой фазы, сточные воды дополнительно обрабатывают реагентом-собирателем вЂ” смесью алкилбензилдиметиламмоний хлоридов с содержанием в алкильной части молекулы

17 вЂ” 20 атомов, углерода.

865837

Без обработки

IIAA

После обработки

IIAA

, Ъ С,„дь,мг/л Ч,%

С„дв, мг/л

0 50

35 70

46 100

48 150

46 35

100

150

200

Формула изобретения

100

120

100

150

При этом реагент-собиратель вводят предпочтительно при конпентраиии 120150 мг/л.

Совокупность операций отстаивания и флотации твердой фазы данным поверхностно-активным веществом (ПАВ) ,обеспечивает полное извлечение продукта вЂ” твердой фазы гидратированной двуокиси титана без извлечения высокого солевого фона и без изменения кислотности сточных вод, а также повторное использование кислоты и двуокиси титана.

Предварительная обработка сточных вод незначительным количеством полиакриламида 10-50 мг/л (используемого по регламенту, но в больших конпентра- 15 пиях) улучшает поверхностные свойства двуокиси титана и при последующей флотации делает возможным достижение желаемого эффекта. При этом сокращается общий расход реагентов. Щ

Влияние предварительной обработки твердой фазы ПАА на степень извлечения двуокиси титана с помощью собирателя (C -С ) показана в табл.1. 7 2о

Таблица125

Сравнительные данные по зависи- 45 мости степени извлечения твердой фазы от содержания углерода в алкильной части молекулы реагента и его конпентраиии представлены в табл.2.

Таб лип а 250

Конпе1нтра- Степень извлечения ГДТ,% сия реаген та, мг/л С ) С„,в (С 1 gg 55

При коншентрапиях больше 150 мг/л (С,„ » ) поставленная пель достигается, но это экономически невыгодно, так как коэффициент извлечения оста ется равным 100%.

Пример 1. Утилиэаиии подвергают сточные воды после операпии отстаивания известным способом. Способ осуществляют на лабораторной флотаиионной установке, состоящей иэ стеклянной колонки диаметром 30 мм и высотой 400 мм, дном которой служит фильтр Шотта Р 4, реометра и компрессора, 200 мл сточных вод с конпентраиией собирателя 120 мг/л заливают в колонку и флотируют в течение 10 мин, После флотапии фильтрат анализируют на содержание твердой фазы ГДТ, Результат вЂ” 100%-ное извлечение

ГДТ. Раствор прозрачный.

Пример 2. Эксперимент проводится на стендовой импеллерной установке заводского изготовления с объемом рабочей камеры 1 л. Сточные воды с кониентраыией собирателя

150 мг/л заливают в камеру и флотируют 10 мин.

Результат вЂ” 100 Ъ-ное извлечение

ГДТ.

Пример 3. С целью исследования возможности повторного использования очищенных сточных вод последние после извлечения твердой фазы ГДТ операцией флотаиии направляют в голову технологического пропесса на стадию выщелачивания плава.

Сточные воды объемом 2 л направляют на выщелачивание 2 кг плава. После этого проводят все технологические операции при производстве, пигментных марок двуокиси титана. В результате получен пигмент, соответствующий марке P-1 (ГОСТ 9808-75).

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известным: а)воэможность повторного использования сточных вод; б)сокращение потерь продукта ГДТ; в)сокращение потерь серной кислоты вследствие возврата ее в производство г)предотвращение загрязнения окружающей среды твердыми и жидкими отходами производства двуокиси титана.

1. Способ утилизации сернокислых сточных вод производства двуокиси титана, включающий обработку полиакриламидом, отличающийся тем, что, с пелью повторного использования сточных вод и исключения потерь двуокиси титана и серной кислоты, сточные воды допслнительно обрабатывают реагентом-собирателемвЂ”

865837

Составитель Л,Ананьева

Редактор Г.кацалап Техред М. Табакович Корректор. Е.Рашко

Заказ 7981/35 Тираж 1010 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 смесью алкилбензилдиметиламмоний хлоридов с содержанием в алкильной части молекулы 17-20 атомов углерода.

2..Способ по п.1, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что реагент-собиратель вводят в количестве 120-150 мг/л.

Источники информации, принятйе во внимание при экспертизе

1. Патент CttlA М 3235490,кл,210-53, 1966, 2. Технологический регламент производства пигментной двуокиси титана на СПО "Химпром", М 182-74.