ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2281253

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ ГАЛЬВАНОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ
ГАЛЬВАНОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Имя изобретателя: Руденок Владимир Афанасьевич (RU); Груздев Владимир Федорович (RU) 
Имя патентообладателя: Руденок Владимир Афанасьевич (RU); Груздев Владимир Федорович (RU)
Адрес для переписки: 426060, г.Ижевск, ул. 9 Января, 187, кв.6, В.А. Руденку
Дата начала действия патента: 2004.11.05 

Изобретение относится к области экологии и защиты окружающей среды, а именно к утилизации отработанных гальванических производств в различных областях машиностроения, на металлургических, горно-химических, химических, фармацевтических и энергетических предприятиях. Способ переработки отработанных растворов гальванических производств в безводный продукт включает обработку сухой композицией, содержащей окись кальция, в количестве 300-400 г/л, причем при переработке отработанных растворов, содержащих поливалентный р или d металл, обработку ведут композицией, содержащей дополнительно сульфат алюминия, мольная доля которого в композиции составляет 0,1-0,15, причем суммарное количество поливалентного р или d металла с учетом содержания алюминия в композиции не менее 0,35 моль/л. Способ обеспечивает получение безводного продукта и исключение образования жидких стоков при утилизации различных отработанных растворов.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области экологии и защиты окружающей среды и может быть использовано, например, при сухой утилизации отработанных растворов гальванохимических производств в различных областях машиностроения, на металлургических, горно-химических, химических, фармацевтических, энергетических предприятиях.

Известен способ переработки сточных вод гальванического производства, содержащих тяжелые металлы, включающий обработку концентрированных стоков порошкообразной композицией карбоната и бисульфита натрия [1].

Способ обеспечивает получение сухих продуктов комплексного соединения хрома с компонентами добавляемой композиции, связывающих всю фазовую воду раствора в состав кристаллогидратной оболочки, и тем самым исключает образование и сброс минерализованных сточных вод после очистки хромсодержащих стоков. Вместе с тем, присутствие в сухом продукте большого количества сульфатов делает нецелесообразным последующее выделение хрома в металлическом виде, поскольку сульфаты при металлотермической переработке отчасти переходят в металлический хром в виде элементарной серы.

Известен способ переработки концентрированных растворов нанесения гальванических покрытий, предусматривающий обработку сухой композицией с получением безводного продукта, при котором композиция включает смесь 0,1-80% бисульфита и карбоната натрия, 20-99,9% окиси кальция [2]. Способ по совокупности существенных признаков наиболее близок к заявляемому изобретению и принят в качестве прототипа. Способ обеспечивает возможность получения продуктов, содержащих ограниченное количество серы, что при последующем металлотермическом восстановлении хрома до металла позволяет получить последний в виде конструкционно-пригодного материала. Вместе с тем, способ ограничен возможностью утилизации только растворов хромирования.

Задача изобретения состоит в создании способа переработки отработанных растворов обработкой сухой композицией с получением безводного продукта, который позволил бы расширить номенклатуру перерабатываемых отработанных растворов.

Задача решается тем, что в способе переработки отработанных растворов гальванических производств в безводный продукт, включающем обработку сухой композицией, содержащей окись кальция, в количестве 300-400 г/л, согласно изобретению при переработке отработанных растворов, содержащих поливалентный р или d металл, обработку ведут композицией, содержащей дополнительно сульфат алюминия, мольная доля которого в композиции составляет 0,1-0,15, причем суммарное количество поливалентного р или d металла с учетом содержания алюминия в композиции не менее 0,35 моль/л.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ ГАЛЬВАНОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

При этом образуется комплексное соединение, строение которого отражается следующей структурной формулой:

Aa[BвLl]·nH2 O,

где А - катион внешней сферы - щелочной или щелочноземельный металл, например кальций;

В - поливалентный (валентность больше 2) р или d металл, например алюминий, железо, хром и др. - комплексообразователь;

L - лиганд, например сульфат-ион;

Н2О - кристаллизационная вода;

а, в, l, n - стехиометрические коэффициенты;

при этом n соответствует соотношению молярных концентраций воды и поливалентного металла в растворе.

В пользу образования такого соединения говорит то, что возможность получения безводного продукта за счет образования гипса CaSO4 не достигается в отсутствии комплексообразователя даже при количестве вводимой композиции, большем чем 400 г/л (табл.2).

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ

При переработке растворов, содержащих не менее 0,35 моль/л соединений металлических р или d элементов, например алюминия, хрома, железа, роль комплексообразователя выполняют сами эти металлы (табл.3).

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ

При переработке растворов, содержащих менее 0,35 моль/л металлических р или d элементов, недостающее количество комплексообразователя компенсируют введением сульфата алюминия (табл.3, 4, 5).

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ

Добавляемое количество соли алюминия обеспечивает возможность получения комплексной соли приведенного состава, количество которой совместно с солью такого же состава, образованной содержащимся в обрабатываемом растворе р или d металлом, позволяет связать всю жидкую воду в кристаллогидратную оболочку. При этом образуется рыхлый осадок, практически лишенный фазовой жидкой воды. Дальнейшая досушка осадка в естественных условиях дает совершенно сухой порошкообразный продукт. Таким образом, предлагаемая технология позволяет исключить образование жидких стоков при утилизации отработанных растворов любого состава.

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ РАСТВОРОВ

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство СССР №1819863, кл. C 02 F 1/52, 1/62; C 01 G 37/02 - 1992.

2. Патент России №2218311, кл. C 02 F 1/62; C 02 F 103/16 - 2003.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ переработки отработанных растворов гальванических производств в безводный продукт, включающий обработку сухой композицией, содержащей окись кальция, в количестве 300-400 г/л, отличающийся тем, что при переработке отработанных растворов, содержащих поливалентный р или d металл, обработку ведут композицией, содержащей дополнительно сульфат алюминия, мольная доля которого в композиции составляет 0,1-0,15, причем суммарное количество поливалентного р или d металла с учетом содержания алюминия в композиции не менее 0,35 моль/л.

Версия для печати
Дата публикации 12.12.2006гг


вверх