СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГО МЕДНО-АМИАЧНОГО РАСТВОРА АЦЕТАТА ЗАКИСИ МЕДИ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГО МЕДНО-АМИАЧНОГО РАСТВОРА АЦЕТАТА ЗАКИСИ МЕДИ


RU (11) 2077511 (13) C1

(51) 6 C02F9/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94019407/25 
(22) Дата подачи заявки: 1994.05.26 
(45) Опубликовано: 1997.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Ф.И. Струков. Разработка комбинированной схемы концентрирования дивинила с применением методов осаждения и ионообмена. Сб.: Санитарно-токсикологическая характеристика и разработка методов очисток. - Воронеж, Центрально- Черноземное книжное издательство, 1969, с. 18 - 21. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод СК" 
(72) Автор(ы): Забористов В.Н.; Васышак Г.А.; Ряховский В.С.; Смирнов Е.Б.; Столярова Т.В.; Хлустиков В.И.; Орешин В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Ефремовский завод СК" 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННОГО МЕДНО-АМИАЧНОГО РАСТВОРА АЦЕТАТА ЗАКИСИ МЕДИ 

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод в производстве синтетических каучуков, в частности к способам переработки отходов отработанного медно-аммиачного раствора ацетата закиси меди, применяемого для очистки диолефинов от олефинов методом хемосорбции. Способ переработки отработанного медно-аммиачного раствора ацетата закиси меди осуществляют путем реагентного осаждения меди смесью гидроксида щелочного и карбоната или бикарбоната щелочного металла в масс. отношении от 1:100 до 100:1 или с помощью отхода, образующегося при щелочной очистке воздуха от углекислого газа в производстве азота и кислорода, отделения осадка и его промывку и дегазацию, смешения маточного раствора с промывными водами и отгонку с выделением аммиака и уксусной кислоты с последующим извлечением остаточной меди двухступенчатой обработкой на твердом сорбенте. 6 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технологии очистки сточных вод в производстве синтетических каучуков, в частности, к способам переработки отходов отработанного медно-аммиачного раствора ацетат закиси меди (МАР), применяемого для очистки диолефинов от олефинов методом хемосорбции.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, в котором после осаждения меди едким натрием в виде гидратов окиси и закиси меди, ее затем восстанавливают при температуре 350-400oC, а завершающую доочистку от остаточных количеств меди осуществляют на катионите КУ-1.

Недостатком указанного способа является недостаточная глубина очистки стоков при высоких затратах по доведению осаждаемого продукта до общественно-полезного состояния.

Задача предлагаемого способа заключается в возможности:

1) получать голубой осадок основных карбонатов меди, который может быть использован в качестве пигмента в лакокрасочной промышленности и строительстве;

2) утилизировать отходы (щелочь, сода, масло), образующиеся при очистке воздуха в азотно-кислородном производстве;

3) устранить образование побочных продуктов, а очищать воду полностью и использовать ее в водообороте предприятия;

4) вести процесс при низких энергозатратах (не требуется нагревать продукт до 400oC).

Решение поставленной задачи достигается за счет выполнения следующих операций:

1) Осаждение основных карбонатов меди путем нейтрализации МАР (состав см. табл. 1) растворами KOH, NaOH, Na2CO3 или NaHCO3 или содово-щелочных отходов, образующихся при очистке воздуха от CO2 в производстве азота и кислорода (состав см. таблицу 2).

2. Маточный раствор (состав смотри табл. 3) сливают, а осадок промывают водой от аммиака и уксусной кислоты, промывные воды присоединяют к маточному раствору.

3. Осадок (пигмент-пасту) дегазируют и сушат.

4. Маточный раствор и промывные воды дегазируют, пары примесей возвращают в производство МАР, а небольшое количество (0,01% масс) осадка и ионы меди улавливаются на ионообменных смолах или адсорбенте.

5. Очищенная от меди вода используется в системе водооборота или для других производственных целей.

Предложенный способ иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Получение основных карбонатов меди.

В фарфоровый стакан емкостью 1 л загружают 200 мл (203,74 г) МАР с содержанием общей меди 24,4 г/л (табл. 1), добавляют 6 г KOH в виде 20% раствора (26 мл) до рН среды, равной 13, при постоянном перемешивании в течение 15 минут при комнатной температуре.

Образующийся при этом осадок основных карбонатов меди отделяют от маточного раствора фильтрацией через бельтинг, промывают промышленной водой в соотношении 1:1,5 (26,1 г осадка и 39,1 г воды) от аммиака и уксусной кислоты (от 2,2% масс аммиака и 2,45% масс уксусной кислоты до 0,05% масс и 2,0% масс соответственно).

В промышленной схеме аммиак и уксусная кислота возвращаются в производство на приготовление МАР.

Осадок в количестве 26,1 г (с содержанием влаги 60% мас) отделяют от промывных вод, дегазируют и сушат в вакуумном шкафу при комнатной температуре (20-25oC) и вакуумном разрежении (20 мм рт.ст.) в течение 3-х часов. Выход осадка основных карбонатов меди составляет 10,44 г в пересчете на сухой продукт.

Маточный раствор с промывными водами в количестве 248 г с содержанием меди 0,1% масс, аммиака 2,0% масс, уксусной кислоты 1,5% масс нагревают при температуре 100oC, продувая воздух в течение нескольких минут (до исчезновения запаха аммиака). В результате чего азеотроп в количестве 50 г с содержанием аммиака 10,5% масс, уксусной кислоты 7,5% масс возвращается в производство для приготовления исходного поглотительного медно-аммиачного раствора.

Окись меди в количестве 0,2 г, полученная в результате отпарки смеси маточного раствора и промывных вод, выпадает в виде черного осадка, который отделяется на бельтинге, а ионы меди (0,01% масс), оставшиеся в маточном растворе, улавливаются на клиноптилоите до отсутствия меди в воде.

Доочистка маточного раствора от ионов меди проводится на двух последовательно работающих адсорбционных колонках, заполненных клиноптилолитом в количестве по 0,1 л каждая.

Скорость пропускания фильтрата через сорбент равна 10 ч-1, температура комнатная, динамическая обменная емкость составляет 500 мг/г. Очищенная смесь вод (маточный раствор и промывные воды) используются в системе водоподготовки и производственных целях.

Отработанный клиноптилолит сушится и идет на помол, а затем используется как наполнитель в производстве красок.

Пример 2.

Отличается от примера 1 тем, что для получения основных карбонатов меди берется МАР с концентрацией общей меди 176,5 г/л (табл. 1), который разбавляется водой в соотношении 1:4 (40 мл МАР и 160 мл воды) до концентрации общей меди 35,3 г/л и к 200 мл (206,4 г) полученного МАР добавляют 7,8 КОН в виде 20% раствора (32,5 мл) до рН среды равной 13,0 при постоянном перемешивании в течение 15 минут при комнатной температуре.

Образующийся осадок в количестве 38,2 г, маточный раствор и промывные воды проходят все стадии обработки и очистки аналогично примеру 1.

Пример 3.

Отличается от примера 1 тем, что для осаждения основных карбонатов меди берется 200 мл (203,74 г (МАР с содержанием общей меди 24,4 г/л и добавляется 112 мл (127,7 г) содовощелочных отходов (табл. 2), образующихся при очистке воздуха от CO2 в производстве азота и кислорода до рН среды равной 13,0 при постоянном перемешивании в течение 15 минут при комнатной температуре.

Образующийся осадок в количестве 26,1 г (с содержанием влаги 60% масс), маточный раствор и промывные воды в количестве 351,5 г с содержанием меди - 0,1% масс, аммиака 2,9% масс, уксусной кислоты 2,0% масс и промывные воды проходят все стадии обработки и очистки аналогично примеру 1.

Пример 4.

Отличается от примера 1 тем, что для осаждения основных карбонатов меди берется 200 мл (203,74 г) МАР с содержанием общей меди 24,4 г/л (табл. 1) и добавляется твердая щелочь в количестве 6 г до рН среды равной 13,0 при постоянном перемешивании в течение 15 минут при комнатной температуре.

Образующийся осадок в количестве 26,1 г маточный раствор и промывные воды проходят все стадии обработки и очистки аналогично примеру 1.

Пример 5.

Отличается от примера 1 тем, что образующийся осадок основных карбонатов меди отделяют от маточного раствора отстаиванием в течение 40-60 минут с содержанием основного вещества в осадке не менее 10% масс (табл. 4), осадок в количестве 104,4 г промывают проточной водой в соотношении 1:1,5 от аммиака и уксусной кислоты.

Маточный раствор и промывные воды проходят все стадии очистки аналогично примеру 1.

Пример 6.

Отличается от предыдущих примеров тем, что осаждение основных карбонатов меди осуществляется в производственных условиях.

В аппарат емкостью 0,5 м3 подается отработанный медно-аммиачный раствор в количестве 300 л с содержанием общей меди 24,4 г/л (пример 1) добавляется 168 л содово-щелочных отходов (пример 3), образующихся при очистке воздуха от углекислого газа в производстве азота и кислорода, до рН среды, равной 13,0, при постоянном перемешивании в течение 15-20 минут при температуре 20-25oC. Образующаяся реакционная смесь подается в следующий аппарат для разделения осадка и маточного раствора методом отстаивания в течение 1 часа.

Осадок пигмента-пасты, отделенный от маточного раствора, промывается водой от примесей аммиака, уксусной кислоты и меди в соотношении 1:1,5. Полученный после отмывки и фильтрации на фильтре-бельтинге, осадок пигмента-пасты (таблица 4) в количестве 39,15 кг имеет влажность 60% масс.

Маточный раствор и промывные воды в количестве 526 кг с содержанием меди 0,1% масс, аммиака 2,9% масс, уксусной кислоты 2,0% масс подвергаются отпарке при температуре 100-120oC, в результате чего азеотроп в количестве 105 кг с содержанием аммиака 10,5% уксусной кислоты 7,5% масс возвращается в производство для приготовления исходного поглотительного медно-аммиачного раствора.

Окись меди в количестве 0,473 кг, полученная в результате отпарки смеси маточного раствора и промывных вод, выпадает в виде черного осадка, фильтруется на фильтре-бельтинге, а смесь маточного раствора и промывные воды направляют на доочистку от ионов меди.

Доочистка проводится на 2-х последовательно работающих адсорбционных колонках, заполненных клиноптилолитом в количестве по 0,25 м3 каждая.

Скорость пропускания фильтрата через сорбент равна 10 ч, температура - комнатная, динамическая обменная емкость составляет 500 мг/г. Очищенная смесь вод (маточный раствор и промывные воды) используются в системе водоподготовки и производственных целях.

Отработанный клиноптилолит сушится, идет на помол и используется как наполнитель в производстве красок.

Пигмент был испытан в лаке КЧ-1000 ТУ 38.303-02-12-90 в сочетании с белыми пигментами: окисью цинка и двуокисью титана (состав представлен в таблице 5).

В таблице 6 представлены результаты испытаний пигмент-пасты по ТУ 38.303-02-67-93 в рецептуре эмали КЧ-1000 по ТУ.

Пример 7 отличается от предыдущих примеров тем, что образующийся осадок карбонатов меди использовали в качестве комплексного микроудобрения и бургундской жидкости для защиты томатов от болезней.

Для создания условий получения устойчивых запланированных урожаев на освоенных землях, имеющих в достаточных количествах основные микроэлементы питания такие, как азот, фосфор, калий, кальций, магний и др необходимо также наличие в достаточных количествах микроэлементов меди, бора, молибдена марганца и др. Недостаток микроэлементов в почве приводит к таким заболеваниям растений, как вершинная гниль и дуплистость корнеплодов, хлорозные заболевания и многие другие. Изучение конкурирующего влияния всех микроэлементов на урожай показало, что наибольший эффект получают от применения меди.

Медь микроэлемент многогранного биохимического действия на развитие растений:

входит в состав многих ферментов, повышая их активность;

выполняет сложные функции окислительных процессов синтеза углеводов, белков, витаминов;

участвует в процессах фотосинтеза, стабилизирует хлорофилл, повышает его содержание;

повышает устойчивость к грибковым и бактериальным болезням;

усиливает водоудерживающую и водопоглотительную способность растений, увеличивая устойчивость их к перепадам температуры.

Основным компонентом комплексного микроудобрения служит осадок основных карбонатов меди, полученный осаждением отработанного МАР (Пример 1) раствором щелочи.

При обработке растений помидоров использовали осадок основных карбонатов меди (с влажностью 60% масс) в воде из расчета 1,2-1,5 г на 10 л воды. Обработку проводили данным раствором 20 корней помидоров из расчета 0,5 л на одно растение, по сравнению с контрольными растениями (20 шт), которые не обрабатывались раствором осадка основных карбонатов меди.

В результате проверки роста помидоров было обнаружено, что растения помидоров росли более интенсивно без заболеваний с большим приростом плодов и биомассы, в то время как контрольные растения имели несколько более слабое развитие, с поражением 10% плодов фитофторозом. По сравнению с контрольными растениями урожайность плодов выросла на 25% 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1 Способ переработки отработанного медно-аммиачного раствора ацетата закиси меди, применяемого при хемосорбционной очистке бутадиена, включающий реагентное осаждение меди, отделение осадка, последующую обработку осадка и маточного раствора с извлечением из него остаточной меди, отличающийся тем, что реагентное осаждение меди ведут смесью гидроксида щелочного металла и карбоната или бикарбоната щелочного металла в массовом соотношении от 1 100 до 100 1 или с помощью отхода, образующегося при щелочной очистке воздуха от углекислого газа в производстве азота и кислорода, обработку осадка ведут промывкой и дегазацией, а маточный раствор смешивают с промывными водами и подвергают отгонке с выделением аммиака и уксусной кислоты, после чего осуществляют извлечение остаточной меди двухступенчатой обработкой на твердом сорбенте.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru