СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА ИЗ РАСТВОРОВ

СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА ИЗ РАСТВОРОВ


RU (11) 2160717 (13) C2

(51) 7 C02F1/62 

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

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

(21) Заявка: 96110374/12 
(22) Дата подачи заявки: 1996.05.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1996.05.27 
(45) Опубликовано: 2000.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: РЖ "Химия", N 11, ч.II. - М., 1986, с.66, реферат 11И531. RU 2006484 C1, 30.01.1994. RU 2048452 C1, 20.11.1995. US 5000858 A, 19.03.1991. WO 90/15026 A1, 13.12.1990. 
(71) Заявитель(и): Институт ядерной физики СО РАН; Новосибирский государственный университет 
(72) Автор(ы): Кундо Н.Н.; Иванченко В.А.; Куксанов Н.К.; Петров С.Е.; Слюдкин О.П.; Корчагин А.И.; Лаврухин А.В.; Фадеев С.Н.; Вагнер В.А.; Болдырева Н.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Институт ядерной физики СО РАН; Новосибирский государственный университет 
Адрес для переписки: 630090, г.Новосибирск, ул.Пирогова 2, НГУ, патентный отдел 

(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА ИЗ РАСТВОРОВ 

Изобретение относится к области химии, в частности к осаждению шестивалентного хрома из растворов, и может быть использовано в различных технологических процессах, в том числе для очистки сточных вод от Cr(+6). В исходный раствор добавляют тиосульфат натрия в стехиометрическом соотношении к веществам, содержащим Cr(+6). После этого раствор облучают электронным пучком дозой 10 - 30 Мрад. Технический результат - упрощение способа очистки растворов, содержащих Cr(+6), и повышение степени очистки. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области химии, в частности к осаждению шестивалентного хрома из растворов, и может быть использовано в различных технологических процессах, в том числе для очистки сточных вод от Cr(6+).

Хром с таким состоянием окисления присутствует в стоках кожевенных, гальванических производств, цветной и черной металлургии, машиностроительной промышленности и пр.

Хром (6+) является чрезвычайно токсичным реагентом как один на самых сильных оксидантов, попадание его в почву и водоемы приводит к гибели биологических организмов, а в организме человека он инициирует рост раковых клеток, поэтому очистные воды с Cr(6+) не подлежат разбавлению до ПДК и сбрасыванию в стоки, как другие металлы, а только захоронению.

В настоящее время известно большое количество способов очистки сточных вод от Cr(6+): электрохимические /1/, адсорбционные /2/, ионообменные /3/ и др.

Электрохимические методы являются энергоемкими и не обеспечивают полного извлечения Cr(6+) из растворов.

При использовании адсорбционных и ионообменных способов загрязняются сами сорбенты Cr(6+) - смолы, торф, уголь и прочие, - после чего требуются дополнительная очистка или их захоронение.

Известен химический способ очистки хромсодержащих сточных вод /4/, протекающий в две стадии:

- восстановление Cr(6+) до Cr(3+) с добавлением сульфата железа (FeSO4) и подкислением серной кислотой (H2SO4);

- выcаживание Cr(3+) в виде гидроксида в щелочной среде (добавка сульфита и бисульфита натрия).

Недостатками этого способа являются:

- длительность процесса и использование агрессивных реагентов;

- дополнительное загрязнение сточных вод железом (2+; 3+);

- увеличение массы твердой фазы.

Задача, решаемая изобретением, - упрощение способа очистки раствора, содержащих Cr(6+) и повышение степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе удаления Cr(6+) из растворов, включающем добавление в исходный раствор тиосульфата натрия, последний добавляют в стехиометрическом соотношении к веществам, содержащим Cr(6+), после чего раствор облучают электронным пучком дозой 10 - 30 Мрад.

Исследования показали, что соблюдение стехиометрии очень важно, так как отклонения, в том числе и в сторону увеличения, не приводят к положительным результатам. Интервал доз определен следующими условиями. ПДК содержания Cr(6+) в сточных водах составляют 0,02 мг/л. Этот уровень достигается облучением дозой 10 Мрад. Облучение дозой 30 Мрад гарантирует полную очистку растворов от Cr(6+).

Приведенные данные подтверждаются нижеследующими примерами и таблицей.

Примеры выполнения способа

Пример 1. В исходный раствор, содержащий 294 мг/л бихромата калия (K2Cr2O7) (концентрация Cr(6+) 104 мг/л) добавляли 158 мг/л тиосульфата натрия (Na2S2O3), после чего облучали пучком электронов (ускоритель ЭЛВ-6 ИЯФ СО РАН) дозой 10 Мрад. После выпадения осадка гидроксида хрома [Cr(OH)3] раствор анализировали на наличие Cr(6+) спектрофотометрическим методом и методом атомно-эмиссионной спектроскопии. Концентрация Cr(6+) в растворе составила 0,02 мг/л.

Пример 2. По условиям примера 1, но доза облучения 30 Мрад. Анализы показали полное отсутствие Cr(6+) в конечном растворе.

Пример 3. По условиям примера 1, но количество тиосульфата натрия на порядок больше. При дозе 10 Мрад в конечном растворе содержание Cr(6+) в 2 раза больше, чем в примере 1.

Пример 4. По условиям примера 2, но доза облучения 30 Мрад. В конечном растворе Cr(6+) отсутствует.

Пример 5 и 6. Содержание бихромата калия в исходном растворе на порядок больше, чем в примере 1. Тиосульфат натрия добавлен в стехиометрическом соотношении. После облучения дозой 10 Мрад содержание Cr(6+) в конечном растворе составляло 0,01 мг/л (в 2 раза меньше ПДК)

После облучения дозой 30 Мрад Cr(6+) в конечном растворе отсутствует.

Примеры 7 и 8, 9 и 10 для хромата калия (K2CrO4) приведены в таблице.

Анализ приведенных в таблице данных показывает, что добавление тиосульфита натрия в количестве, большем стехиометрического, не приводит к положительному результату. Доза в 30 Мрад гарантирует полное удаление Cr(6+) из раствора.

Использованная литература

1. Р. Ю.Бек. "Воздействие гальванотехнических производств на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба", Новосибирск, 1991, стр. 34.

2. J. Envizon, Sci. and Health. A. 1993, 28, N 5, p. 967 - 981. Removal of chromium from wastewater by peat filter. Shiskowski M: Viraraghavan T.

3. J. Chromatogr. 1981, 364, 135 - 142, "Selective separation of componets (Cu, Ni, Zn, Cr(VI) in process of ion-exchange purification of waste waters" Sokolova L.P., Skornyakov V.V. and all.

4. Р. Ю.Бек. "Воздействие гальванотехнических производств на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба", Новосибирск, 1991, стр. 54 - 55. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ удаления шестивалентного хрома из растворов, включающий добавление в исходный раствор тиосульфата натрия, отличающийся тем, что тиосульфат натрия добавляют в стехиометрическом соотношении к веществам, содержащим Cr (6+), после чего раствор облучают электронным пучком дозой 10 - 30 Мрад.




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