СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 1997 года по МПК C05D9/02 

Способ относится к способам получения микроудобрений и может быть использован для утилизации продуктов травления электроламповых заводов.

Известен способ получения комплексного микроудобрения путем смешения отработанного раствора молибдена электроламповых производств с электролитом гальванических производств в определенном соотношении с последующей обработкой этой смесью шлака металлургического.

Данный способ позволяет получить комплексное микроудобрение путем переработки отходов трех видов производств.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы.

Достигается поставленная цель тем, что в способе получения концентрата микроэлементов из отходов электролампового производства в отличие от прототипа в качестве отхода используют шлам после очистных сооружений электроламповых производств, содержащий в пересчете на абсолютно сухой продукт, железо 10,8-22,8, цинк 11,5-0,6, никель 0,4-2,9, молибден 0- 2,3, алюминий 0,4-2,8, медь 0,2-1,3, хром следы, окись кальция 30,0-16,0, окись магния 0,8-9,0, окись кремния 11,0-3,8, бор 0,01-0,02, с влажностью 65-70, которым нейтрализуют кислый раствор от вытравливания молибденового керна в смеси концентрированных серной, азотной кислот и воды, содержащий 25-40 г/л молибдена и/или кислый раствор от вытравливания железного керна в указанной выше смеси, содержащий 280- 330 г/л железа или их смесь, до pH 2,0- 3,5 с последующей нейтрализацией аммиака до pH 6-8.

Использование кислых травильных отходов электролампового завода в качестве части компонентов при получении концентрата микроэлементов объясняется тем, что данные растворы содержат ценные для сельского хозяйства микро- и макроэлементы, такие как молибден, железо, азот, сера. В настоящее время они нигде не используются, их нейтрализуют с помощью едкого натра, затем донейтрализуют с помощью извести, отделяют шлам (идет на захоронение), а сточную воду многократно разбавляют и сбрасывают в водоемы, отравляя окружающую среду. Так, предельно-допустимая концентрация (ПДК) по молибдену в сбрасываемых в реку сточных водах в ряде случаев превышается в 2500 раз. Заводы платят штрафы, т. к. очистка от стоков молибдена и других металлов работает не эффективно, т. е. практически нет достаточно эффективных технологий очистки сточных вод от молибдена.

Таким образом, в результате целого ряда материальных и трудовых затрат не удается избежать эколого-экономического ущерба от существующей технологии обработки сточных вод электроламповых заводов, в то время как предлагаемый способ позволяет использовать указанные кислые растворы как побочный продукт, приносящий значительную экономическую и экологическую выгоду.

Использование раствора от вытравливания молибденового керна и раствора от вытравливания железного керна в соотношении 0-1 1-0 объясняется тем, что такое соотношение позволяет варьировать состав концентрата микроэлементов по молибдену и железу в зависимости от того, под какие культуры и на какие почвы будут применять концентрат микроэлементов.

Использование для нейтрализации кислых травильных растворов шлама (после очистных сооружений электролампового завода), содержащего в пересчете на абсолютно сухой продукт, железа 10,8-22,8, цинка 11,5-0,6, никеля 0,4-2,9, молибдена 0-2,3, алюминия 0,4-2,8, меди 0,2-1,3, хрома следы, окиси кальция 30,0-16,0, окиси магния 0,8-9,0, окиси кремния 11,0-3,8, бора 0,01-0,02 и имеющего влажность 65-70, позволяет обогатить травильные растворы ценными микроэлементами, а также кальцием и магнием. При этом достигается частичная нейтрализация кислых травильных растворов от pH 0,1-0,5 до pH 2,0-3,5 без привлечения иных нейтрализующих компонентов.

Количество шлама, требуемого для нейтрализации кислых травильных растворов до pH 2,0-3,5 и определяемое по величине этого pH, позволяет получить технологичную суспензию, пригодную для перекачивания насосами, для слива по трубам, что позволяет сократить трудозатраты по технологии приготовления концентрата микроэлементов до минимума.

Состав используемого для нейтрализации кислых травильных растворов шлама определяется технологическим режимом работы электролампового завода (отсутствием стабильности поступления отходов из различных цехов в цех нейтрализации сточных вод), что привод к колебаниям в содержании отдельных элементов в этом шламе.

Дополнительная нейтрализация полученной суспензии аммиаком до pH 6-8 дает возможность получить в указанной суспензии комплексные соединения микроэлементов с аммиаком, что позволяет ожидать повышения эффективности использования микроэлементов в сельском хозяйстве. Например, комплексные соединения микроэлементов с азотсодержащими соединениями (с этилендиаминтетрауксусной кислотой и другими комплексообразователями) дают большую прибавку урожая сельхозкультур, чем простые соли микроэлементов (сульфаты, нитраты и т. д.) Кроме того, при этой дополнительной нейтрализации получается продукт, пригодный для хранения и транспортировки в металлических (стальных, алюминиевых) емкостях.

Наконец, использование аммиака для нейтрализации получаемой суспензии позволяет сохранить текучесть суспензии, в то время как использование для этой цели, например, едких щелочей приводит к получению пастообразного продукта, работать с которым трудно.

В научно-технической и патентной литературе нами не обнаружено сведений о том, что заявляемая совокупность признаков известна.

В связи с тем, что в научно-технической литературе не содержатся сведения о заявляемой совокупности признаков предлагаемого способа, а также в связи с тем, что эта совокупность признаков служит достижению поставленной цели расширению сырьевой базы, она соответствует критерию существенных отличий.

В табл.1 представлены примеры осуществления предлагаемого способа, а также примеры при запредельных параметрах способа (приведены отдельно).

Примеры на запредельные параметры способа.

Пример 5. Аналогичен примеру 1 и отличается тем, что шлам добавили в количестве 500 г, pH продукта 3,6, но часть шлама не прореагировала со смесью растворов, и получился пастообразный продукт.

Пример 6. Аналогичен примеру 1 и отличается тем, что шлам добавили в количестве 400 г, pH продукта 1,8. Содержание каждого из питательных элементов снизилось в среднем на 8% Состав полученного продукта, Fe 9,93, Zn 10,58, Ni 0,37, Cu 0,18 и т.д.

Пример 7. Аналогичен примеру 4 и отличается тем, что нейтрализацию продукта аммиаком провели до pH 4,5. Продукт вызывает коррозию стальных емкостей.

Пример 8. Аналогичен примеру 3 и отличается тем, что нейтрализацию аммиаком провели до pH 9. Продукт пахнет аммиаком, происходит потеря аммиака в окружающее пространство. Усложняется работа с продуктом, т.к. повышается его вязкость.

Преимущества предлагаемого способа состоят, кроме того, в том, что способ позволяет получать продукт, пригодный для использования в качестве микроудобрений в сельском хозяйстве со всеми вытекающими отсюда последствиями и позволяет значительно снизить эколого-экономический ущерб.

Если не нарушать законодательство, то только Уфимский электроламповый завод должен был бы платить огромные штрафы за загрязнение воды, т.к. концентрации тяжелых металлов в его сточных водах во много раз превышают ПДК.

В табл. 2 приведены данные о примерном состоянии дел со сточными водами на этом заводе.

Использование: относится к способам получения микроудобрений и может быть использовано для утилизации продуктов травления электроламповых заводов. Сущность: шлам после очистных сооружений электроламповых производств, который содержит в пересчете на абсолютно сухой продукт, %: железо 10,8-22,8, цинк 11,5-0,6, никель 0,4-2,9, молибден 0-2,3, медь 0,2-1,3, хром - следы, окись кальция 30,0-16,0, окись магния 0,8-9,0, окись кремния 11,0-3,8, бор 0,02-0,01 и имеет влажность 65-70, используют для нейтрализации травильных отходов электролампового завода в виде раствора от вытравливания молибденового керна в смеси концентрированных серной, азотной кислот и воды, взятых в объемном соотношении 3: 5:7, и содержащего 25-40 г/л молибдена, и/или раствора от вытравливания железного керна в аналогичной указанной выше смеси кислот и воды и содержащей 280-330 г/л железа, при этом оба раствора смешивают в объемном соотношении 0-1:1-0, нейтрализуют до pH 2,0-3,5, затем нейтрализуют аммиаком до pH 6-8. 2 табл.

Способ получения концентрата микроэлементов из отходов электролампового производства, отличающийся тем, что в качестве отхода используют шлам после очистных сооружений электроламповых производств, содержащий в пересчете на абсолютно сухой продукт: железо 10,8 22,8% цинк 11,5 0,6% никель 0,4 - 2,9% молибден 0 2,3% алюминий 0,4 2,8% медь 0,2 1,3% хром следы, окись кальция 30,0 16,0% окись магния 0,8 9,0% окись кремния 11,0 - 3,8% бор 0,01 0,02% с влажностью 65 70% которым нейтрализуют кислый раствор от вытравливания молибденового керна в смеси концентрированных серной, азотной кислот и воды, содержащей 25 40 г/л молибдена, и/или кислый раствор от вытравливания железного керна в указанной выше смеси, содержащий 280 330 г/л железа или их смесь, до рН 2,0 3,5 с последующей нейтрализацией аммиаком до рН 6 8.