СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ШЛАМОВ Российский патент 2016 года по МПК C22B7/00 C22B15/00 C22B23/00 C22B19/00 C22B3/04 

Описание патента на изобретение RU2572680C2

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов. Способ переработки гальванического шлама предусматривает введение в суспензию гальваношлама влажностью более 90% пирокатехина в количестве 0,7-0,9 г на 1 л суспензии, перемешивании в течение 48 ч и отделении осадка фильтрацией. Полученный фильтрат содержит пирокатехиновые комплексы металлов, извлеченных из гальванического шлама.

Известен способ переработки шламов гальванических производств [1], включающий выщелачивание тяжелых металлов 5-15% серной кислотой при температуре 40-60°C, отделение твердой фазы от раствора, выделение из раствора гидроксидов железа (III) и хрома (III), меди и других тяжелых металлов, проведение электролиза, регенерацию серной кислоты пропусканием выщелачивающего раствора через анодные пространства электролизеров в обратном порядке с последующим концентрированием его в низкотемпературном испарителе.

К недостаткам известного способа можно отнести введение в технологический процесс агрессивных компонентов (растворов кислот и щелочей), необходимость их нейтрализации и дополнительной очистки стоков, образующихся в процессе выщелачивания, использование энергоемкого электролиза для выделения металлов из раствора.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ выделения металлов, при котором шламы обрабатывают смесью аммиака с хлороводородом при их соотношении (2,5-3): 1 из расчета 3-3,5 моля HC1 на 1 моль извлекаемых металлов [2]. Медь, никель и цинк выщелачиваются из осадка и находятся в растворе в виде хорошо растворимых аммиачных комплексов.

К недостаткам данного способа следует отнести то, что процесс утилизации сложен за счет введения в технологический процесс газообразных агрессивных реагентов.

Технический результат от использования предлагаемого способа извлечения металлов заключается в снижении количества операций и отсутствие агрессивных компонентов в процессе извлечения металлов из гальваношламов. Указанный результат достигается за счет того, что для извлечения металлов используют пирокатехин - комплексен, образующий растворимые в воде хелатные комплексы с металлами.

Использование предлагаемого способа утилизации гальваношламов позволит не только выделить основную часть содержащихся в шламах ценных компонентов, но и сделать этот процесс экологически и экономически эффективным за счет снижения количества этапов выщелачивания, отсутствия в процессе растворов кислот и щелочей, получения при выщелачивании комплексов металлов, используемых растениеводстве в качестве микроудобрений с длительным сроком действия.

Пример 1. Для исследований использовали производственные гальванические шламы машиностроительного предприятия. Валовое содержание тяжелых металлов в сухом исходном гальваношламе составило, г/кг: медь - 5,42; никель - 4,27; цинк - 3,84; хром - 6,37. Степень извлечения ионов металлов из шламов (α, %) определяли по разнице валового содержания металла в исходном шламе и шламе после обработки пирокатехином.

Оптимальное время извлечения металлов определяли, рассчитывая степень извлечения меди при различном времени контакта суспензии шлама с пирокатехином (табл. 1).

Пример 2. В суспензию гальваношлама (влажность - 95%, плотность - 1,05 г/см3) вводили различные количества комплексона по отношению к объему шлама, перемешивали до достижения максимальной степени извлечения, отфильтровывали, в фильтрате определяли содержание ионов металлов.

При концентрации пирокатехина, равной 0,8 г/л, концентрации ионов в растворе составляют: Ni - 40; Cu - 32 мг/л. Для Cr и Zn наблюдаются максимальные концентрации 2,3 и 3,2 мг/л при добавлении пирокатехина в количестве 0,87 г/л (табл. 2, 3).

При оптимальной концентрации комплексона степень извлечения металлов достигает 57,2-89,7% (табл. 4).

Литература

[1] Патент №2170276 Россия. Способ переработки шламов гальванических производств / Элькинд К.М.; Смирнова В.М.; Тишков К.Н.; Трунова И.Г.; Кондрашей П.Ю. - 2001.

[2] Патент №2022938 Россия. Способ выделения металлов из шламов сточных вод / Терновцев В.Е.; Михайловский В.Л.; Забулонский И.А.; Болотова Ю.Р.; Богатырева Е.Н. - 1994.

Похожие патенты RU2572680C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ 2002
  • Наумов В.И.
  • Найденко В.В.
  • Губанов Л.Н.
  • Наумов Ю.И.
RU2217529C1
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЭМИССИИ В ВОДНУЮ СРЕДУ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ШЛАМОВ 2020
  • Сафаров Рудель Николаевич
  • Овсянников Анатолий Анатольевич
  • Харлямов Дамир Афгатович
  • Маврин Геннадий Витальевич
  • Фатихова Динара Робертовна
RU2742757C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ 2000
  • Элькинд К.М.
  • Смирнова В.М.
  • Тишков К.Н.
  • Трунова И.Г.
  • Кондрашев П.Ю.
RU2170276C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ 2012
  • Селиванова Нина Васильевна
  • Трифонова Татьяна Анатольевна
  • Селиванов Олег Григорьевич
  • Ширкин Леонид Алексеевич
  • Ильина Марина Евгеньевна
RU2504589C1
Способ переработки цинксодержащего гальванического шлама для получения наночастиц оксида цинка 2022
  • Мурашова Наталья Михайловна
  • Полякова Анастасия Сергеевна
  • Купцова Марина Юрьевна
  • Токарев Павел Олегович
RU2799182C1
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СУСПЕНЗИЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ШЛАМОВ ПУТЕМ ФЕРРИТИЗАЦИИ 1996
RU2116978C1
Способ переработки шламов кислых шахтных вод 2018
  • Бархатов Виктор Иванович
  • Добровольский Иван Поликарпович
  • Капкаев Юнер Шамильевич
  • Головачев Иван Валерьевич
RU2690330C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ КИСЛЫХ ШАХТНЫХ ВОД 2012
  • Черный Максим Львович
  • Машкин Антон Евгеньевич
  • Пастухов Антон Михайлович
  • Кириллов Евгений Владимирович
RU2482198C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 2010
  • Рубанов Юрий Константинович
  • Токач Юлия Егоровна
RU2422543C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНОГО ГАЛЬВАНОШЛАМА 2013
  • Гостищев Виктор Владимирович
  • Ри Хосен
  • Комков Вячеслав Григорьевич
  • Ри Эрнст Хосенович
  • Зернова Татьяна Сергеевна
RU2535110C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ШЛАМОВ

Изобретение относится к области утилизации отходов гальванического производства, например шламов, путем переработки последних и может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и предприятиях, использующих в своем производственном цикле соединения цветных металлов. Способ переработки шлама гальванического производства включает введение в суспензию шлама влажностью более 90% пирокатехина в количестве 0,7-0,9 г на 1 л суспензии, перемешивание в течение 48 ч и отделение осадка фильтрацией. Полученный фильтрат содержит пирокатехиновые комплексы металлов, извлеченных из гальванического шлама. Технический результат - снижение количества операций, отсутствие агрессивных реагентов в процессе извлечения, образование с выходом до 89,7% товарного продукта - пирокатехиновых комплексов металлов. 4 табл., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 572 680 C2

Способ переработки шламов гальванического производства, включающий обработку шлама с извлечением ионов металлов в раствор, отличающийся тем, что извлечение ионов металлов в раствор осуществляют обработкой шлама, взятого в виде суспензии с влажностью более 90%, пирокатехином в количестве 0,7-0,9 г на 1 л суспензии при перемешивании в течение 48 ч с последующим отделением осадка фильтрацией и выделением из раствора фильтрата пирокатехиновых комплексов металлов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2572680C2

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА 2010
  • Рубанов Юрий Константинович
  • Токач Юлия Егоровна
RU2422543C1
КЛАПАН ОБРАТНЫЙ 2000
  • Базлов В.Н.
  • Кулаковский В.Н.
  • Давыдова В.Ф.
RU2179276C1
Шина 2017
  • Китани Наофуми
RU2737928C2
US 4293332 A, 06.10.1981
CA1116869 А, 26.01.1982
US 4352786 A, 05.10.1982.

RU 2 572 680 C2

Авторы

Климов Евгений Семенович

Бузаева Мария Владимировна

Завальцева Ольга Александровна

Лейбель Олег Игоревич

Даты

2016-01-20Публикация

2014-03-20Подача