Способ переработки фторсодержащих травильных растворов Советский патент 1984 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/14 C02F103/00 C02F103/16 

со оо

05

со Изобретение относится к области переработки отработанных травильных растворов после травления нержа веющих сталей и может РЫТЬ испсшьзо вано в черной металлургии, мгиинно-строении и других отраслях проьйш-ленности, в очистке сточных вод. Известен способ переработки раст воров от сернокислотного травле шя стали, согласно которому отработанный травильный раствор обрабатьтан}т сначала водным раствором аммиака и отделяют образо1авшийся осадок гидроксидов металлов. В оставшийся раствор вводят известковое молоко и отделяют осадок гипса 1 1Недостатком способа является малая эффективность переработки растворов засчет получения плохообезвоживаемого осадка гидроксидов металлов с величиной удельного сопр тивления осадка при фильтрах ии 50 - 10 м/кг. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ пер работки фторсодержащих травильных растворов, включающий введение изве ти или гашеной жидкости для отделения фторид-ионов, введение газа амм ка, отделение образовавшегося осадк фильтрацией, введение в фильтрат из весткового молока, отгонку аммиака и отделение осадка 12. Недостатком известного способа я ляется то, что аммиаком обрабатыва ется раствор, почти не содержащий фтор, поэтому получаютсятруднообе воживае1 1е гидроокисные осадки с большим удельным сопротивлением осадков при фильтрации ( 10м/к Кроме того, газ аммиак в этом способе используется для получения аммиачной воды вследствие растворе кия газа, а обработка аммиачной водой также приводит к образованию труднофильтрующихся гидроокисных осадков. Цель изобретения - увеличение ск рости фильтрации путем уменьш€;ния удельного сопротивления осадка. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработ ки фторсодержащих травильных растворов, включающему введение газа аммиака, отделение образовавшегося осадка фильтрацией, введение в филь 3.2. рат известкового молока, отгонку аммиака и отделение осадка, введение газа аммиака осуществляют в гиде пузырьков рад.иусом 0,3-3 мм до рН 4,5 - 6,8. Способ осуществляют cлeдyюш м образом. . Отработанный фторсодержащий травильный раствор обрабатывают пузырьками газа аммиака радиусом 0,3 3 мм до рН 4,5 - 6,8, отделяют осадок фильтрацией. В фильтрат вводят известковое молоко и отгоняют аммиак, Р ыпавший при этом осадок отделяют от раствора и подвергают дальнейшей переработке. При обработке раствора газом аммиаком в виде пузырьков определенного размера пересыщение создается в тонком слое, пограничном пузырькам газа. В результате высокого пересыщения гидролиз солей не успевает,; произойти полностью и в осадке содержатся не только гидроксиды металлов,, но и смесь основных солей. Полученный крупнодисперсный осадок фильтруется значительно лучше, чем осадок .1 идроксидов тяжелых металлов, образуюи-чйся при нейтрализации отработанного раствора аммиачной водой. При рН 4,5 в осадке преобладают сали металлов, что обеспечивает его хорошую фильтруемость, прирН 4,5 достигается полное осаждение железа, обработка травильного раствора газом аг- миаком до рН 6s,8 также приводит к получению, крупнодисперсного легкообезвоживаемого осадка. При рН 6,8 достигается полное осаждение железа и хрома потери никеля за счет осаждения не превьш ают 15%. При рН выше 6,8 увеличивается доля гидроксидов металлов в осадке, что приводит к увеличению их влажности и ухудшению фильтрации. Кроме TOJO, потери никеля за счет соосаждения превышают 20%. Пузырьки газа аммиалса с радиусом 0,3 мм интенсивно растворяются в растворе, что приводит к получеьшю аммиачной воды и образованию плохообезвоживаемого осадка гидроксидов металлов. Пузырьки газа аммиака с радиусом 0,3 - 3 мм успе.иая7Г раствориться только частично и реагируют с солями тяжелых металлов, образ я хорошо обезвоживаемое осадки,, состоящие из смеси солей и гидроксидов мечаллоп. Пропускание через раствор пузыр ков тлза с радиусом 3 мм нецелесо образно, так как увеличивается удельное сопротивление осадка. Так, при обработке раствора пузырьками газа аммиака радиусом 5 мм удельное сопротивление осадка при фильтрации .составляет 7,5 10 м7кг, при радиусе пузырьков аммиака 6 мм эта величина достигает 15,2-10 м/кг, при радиусе 7 мм 19,4-10 м/кг, при радиусе 8 мм 24,5-10 м/кг. Это объясняется тем, что большие пузырьки вызывают более сильное перемешивание, что приводит к более равновесному, процессу, при котором образуются гидроксиды метаплов, следовательно, уменьшается доля осадка в виде основных солей, выпадающих при неравновесном процессе. Это вызывает ухудшение фильт рации. Пример . Через 50 мП раст вора состава: HF ,5%, ,-, Fe 33,8 г/л; Сг з+ 5,2 г/л; . Ni 9,8 г/л, пропускают пузырьки газа аммиака радиусом 0,2 мм в течение 10 мин до рН 4,4. Выпавший осадок отфильтровывают. Величина удельного сопротивления осадка при фильтра1 1и 5,9 10 м/кг, влажfiocTb 56,2%. Степень осаждения железа 99,8%, хрома /39%, потери никеля с осадком 3,3%.Фильтрат с рН 4,7, содержащий соли никеля и хрома, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак. Полученный осадок отделяют, зат прокаливают в муфельной печи, в результате чего получают никелевый продукт с содержанием окиси никеля . Пример 2. Через 50 мл раст вора состава: HF 1,5%; HNO, 10%; Fe3 33,8% г/л, СгЗ 5,2 г/л; Ni 9,8 г/л, пропускают пузырьки газа аммиака радиусом 0,3 мм в течение 8 мин до рН суспензии 4,5. Вы павший осадок отфильтровывают. Вели чина удельного сопротивления осадка при фильтрации 4,3-10 м/кг, влажность 50,2%. Степень осаждения желе за 100%, хрома 40%, потери никеля, с осадком 3,5%. Фильтрат с рН 4,8, содержапц-ш со ли никеля и хрома, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак Полученный осадок отделяют, затем прокаливают в муфельной печи, в ре4 зультате чего получают никелевый продукт с содержанием окиси никеля /-22%. Пример 3. Черва 50 мп раствора состава, что в примере 1, пропускают пузырьки газа аммиака радисом 3 мм в течение 10 мин до Н 6,8. Выпавший осадок отфильтовывают. Величина удельного сопроивления осадка прифильтрации 4, м/кг, влажность 51,0%. Степень осаждения железа 100%,хрома 00%,потери никеля с осадком 15%. .Фильтрат с рН 7,1, содержащий соли никеля, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак. Полученный осадок отделяют , затем прокаливают в муфельной печи, в результате чего nany4aJOT никелевый продукт с содержанием окиси никеля 29%. Пример 4. Через 50 мл раствора состава, что в примере 1, пропускают пузырьки аммиака газа радиусом 4 мм в течение 11 мин до рН 6,9. Выпавший осадок отфильтровывают. Величина удельного сопротивления осадка при. фильтрации 5,8-10 м/кг, влажность 56,0%. Степень осаждения железа 100%, хрома 100%, потери никеля с осадком 23%. Фильтрат с рН7,2, содержащий соли никеля, обрабатывают известковым молоком и отгоняют аммиак. Выпавший при этом осадок гидроксида никеля, отделяют от раствора и подвергают дальнейшей переработке, как в примере 1. Полученные результаты зависимости фильтруемости осадков от параметров представлены в таблице.

Продолжение таблицы

,--1

Предаагае1ФЕЙ способ позволяет повысить эффективность переработки фторсодержащих травильных раствоoBs так как увеличивается скоросп

фильтрации засчет получения легкообезвоживаемого осадка с небольшим удельным сопротивлением осадка при фильтрации. Использование способа поз волит также при сравнительно простой технологии утилизировать из отработанных травильных растворов никелевый продукт. Кроме того, получаемый нитрат кальция можно использовать либо как отвердитель бетона, либо в сельском хозяйстве к ак у до бр е ни е,

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, включаюсций введение газа аммиака, отделение образовавшегося осадка фильтрацией, введение в фильтрат известкового молока, отгонку аммиака и отделение осадка, отличающий ся тем, что, с целью увеличения скорости фильтрации путем уменьшения удельного сопротивления осадка, введение газа аммиака осуществляют в виде пузырьков радиусом 0,3 - 3 мм до рН 4,6 - 6,8. (Л