Способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома Советский патент 1985 года по МПК C02F1/62 C02F1/62 C02F101/22 C02F103/34 

С«9

о

00

Изобретение относится к очистке от шестивалентного хрома промышленных отходов, в частности отхода производства бихромата калия,получаемог путем обменного разложения по реакции Na2Cr20,,+2KCl K2Cr d7+2NaCl Отход содержит, мас.%: 90-94 NaCl 0,6-)j5 и в настоящее время складируется преимущественно в виде твердого отхода или концентрированных растворов в специальных хранилищах, приводи к безвозвратной потере как хлорида натрия, так и соединений хрома и вызывая загрязнение окружающей среды. Известен способ очистки от соединений шестивалентного хрома концентрированных хлорат-хлоридных растворов, содержащих до 400 г/л хлорида а1елочного металла. Способ заключаетс в следующем; хлорат-хлоридные раство ры, содержащие 100-750 г/л хлората, 20-400 г/л хлорида щелочного металла и 0,5 г/л NajCr O-j-211 0 обрабатывают в присутствии ортофосфорной кислоты соединениями гнцразина. После отделения осадка в фильтрате содержится 0,07 г/л шестйвалентного хрома. Степень извлечения шестивалентного хрома составляет 86% ) . Недостатками способа являются низкая степень очистки хлорат-хлоркд ных растворов от шестивалентного хрома и загрязнение примесями вводимьк реагентов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома, включающий обработку нитратом свинца, отделение осадка хромата свинца фильтрованием и последующее удаление ионов свинца L2J Согласно известному способу хром осаждают путем обработки стехиометрическим количеством нитрата свинца при pHXSjS. С целью удаления ионоз тяжелых металлов фильтраты после отделения хромата свинца подщелачивают до рН - 7j,0, Однако способ характеризуется недостаточной степенью очистки от шестиваленого хрома сточных вод с высоким содержанием хлорида натрия. Цель изобретения повьшение степени очистки сточных вод с высоким содержанием хлорида натрия. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод от шестивалентного хрома, включающему обработку нитратом свинца, отделение осадка хромата свинца фильтрованием, и последующее удаление ионов свинца, обработку осуществляют избытком нитрата свинца при рН 5,5-6,5, а удаление ионов свинца производят путем соосаждения с силикатом натрия при рН 10-10,6. Избыток нитрата свинца составляет предпочтительно 5-10%, а процесс осаждения хрома осуществляют при 20-40°С. Способ осуществляют следующим образом. В сточнзпо воду, содержащую 230300 г/л хлорида натрия и соединения шестивалентного хрома - бихромат ; калия, вводят раствор нитрата свинца в количестве 105-110% от необходимого для связывания соединений шестивалентного хрома в хромат свинца по реакцииК Cr207+2Pb(NOa)2+2NaOH- 2PbCrO. + + 2KNO,5+2NaNO,+ - (1) Доводят рН реакционной массы раствором щелочи до 5,5-6,5, поддерживая температуру 20-40-. Образовавшийся осадок хромата свинца отфильтровывают. Далее с целью осаждения содержащихся в фильтрате ионов РЬ в фильтрат добавляют силикат натрия из расчета 1г/л SiOg, величина рН суспензии становится равной ,8-12, затем добавкой раствора серной кислоты рН снижают до 10-10,5. Образовавшийся объемный осадок отделяют на фильтре. Пример. 250 г осадка, содержащего 95% NaCl, 1% .и 4% НдО, растворяют в 0,91 л воды. В полученный раствор вводят при 20 при перемешивании 59,3 л раствора нитрата свинца с концентрацией 100 г/л PbCNO), что составляет 105% от стехиометрического количества по уравнению (1)и затем раствором щелочи (б,В мл с концентрацией 100 г/л NaOH/доводят рН реакционной массы до 4,0-9,0. ГГолученную суспензию перемешивают 30 мин к образовавшийся осадок хромата свинца отделяют на фильтре. Содержащийся в фильтрате. свинец (о,2 т/л в пересчете на РЬО) осаждают раствором силиката натрия, который вводят в количестве 14 мл с концентрацией 72 г/л в пересчете

3. I

на SiOn, рН реакционной массы при этом составляет 11,8, добавкой раствора серной кислоты рН понижают до 10, в результате чего происходит вьщеление объемного осадка. Образовавшийся осадок отфильтровывают. Полученный раствор содержит, г/л:

250

NaCI 1,6

NaNO

3 1,7 KNO

J

0,001-0,002 PbO 0,3 NaOH

SiOg 0,03 Cr(VI) Отсутствует Зависимость остаточного сния Cr(VI) в растворе от рН ния хромата свинца представл табл.1.4

Табл

370844

что составляет 110% от стехиометрического количества по урявнению(1 и затем раствором щелочи (l 7 мл с концентрацией 100 г/л)доводят рИ в реакционной массы до 6,0. ПолученнуЬ суспензию перемешивают и образовавшийся осадок хромата свинца отделяют на фильтре. Содержащийся в фильтрате свинец осаждают раствором силиJQ ката натрия, который вводят в количестве 14 мл с концентрацией 72 г/л 510,2. Р раствора при этом составляет 12,0, добавкой кислоты снижают рН до 10-10,6, Образовавшийся осадок отделяют. Получающийся раствор содержит, г/л:

252

NaCl

3,7

NaNO

3,6

KNO,

0,001

PbO

0,5

NaOH

SiO

0,03

Cr(VI)

Отсутствует Зависимость остаточного содержания свинца от рН обработки силикатом натрия представлена в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Содержание PbO

30 pH с.реды в растворе,г/л

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ -ВОД ОТ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА,включаюЮЕСОЮЗКЛЯ f; ,., IS .-С: .i . - . (V - . -.x.iiv , щий обработку нитратом свинца, отде ление осадка хромата свинца фильтрованием и последующее удаление ионов свинца, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени , очистки сточных вод с высоким содержанием хлорида натрия, обработку осуществляют избытком нитрата свинца при рН 5,5-6,5, а удаление ионов свинца производят соосаждения с силикатом натрия при рН 10-10,6. 2. Способ по п. I , о т л и ч а ющ и и с я тем, что избыток нитрата свинца составляет 5-10% и процесс осаждения шестивалентного хрома осу.ществляют при С. СП с

Примечание. Количество раствора РЬ(Ш. )„в % к стехиометрий105.

Из данных табл. 1 следует, что только при рН 5,5-6,5Сг (УГ)отсутствует. Увеличение рН до 7,0-9,0 нецелесообразно, поскольку при снижении содержания ионов свинца, возрастает концентрации Сг (vl.

Пример 2.В1 л раствора с концентрацией 29б г/л NaC и 6 г/л KnCriO-y вводят при 4.0 при перемешивании 149 мл раствора нитрата свинца с концентрацией 100 г/л Pb(NO)2,

Анализ данных табл. 2 показывает , что только при рН 10-10,6 достигает.ся .минимальная остаточная концентрация свинца в сточной воде. Выход за указанный интервал приводит к резкому возрастанию содержания евинца. ПримерЗ. В раствор, содержащий 250 2,5 г/л СгОз, вводят при перемешивании 83 мл раствора нитрата свинца с концентрацией 100 г/л.РЫНр), что составляет Ю0% от сте; и ;гряческого количества по уравненй1б (} и затем раствором щелочи доводятVpH до 5,О(в соответствии . с прототипом. Полное осаждение хрома не происходит. В фильтрате содержится 0,02 г/лСгОп а при рН 5,3-0,005 г/л хрома. Затем до отсутствия хрома (1) добавляют еще раствор нитрата свинца, суммарное количество которого составляет 115%. Образовавшийся осадок хромата свинца отфильтровывают. В фильтрате содержание свинца составляет 0,2 г/Л Дсгбавкой раствора щелочи в соответствии с прототипом,повышают рН раствора до 7,0. Выпадение осадка гидроокиси свинца почти не наблюдается, только при повышении рН до 10,0 прог исходит выпадание гидроокиси свинца. отделить который от раствора удаляется только после многократного(5 раз)повторного фильтрования через бумажный фильтр Синяя лента. Получающийся раствор содержит, г/л: NaCl 230 NaNO 3,9 Cr(VI) Отсутствует Pb(II) 0,005 Таким образом, только осуществление процесса по изобретению позволяет эффективно очистить сточные воды с высоким содержанием хлорида натрия от шестивалентного хрома. Технико-экономические преимущества предлагаемого способа состоят в том, что он ликвидирует расходы по содержанию хранилищ отходов хлорида натрия; уменьшает потери хрома в производстве/хромовых соединений; ликвидирует потери хлорида натрия; улучшает санитарное состояние хромовых предприятий и прилегающей к ним территории; снижает опасность загрязнения хромом окружающей среды.