Способ регенерации отработанной серной кислоты Советский патент 1985 года по МПК C23G1/36 

00

со Изобретение относится к способам регенерации отработанных травильных растворов, в частности к способу ре генерации отработанной серной кисло ты, и может быть использовано в маш ностроительной, металлургической пр мышленности, а также в производства органических полупродуктов, красите лей, пигментного и технического оксида титана. Известен способ регенерации серн кислоты, включающий упаривание в присутствии осадителей - сульфатов натрия и калия. При этом хром, железо (ill) и алюминий выпадают в ни де двойных комплексных солей, которые отделяются фильтрованием j. Недостатками данного способа являются низкая степень очистки от со лей железа (II), титана, марганца, ванадия и других элементов, многостадийность и сложность технологиче кого процесса, большие расходы осад телей, малая скорость фильтрования (123 л/м ч), ограниченная область применения очищенной кислоты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации серной кислоты, включающий упаривание кислоты и введение осадителя: смесь сульфата натрия и фосфорной кислоты взятых в весовом соотношении 1:0,1 - 0,4, в количест ве 3-7 мае.%, с последующим отделением образовавшегося осадка Г2}. Недостатками известного способа являются низкая степень очистки кис лоты от солей железа, магния, марганца, ванадия (остаточное содержание этих металлов в регенерированно кислоте составляет соответственно 3,76; 0,65; 0,024; 0,043%, а общее солесодержание - до 11,2%), большой расход дефицитных осадителей (до 7% от количества исходной кислоты). Цепью изобретения является повышение чистоты регенерированной кислоты и снижение расхода осадителя. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации отработанной серной кислоты, врслючающему упаривание и введение осадителя с последующим отделением образовавшегося, осадка, в качестве осадителя используют органические соединения, содержащие фосфоновые группы. Причем в качестве органических соединений, содержащих фосфоновые группы, используют нитрилотриметилфосфоновую кислоту или оксиэтилидендифосфоновую кислоту в количестве 0,15-1,0 мас.% по отношению к обрабатываемой отработанной кислоте. Структурные формулы нитрилотриметилфосфоновая кислота - с - РеО / I но СИ, он оксизтилидендифосфоновая кислотаВ процессе регенерации осадители образуют с рядом переходных элементов гетерополиядерные водонерастворимые соединения. Прочные комплексы с указанными фосфорсодержащими соединениями с участием фосфоновых групп образуют такие легкогидролизунициеся злементы, как железо, титан, марганец, хром, ванадий и др. Для ускорения и полноты процесса кристаллообразования соединений железа, марганца, титана, ванадия и других органических соединений, содержащих фосфоновые группы, берут в количестве 0,15-1,0 мас.%. Рекомендуемое соотношение обусловлено тем, что при расходе осадителя менее 0,15 мас.% не создаются условия полного образования прочных нерастворимых комплексных соединений, Увеличение же расхода свыше 1,0 мае.5 не приводит к заметному повышению чистоты регенерируемой кислоты. Пример 1 . Упаренную отработанную серную кислоту (содержание МИГ до 55%) охлаждают до и вводят нитрилотриметилфосфоновую кислоту в количестве 0,15 мас.%. Суспензию перемешивают в течение 1 ч, а затем выпавшие соли отфильтровывают. Скорость фильтрования 240 л/м ч. Содержание в фильтрате, мас.%: Сумма солей Железо

31

Алюминий0,03

Магний0,42

Марганец0,013

Ванадий0,034

Титан0,06

Пример 2. Упаренную кислоту подвергают обработке аналогично примеру 1. Количество осадителя нитрилотриметилфосфоновой кислоты 0,6 мас.%. Скорость фильтрования при этом 220 л/м. ч.

Содержание в фильтрате, мас.%:

1,51

ей

0,27

0,01

0,12

0,003

0,014

0,03

Пример 3. Упаренную отработанную серную кислоту подвергают 067 работке аналогично примеру 1. Осадитель нитрилотриметилфосфоновую кислоту берут в количестве 1,0 мас.%. Скорость фильтрования 215 .

Содержание в фильтрате, мас.%:

Сумма солей2,42

Железо0,26

Алюминий0,01

Магний0,12

Марганец0,003

Ванадий0,014

Титан0,03

89004

Пример 4. Упаренную отрабо тайную еерную кислоту подвергают об-, работке аналогично примеру 1. В качестве осадителя берут оксиэтилиден5 дифосфоновую кислоту в количестве 0,6 мас.%. Скорость фильтрования 225 .

Содержание в фильтрате, маСо%: Сумма солей3572

0,75

Железо 0,04

Алюминий 0,25

Магний

Марганец0,015

Ванадий0,024

Титан0,06

Параллельно осуществляют известный способ. В отработанную серную кислоту вводят осадитель: смесь сульфата натрия и фосфорной кислоты при их весовом соотношении 1:0,4 в количестве 7 мас.%. После упаривания до 55% по МНГ кислоту охлаждают до 40°С, перемешивают в течение 1 ч и осадок выпавших солей отфильтр вывают. Скорость фильтрования 210 л/м2-ч.

Содержание в фильтрате, мас,%: Сумма солей 11,2

Железо3,76

АлюминийО,04

Магний

0,65

Марганец

0,024 Ванадий

0,043

Титан0,05

Сравнительные данные по регенерации отработанной серной кислоты указанными способами приведены в таблице.

7,0

0,15

0,6

1,0

0,6