Устройство для регенерации отработанного травильного раствора и промывных вод Советский патент 1988 года по МПК C23F1/46 

оо

00 00 4

0

11

Изобретение относится к устройствам для утилизации отработанных травильных растворов (ОТР) и промывных вод.

Цель изобретения - утилизация цен ных компонентов из отработанных травильных растворов и промывных вод.

На чертеже представлена аппаратур но-технологическая схема устройства для регенерации отраёотанного травильного раствора и промывных вод.

Устройство включает ванны травления 1 и промывки 2 с подходящими к ним трубопроводами подачи травильного раствора и промывных вод , выгрузки отработанного травильного раствора и промьшных вод с запорной арматурой модуль селективного извлечения меди содержащий сборник-усреднитель 3 для доведения раствора до заданного рН, насос подачи раствора на ионообмен- ный фильтр 4, ионообменньй фильтр 5 с загрузкой из полиамфолита с подхо дящими к нему трубопроводами с запор гой арматурой, датчик 6 оптической плотности, расположенньй на выходном трубопроводе подачи очищенного от меди ОТР с подлкюченным к его выходу блоком вьгчислительным 7, сборники фильтрата 8, слабого элюата 9, концентрированного элюата 10, промывных вод 11, регенерационного раствора 12, насос подачи регенерационного раствора 13 и насос подачи фильтрата на ионообменньй фильтр 14; модуль окисления двухвалентного железа до трехвалентного, содержащий реактор 15, сборник реагентов (НС1 и ) ,16 и 17, насосы-дозаторы 18 и 19, двухступенчатую гиперфильтрационную Остановка 20 со сборниками накопите- ,лями концентрированного раствора 21 и технической оборотной воды 22, на- cot 23 подачи раствора из сборника 21, вакуум-выпарную установку 24 со сборниками-накопителями концентриро- ванных растворов элюата 25 и регенерированного травильного раствора 26-, насос 27 возврата регенерированного травильного раствора в производство, насос 28 подачи концентрированного раствора элюата, сушилку 29 со сборником-накопителем 30, регулирующие клапаны 31-33,

Ванна травления 1 соединена тру- бопроводами на входе через насос 7 :со сборником регенбрированного тра- вильного раствора 26р а на выходе

5

10

15

20

25

30

35

40

45

сборником-усреднителем 3. Ванны про- мьшные 2 соединены трубопроводами на входе с трубопроводом технического водоснабжения, а на выходе - со сборником-усреднителем 3. Ионообменный фильтр 5 на входе соединен через насос 4 со сборником-усреднителем 3, а через насос 14 - со сборником фильтрата 8. Кроме того, на входе ионооб- кенный фильтр 5 соединен со сборниками концентрированного элюата 10, слабого элюата 9 и промывных вод 11, На выходе ионообменньй фильтр 5 соединен со сборниками фильтрата 8, слабого элюата 9, промывных вод 11, через насос 13 - со сборником - регенерационного раствора 12 и через напор- ньй вентиль - с трубопроводом промывной воды. При этом, на входе вы- числительного блока 7 подключен датчик 6 оптической плотности, а к его .выходам - регулирующие клапаны 31-33.

Сборники реагентов 16 и 17 через насосы дозаторы 18 и 19 соединены с нижней частью реактора 15. Последний, в свою очередь, на выходе соединен со входным патрубком двухступенчатой гиперфильтрационной установки 20, а ее выходные, патрубки соединены со . сборниками-накопителями концентрированного раствора 21 и технической воды 22. Подогреватель растворов ва- ,куум-выпарной установки 24 соединен по линии подачи еплоносйтеля с трубопроводом вторичного пара, а по ли- нии подогреваемого раствора соединен через насос 23 со сборником растворов 21. Вакуум-выпарная установка 24 соединена по трубному пространству со сборниками-накопителями 25 и 26. Сушилка 29 на входе соединены через насос 28 со сборником-накопителем концентрированного раствора злюата, 25, на выходе со сборником-накопите- л,ем 30.

Устройство работает следующим образом.

ОТР из ванны травления 1 по трубопроводу поступает в сборник-усреднитель 3, где происходит доведение ОТР до заданного рН за счет,подачи промывных вод по трубопроводу из ванны 2 при интенсивном перемешивании, i Раствор с заданным рН из сборника- усреднителя 3 с помощью насоса 4 поступает через регулирующий клапан 31 на ионообменньй фильтр 5 для извлечения меди. Очищенный от меди раст- вор, содержащий хлорид железа (II) и хлорид железа (III) поступает по выходному трубопроводу через регулирующий клапан 32 в реак- тор-окислитель 15. При этом, очищен- ньй раствор после регулирующего клапана 32 делится на два потока. Первый поток (большая,часть) поступает непосредственно в реактор-окислитель 15, второй поток (меньшая часть) - через датчик оптической плотности 6, где осуществляется контроль за качеством фильтрата. При прохождении очищенного раствора через измерительную кювету датчика оптической плотности 6 осуществляется измерение оптической плотности D. Данные, полученные от измерения, в виде аналого- вьк сигналов поступают на вход вычислительного блока 7, где определяются текущие значения концентрации меди в очищенном растворе по формуле

С

Си

D - 0,146 о,845

где С - значение концентрации Си

в очищенном растворе,мг/л D - оптическая плотность очищенного раствора, 0,146 и

0,845 - коэффициенты, полученные

экспериментально.

Кроме того, в вычислительном блоке 7 анализируется величина С , при достижении предельно допустимого значения концентрации меди в очищенном растворе вырабатывается команд- ньй сигнал, по которому закрываются регулирующие клапайы 31 и 32 и открывается клапан 33. В результате прекращается подача раствора из сборника-усреднителя на ионообменный фильтр Оставшийся раствор из ионообменного фильтра 5 через регулирующий клапан 33 сольется полностью в сборник ф1-шьтрата 8 и через насос 14 подаваться на ионообменный фильтр 5 при следующем рабочем цикле.

В реактор-окислитель 15, где находится очищенньй от меди раствор, из сборников реагентов 16 и 17 с помощь насосов-дозаторов 18 и 19 последовательно подаются соляная кислота и перпэдроль в стехиометрическом отношении для окисления железа (II). Подача осу-ггествляется при -интенсивном перемешивании раствора в реакторе-окислителе 15. Раствор после окисления, представляющий собой хло- г РИД железа (III), подается на двухступенчатую гиперфильтрационную установку 20, где происходит концентрирование piacTBOpa с получением технической оборотной воды,поступающей

0 в сборник 22, и концентрированного раствора хлорида железа (III), поступающего в сборник 21. Раствор хлорида железа (III) с помощью насоса 23 поступает на вакуум-вьтарную ус5 тановку 24 и после дополнительного концентрирования подается в сборник 26, откуда с помощью насоса 27 поступает .в. ванну травления 1 для повторного использования в процессе

0 травления деталей.

Работа устройства состоит из описанного рабочего цикла и цикла регенерации. Регенерация производится следующим образом.

5 После слива раствора из фильтра его промывают технической водой. Подача воды осуществляется снизу вверх. Раствор и промывная вода сливается в сборник 8. Затем осуществляется

0 регенерация полиамфолита 20%-ным раствором , которая подается снизу из сборника 12 с помощью насоса 13. Концентрированный элюат на- напливается в сборнике 10, слабьм элюат в сборнике 9. Слабый элюат, содержащий раствор серной кислоты и следы меди, используется при следую- щей регенерации полиамфолита. Промывные воды, полученные при регенед рации разгрузки, накапливаются в сборнике 11 и затем используются для приготовления регенерационного раствора.

Концентрированный элюат; содержа5 1ДИЙ сульфат меди, из сборника 10 поступает в сборник 21, затем с помощью насоса 23 подается на вакуу 1- выпарную установку 24 и после концентрирования -раствор сульфата меди

Q подается в сборник 25, откуда с помощью насоса 28 подается на сушилку 29,

Высушенный осадок сульфата меди накапливается в сборнике 30 и затем утилизируется -в качестве красителя в. производстве стройматериалов.

Б процессе гиперфильтрации и выпаривания техническая вода поступает в сборник 22 и используется в технн5

513

ческом оборотном водоснабжении. Непрерывность технологического процесса обеспечивается включением в схему резервных фильтров.

Использование предлагаемого уст- ройства позволит повторноиспользовать в производстве отработанные травильные растворы на основе хлорида железа, утилизировать соли меди из ОТР и осуществлять автоматический контроль за кодом технологического процесса.

гипёрфильтрационную и выпарнуй установки, сборники-накопители и насуэг сы с запорной арматурой, отличающееся тем, что, с целью утилизации ценных компонентов из обработанных травильных растворов и промьшных вод, оно снабжено модулем селективного извлечения металла, состоящим из сборника усреднителя, ионообменных фильтров, сборников фильтрата, регенерационного раствора , элюата, модулем окисления, состоящим

Изобретение относится к устрой- ствам для регенерации травильных растворов и промь1вных вод и может быть использовано в приборостроительной, радио- и электротехнической от- раслях промьшшенности. Цель - утилизация ценных компонентов из отработанных травильных растворов, и промывных вод. Устройство включает три модуля: модуль ионообменного разделения растворов, обеспечиванмций селективное извлечение меди, модуль окисления очищенного от меди раствора и модуль концентрирования раство-; ров методом гиперфильтрации. Приме- нение устройства позволяет осуществлять утилизацию отработанных травильных растворов на основе хлорида же-. лез а (T.II) и промывных вод. 1 ил. (О

из реактора, насосов-дозаторов и

изобретения 5 хборников реагентов, и контуром контроля качества фильтрата, состоящим из датчика оптической плотности, ус-; тановленного на . выходном трубопроводе ионообменного фильтра и вычислительного блока.

Формула

Устройство для регенерации отра- ббтанного травильного раствора и промывных вод, включающее травильные ;И промывные ванны, двухступенчатую

20

TtifH.foffa

t