Способ нейтрализации отработанного раствора на основе плавиковой кислоты Советский патент 1991 года по МПК C23G1/36 

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты известью, и может быть использовано при обеззараживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов и изделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте.

Цель изобретения - уменьшение загрязнения сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков отвалов за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок,

Травлению подвергают бесщелочные стекла состава, мас.%: 54; В20з 10;

15; СаО 16; МдО 4; КаО + Na zCXC.S в 40%-ной HF (выпускаемой в СССР).

Сущность способа можно проиллюстрировать следующими примерами (см. табл. 1 и 2).

Состав отработанного травильного оас- твора,мас.%:

Состав 1 использован в испытателя ч по примерам 1, 4, 5. 6:

Н 2.0

F (-26

SiF e14 (в пересчете на F-ион)

В0.6

AI1.1

Са1.6

Мд0,3

Na0.05

О

о о ел о ю

SiFe

Нерастворимый осадок 0,3 НзООстальнбе

Состав 2 использован в испытаниях по римерам 2, 7, 8, 9:

Н 1,8

F ,24

SiFe16 (в пересчете на F-ион)

В0,7

AI1,2

Са1,8

Мд0,3

№0,05

Нерастворимый осадок 0,4 НаООстальное

Состав 3 использован в испытаниях по римерам 3, 10, 11, 12, 13, 14: Н 1,9

22

18 (в пересчете на F-ион) В0,8

AI1,4

Са2,0

Мд0,4

Na0,05

Нерастворимый осадок 0,5 Н20Остальное

Суспензию готовят из расчета 1,5-2,0- ратного избытка СаО по отношению к HF, одержащейся в исходном травильном расворе.

Суспензию готовят в емкости из винипаста. Наливают водопроводную воду 200 л, к ней добавляют рассчитанные количетва СаО, CaCIa, NaOH (см. табл, 1), перемешивают 5 мин, к полученной суспензии приливают отработанный фторидный травильный раствор, перемешивают 5 мин. Замеряют рН универсальной индикаторной бумагой. Если рН маточника меньше 10 по индикаторной бумаге, добавляют сухую СаО порциями по 15 г, перемешивают 2-3 мин и снова замеряют рН. Так поступают до тех пор, пока рН не станет 10. В данном эксперименте добавляют 30-45 г СаО, кроме примеров 8,11, 12, 13, где СаО дополнительно не вводили.

Прибавление раствора к суспензии, а не наоборот, необходимо для уменьшения газовыделений (из-за высокой летучести HF) особенно в момент сливания, при этом также предьявляются менее жесткие требоёа- ния к материалу емкости, таким образом, достигается высокая экологичность ведения процесса нейтрализации при больших поверхностях испарения,

рН раствора до значения 10 и более доводят известью, а не NaOH или приготовленной суспензией извести с NaOH и СаС, так как при этом экологическая опасность осадков в отвале наименьшая (см. табл. 2).

Пример 2 проведен при рН 10 (конкретно рН 12), пример 6 - при рН 13,5.

В результате нейтрализации отработанного фторсодержащего травильного раствора фториды должны количественно и быстро перейти в практически нерастворимое соединение CaF2. Осадок содержит в основном CaF2 и Са(ОН)2 и элементы стекла в виде фторидов и гидрооксидов.

0В табл. 2 приведены данные по растворимости образующихся осадков по примерам,

Осадки, полученные по примерам 1-14, отфильтровывают, промывают четыре раза

5 дистиллированной водой, заливают 100 мл дистиллированной воды и выстаивают в течение недели при периодическом перемешивании, а затем в растворе над осадком определяют содержание F-иона фотометри0 чески.

Как видно из представленных данных, осадок фторидов, полученный при нейтрализации (примеры 1-3, 6, 7) практически не-,л растворим в воде (растворимость 5

5 в пересчете на F-ион), осадок, полученный в иных условиях, обладает большей растворимостью за счет частичного осаждения фтор- силиката натрия (пример 9), когда дается избыток NaOH (растворимость 9- в

0 пересчете на F-ион). Отсутствие избытка извести (примеры 13 и 14) также приводит к неполному разложению фторсиликатов (примеры 13 и 14).

Отсутствие в растворе CaCl2 (пример 10)

5 или его недостаток (пример 4), хотя и не приводит к заметному осаждению фторсиликатов, ведет к получению плохо осаждаемого коллоидного осадка, трудноотделяемого от маточника.

0 В условиях проведения нейтрализации рН 10 все компоненты стекла, для оттрав- ливания от изделий из платиновых сплавов которого использовался травильный раствор будут в осадке. Маточник - раствор

5 ашеной извести с примесями Са, Mg, Na, AI.

Таким образом, только совокупность всех признаков - избыток СаО, рН раствора 10, наличие NaOH и CaCIa в предлагаемом

0 соотношении дает возможность более полно и быстро перевести фториды в осадок, практически нерастворимый в воде, и тем самым предотвратить загрязнение окружающей среды фторидами как со стороны

5 осадка, так и со стороны маточников. Формула изобретения Способ нейтрализации отработанного раствора на основе плавиковой кислоты преимущественно после травления бесщелочных стекол, включающий смешивание отработанного раствора с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка от раствора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения загрязнения сточных вод фторидами и снижения экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок, смешивание ведут путем приливания отработанного раствора к вод

0

ной суспензии гашеной извести, в качестве которой используют суспензию, содержащую 1,5-2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте в исходном травильном растворе, в которую дополнительно вводят хлористый кальции и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.% по отношению к взятой гашеной извести, после чего доводят кислотность смеси до рН 10 добавлением гашеной извести.

Та б л и ца 1

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты и ее солей известью, и может быть использовано при обезвреживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов и изделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте, Цель изобретения - уменьшение загрязнения сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок. Способ включает смешивание с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка. При этом смешивание ведут путем приливания отработанных растворов к водной суспензии гашеной извести, в качестве которой используют суспензию, содержащую 1,5-2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте в исходном травильном растворе, в которую дополнительно вводят хлористый кальций и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.% по отношению к взятой гашеной извести, и доводят кислотность смеси до добавлением гашеной извести. 2 табл. (Л