Способ переработки твердых железоциансодержащих отходов Советский патент 1993 года по МПК B09B3/00 

Изобретение относится к технологии коксохимического производства, в частности к утилизации циансодержащих осадков, полученных при обесцианивании сточных вод. Ферроцианиды получают электролитически при обесцианивании сточных вод в процессе электролиза растворяющимся анодом. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано в технологии очистки циансодержащих сточных вод.

Известен способ переработки циалсо- держащих отходов путем высокотемпературного разложения, согласно которому термолиз производят в окислительной среде (в атмосфере воздуха). В результате разложения CuCN образуется Си, которая обладает каталитическим действием на процесс разложения других цианидов - №CN, KCN, Zn(CN)a, Na4Fe(CN)e с более высокой температурой термолиза.

Недостатком известного способа является наличие в газовой фазе неутилизируемого, загрязняющего окружающую среду циана.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ переработки циансодержащих твердых комплексных солей, извлекаемых из циансодержащих сточных вод.

VI

ю VI ел о

OJ

Сл)

Этот способ основан на термическом разложении твердых осадков в печи при температуре выше 400°С до полного выделения циана в газовую фазу. Образовавшуюся при нагревании газовую смесь направляют в печь на сжигание при 550°С, где степень разложения циана достигает 100%.

Основным недостатком этого процесса является невозможность переработки отходов с получением товарных продуктов и высокая стоимость процесса, так как безвозвратно теряется циан содержащее сырье,

Целью изобретения является обеспечение возможности получения продуктов утилизации в качестве товарных продуктов при использовании отходов электролитической очистки сточных вод и удешевление процесса,

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки твердых же- лезоциансодержащих отходов, полученных электролитически при обесцианивании сточных вод, включающему термообработку отходов с получением циансодержащей газовой смеси и твердого остатка, в котором термообработку осуществляют в инертной среде при 500-800°С, полученные тазовую фазу и твердый остаток, содержащий железо и магнетит, разделяют, последний используют для улучшения качества кокса, а газовую фазу подают на контактирование с раствором катализатора, содержащего 0,3- 5,0 мае.% нитрата, меди и 0,3-3,0 мас,% стабилизатора в 50-80% водном растворе уксусной кислоты при 50-90°С, с получением оксамида и реализации его потребителю.

При этом в качестве инертной среды для термообработки используют азот, аргон, гелий или термообработку ведут без доступа воздуха.

Инертный газ вводят в объемном соотношении к выделяющейся газовой фазе 0,1-0,3. Кроме того, контактирование газовой фазы с катализатором осуществляют при времени контакта с катализатором не менее 2с..

В качестве стабилизатора используют соединения, выбранные из группы галоге- нидов, цианатов, карбонатов или сульфидов щелочных металлов или оксидов двухвалентных металлов.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что осуществляя переработку отходов, содержащих (СМ)бЬ. (NH4)(CN}63, Ре(ОН)з, FeS, органические смолы по заявляемой технологии, удается обеспечить получение в качестве товарных продуктов железа и магнетита, а также ок- самида, который может быть использован для химических и сельскохозяйственных целей.

Стадия переработки газовой фазы заключается в переходе циана в оксамид по реакции

. кт

C2N2 + 2H20 - (CONH2) i

Для осуществления этой стадии с высоким выходом оксамида ( 98%) разработан

катализатор, представляющий собой водный раствор уксусной кислоты, содержащий нитрат меди в смеси со стабилизатором, и экспериментально подобраны условия протекания процесса (температура, время контакта).

По предлагаемой технологии удается обеспечить высокую селективность процесса по целевым продуктам, а отводимая газовая фаза не содержит циана и вредных примесей,

Способ реализуется следующим образом.

.Пример 1. В кварцевый реактор диаметром 0,025 м и длиной 0,4 м при 600°С погружают керамические тигли, в которых

содержатся железоциансодержэщие отходы процесса электролитической очистки сточных вод массой 10,44 г. В результате термического разложения в атмосфере азота, взятого в соотношении к выделяющейся

газовой фазе 0,1, образуется твердый остаток и непрерывно отводится циансодержа- щая газовая фаза, Время, необходимое для полного разложения железоциансодержа- щих отходов 846 с. Масса твердого остатка,

содержащего Fe и РезСм ,18 г, масса циана-3,48 г.

Образовавшуюся газовую фазу с преимущественным содержанием циана направляют в реактор, изготовленный из

стеклянной трубы d 0,025 м и h 0,4 м в нижней части, содержащей барботер для равномерного распределения и диспер- гирования газовой фазы по всему реакционному объему и 100 мл каталитического

раствора, содержащего 1,25% нитрата меди и 1,0% оксида мединка в 80% водном рас- творе уксусной кислоты. Через 30 мин после окончания реакции осадок отделяют, промывают водой и получают 5,71 г оксамида

(97% в пересчете на циан).

В таблице (примеры 2-5) приведены результаты переработки твердых железоциан- содержащих отходов с получением железа, магнетита и оксамида.

При реализации заявленного способа могут быть получены следующие преимущества:

- обеспечивается эффективная переработка токсичных отходов с получением товарных продуктов - железа, магнетита и

оксамида, направленная на решение экологической проблемы коксохимических производств;

-обеспечивается получение ценных товарных продуктов - железа, магнетита и

оксамида, которые могут быть проданы потребителю и реализованы в хозяйственной деятельности;

- получаемый оксамид является азотным удобрением пролонгированного действия.

Йзобретениеотносится к технологии очистки циансодержащих сточных вод. Способ переработки железоциансодержащих отходов процесса электролитической очистки сточных вод заключается в термообработке отходов в инертной среде при 500-800°С до полного выделения циана в газовую фазу. Затем полученные газовую фазу и остаток, содержащий железо и магнетит, разделяют. Последний реализуют потребителю, а газо-Ј вую фазу подают на контактирование с рас- твором катализатора, содержащего 0,3-5,0 мае.%.нитрата меди и 0,3-3,0 мас.% стабилизатора при 50-90°С с получением оксами- да и реализацией его потребителю. В качестве инертной среды для термообработки используют азот, гелий, или термообработку ведут без доступа воздуха. Инертный газ вводят в объемном отношении к образующейся газовой фазе 0.1-0,3. Контактирование осуществляют при времени контакта газа с катализатором не менее 2 с, В качестве стабилизатора используют соединение из группы цианатов, карбонатов, сульфидов или галогенидов щелочных металлов, оксидов двухвалентных металлов; рН каталитического раствора поддерживают путем введения, азотной кислоты. Выход оксамида 94,2-97-%. . Отходы не содержат циана. 4 з.п.ф-лы.1 табл. СЛ с

Формула изобретения 1.Способ переработки твердых железо- циансодержащих отходов, включающий термообработку их и последующее разделение продуктов термообработки на газовую циан- содержащую фазу и твердый остаток, содержащий соединения железа, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью получения продуктов переработки в виде товарных продуктов при использовании отходов электролитической очистки сточных вод, термообработку отходов ведут в инертной среде при 500-800°С до полного выделения циана в газовую фазу, которую затем подвергают контактированию при 50-90°С с 50-80%-ным водным раствором уксусной кислоты, содержащей 0,3-5,0 мас.% нитрата меди и 0,3-3,0 мас.% стабилизатора с получением оксамида.

Условно проведения опытов и основные технологические показатели заявляемого способа переработан твердых жеяезрциаясодержащих отходов.

При использовании других оксидов двухвалентных металлов, цизнатов, карбонатов, сульфидов или галогенидов щелочных металлов получают аналогичный результат.

З.бпособ по пп.1 и 2, отличающий- ся тем, что инертный газ вводят в объемном соотношении с образующейся газовой фазой 0,1:0.3 соответственно.

АСпособ по п.1. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что контактирование газовой фазы с раствором ведут не менее 2 с.

5.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве стабилизатора используют соединение, выбранное из группы, содержащей галогениды, карбонаты,цианаты, или сульфиты щелочных металлов и оксиды двухвалентных металлов.