Способ очистки сточных вод производства литопона от ионов бария и цинка Советский патент 1980 года по МПК C02F1/62 C02F1/62 C02F101/20 C02F103/34 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОП

ПРОИЗВОДСТВА ЛИТОПОНА ОТ ИОНОВ БАРИЯ И ЦИНКА

1

Изобретение относится к защите окружающей среды от загрязнений про,дуктами производства предприятий химической промьшшенности, точнее к способам очистки сточных вод производства литопона от ионов бария и цинка.

Синтез.литопона осуществляют при взaи лoдeйcтвии растворов сульфата цинка и сульфида бария по реакции

BaS + ZnSO4 BaSO.- ZnS

Производство литопона состоит из двух стадий:.синтез литопона-полуфабриката; переработка литопона-полуфабриката в готовый продукт.

В соответствии с этим образуются полуфабрикатные и Лабрикатные сточные воды.. Синтез литопона осуществляют в избытке сульфида бария, в результате чего полуфабрикатные сточные воды содержат.в своем составе ионы бария.

На второй стадии литопон-полуфабрикат прокаливгиот с последуюгтим гашением в воде. При прокаливании по реакции

ZnS + 2пЗОд

образуется растворимая в воде сольсульфат цинка, что обусловливает загрязнение сточных фабрикатных вод ионами цинка.

Известны способы очистки сточных вод, образующихся в процессе производства литопона, от ионов бария и цинка, основанные на выделении их методом осаждения реагентами. В качестве реагентов могут быть использованы,, например, сульфат натрия, 0карбонат натрия, фосфат натрия, сульфид бария и др. 1.

Недостатком известных способов очистки является сложная технология процесса, связанная со специгшьно 15 установленными емкостями для осаждения ионов бария и цинка. Продукты очистки не«используются в производстве основного продукта.

Наиболее близким к предлагаемому 20 является способ очистки сточных вод производства литопона от ионов бария и цинка путем их раздельного осаждения 15%-ным раствором сульфата натрия и разбавленным раствором сульфида 25 бария 2.

Осаждение Ионов бария и цинка проходит в соответствии со следуюсшми

реакциями

ZnClj + BaS -:- ZnS + BaCla, BaCli + Ка.5О4 BaSO4 + 2NaCl

30

Выделение ионов бария и цинка из сточных вод, образующихся в процессе производства литопона, проходит по следующей технологической схеме,

В реакторе осуществляют синтез литопона загружая туда BaS и ZnSO4. Полученную суспензию литопона насосом перекачивают в уплотнитель. Маточные полуфабрикатные воды, содержащие ионы бария, из уплотнителя поступают в резервуар с мешалкой. Суспензию литопона из уплотнителя на сфавляют на фильтр, с которого фильтрат также поступает в резервуар, а отфильтрованная паста в сушилку. Высушенный литопон прокаливают в муфельной печи, после чего производят его гашение водой в емкосги гашения литопона . В процессе гашения вновь образуется суспензия литопона-фабриката, вода которой содержит ионы цинка; фабрикатная суспен. зия уплотняется в уплотнителе, а затем фильтруется.на фильтре. Лабрикатные сточные воды из уплотнителя и фильтра направляют в резервуар с мешалкой. Литопон снова высушивают и направляют на измельчение и упаковку. В резервуар одновременно подают Na25O4 со следами солей магния или алюминия и 5%-ный раствор BaS. Для осаждения ионов цинка раствор сульфида бария подёиот в таком количестве, чтобы 1 л фильтрата давал щелочную реакцию на фенолфталеин только после добавления 2 3 см Юн, растзора едкого калия. Подачу раствора сульфата натрия регулируют таким образом, чтобы фильтрат при небольшом избытке сульфата не содержал ионов бария. Проконтролировав полноту осаждения, раствор перекачивают в отстойник. Образующийся осадок представляет собой необработанный литопон с содержанием 12-30% сульфида цинка и 88-70% сульфата натрия. Осадок перерабатывают в литопон-пигмент известными способами - фильтрацией, декантацией, прокаливанием и т.д. В связи с тем, что скорость осаждения образовавшегося осадканевелика из-за небольши количеств бария и цинка в нем, в осадитель () добавляют следы солей магния или алюминия. В этом случае по реакции

BaS+MgCl2 +2Hj O -v Mg(OH)2 H-BaCl +H образуется гидроокись этих элементо с хорошо развитой поверхностью, что приводит к увеличению скорости осаждения соединений бария и цинка.

Данный способ имеет ряд существеных недостатков: технологическая схма усложнена тем, что осахдение и отделение осадка должно проводиться в специально установленных емкостях использование добавочных осадителей (растворы солей магния или алюминия продукты очистки сточных вод производства литопона не используются в производстве основного продукта - литопона.

Цель изобретения - упрощение технологии очистки сточных вод и возмож- ность использования продуктов очистки в производстве литопона.

Указанная цель достигается тем, 4TQ ионы бария осаждают сульфатом натрия из сточных вод на стадии син теза литопона, а ионы цинка - суль фидом -бария из сточных вод на стадии получения готового продукта.

Осаждение бария проводят в реакторе синтеза литопона после его окончания, а осаждение цинка можно про5 водить в емкости гашения литопона или в уплотнителе фабрикатной суспензии литопона.

Способ осуществлярэт по следующей технологической схеме. 0Синтез литопона осуществляют в

реакторе, загружая туда ВаЗ и ZnS04. После окончания синтеза туда же добавляют раствор сульфата натрия. Образующийся осадок является состав5 ной частью суспензии литопона. Полученную суспензию перекачивают в уплотнитель.

Маточные полуфабрикатные сточные воды, очищенные от ионов бария, либо « сбрасывают в канализацию,либо используют в производстве -сульфида бария. Уплотненный осадок отфильтровывают на фильтре, высушивают в сушилке и прокаливают в печи.

Очистку сточных вод от ионов цинка проводят на стадии образования фабрикатных сточных вод, в которых имеются ионы цинка. Осаждение проводят в любой рабочей емкости, например, емкости для гашения литопона, 0 уплотнителе и др. При использовании уплотнителя в него добавляют раствор сульфида бария. Образующийся осадок сульфида цинка отделяют вместе с основным продуктом декантацией и фильт5 рацией,. Сточные фабрикатные воды,

очищенные от ионов цинка, либо сбра сывают, либо используют в производстве литопона. Окончание реакции связывания бария в сульфат контролируют 0 по отсутствию осадка в фильтратах после добавления в полуфабрикатную сточную воду сульфата натрия в количестве 1,1-1,6 кг на 1 м сточных вод. Для выделения ионов цинка из фабрикатных сточных вод используют 5,0% раствор сульфида бария, вводи,мый в емкость гашения литопона или -э уплотнитель фабрикатной суспензии литопона в количестве О,3-0,4 кг на 1 м сточных вод.

40При использовании предлагаемого

способа очистки сточных вод производства литопона качество литопона не изменяется, о чем свидетельствует содержание ZnS в литопоне в количест65 ве 28,3-29,0%. Содержание ZnS в литбпоне регламентируется ГОСТом 90772 и должно быть не ниже 28,0-28,3%, Преимуществом предлагаемого спосо ба является также утилизация продуктов очистки. Так, выделение ионов бария из сточных полуфадрикатных вод производства литопона сульфатом натрия приводит к получению сульфата бария, который используется как составная часть литопона. Сульфат бария можно вводить, не снижая качества ли топона в количестве 2,5-3,3% или 25 33 кг на тонну продукта. Возможность использования продуктов очистки сточных вод производства литопона позволяет увеличить выход литопона на 14-22 кг на каждую тонну целевого продукта. П р и м е р.В действующем производстве литопона по предлагаемэй тех нологии ежесуточно образуется 1200 м полуфабрикатных сточных вод. Среднее содержание ионов бария в полуфабрикатных сточных водах достигает 1,5 кг в 1 м, Полуфабрикатные сточ ные воды подвергают взаимодействию с раствором сульфата натрия- в реакторе синтеза литопона, который берут в количестве 1,1-1,6 кг на 1 м сточ ных вод. Использование продуктов очистки полуфабрикатных сточных вод позволяет увеличить выход литопона на 13-20 кг на тонну готового продукта.. В течение суток образуется 1500 м фабрикатных сточных вод, среднее содержание ионов цинка в них 0,100,15 кг/м. Фабрикатные сточные воды подвергают взаимодействию с раствором сульфида бария в емкости гашения литопона (или в уплотнителе фабрикатной суспензии литопона), сульфид бария берут в количестве О,3-0,4 кг .на 1 м сточных вод. Утилизация фабрикатных сточных вод позволяет увеличить выход литопона на 1,0-1,5 кг. Таким образом, увеличение выхода литопонного производства, составляет 14-22 кг/т. Формула изобретения Способ очистки сточных вод производства литопона от ионов бария и цинка путем их раздельного осаждения растворами сульфата натрия и сульсульфида бария, отличаю щийс -я тем, что, с целью упрощения технологии очистки и возможности использования продуктов очистки в производстве литопона, ионы бария осаждают сульфатом натрия из сточных вод на стадии синтеза литопона, а ионы цинка - сульфидом бария из сточных вся на .стадии получения готового продукта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе -1. Патент Японии № 49-11810, кл. 91 С 91 (С 02 С 5/02), опублик. 19.03.74. 2. Патент Германии 663700, . кл. 22 F 5, 21.07.38.