Способ переработки хроматных шламов Советский патент 1982 года по МПК C01G37/02 C01G37/14 

1

Изобретение относится к технологии переработки хроматных шламов, являющихся отходами производства монохромата натрия.

Известен способ переработки хроматньос шламов путем их обработки в одном растворе восстановителем, содержащим серу, с восстановлением шестивалентного хрома шлака до трехвалентного. Процесс ведут в нормальных условиях. В качестве серосодержащего восстановителя используют органические и неорганические соединения, в частности сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов 1 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки хроматных шламов, содержащих соединения щестивалентного хрома, путем их измельчения до получения 5-10% частиц размером более 0,4 мм и 40-60% менее 0,08 мм, обработки измельченного щлама в водном растворе при температуре-v 100 С и су/Ппфидом ше

лочного металла, подаваемых в виде водной эмульсии, в течение 1-4 ч. Содержание твердого компонента в смеси поддерживают 1-60%, преимущественно ЗО-35%. Полученную пульпу сгущают и фильтруют. Фильтрат частично возвращают на стадию измельчения 2 .

Однако способы характеризуются недостаточно высокой степенью восстановления соединений щестивалентного хро10ма в шламе, что приводит к потерям хрома и загрязнению окру сающей среды.

Цель изобретения - повышение степени восстановления.

ts

Поставленная цель достигается обработкой шлама в водной среде серой и сульфидом щелочного металла при 120160«С.

20

Сульфид щелочного металла и серу подают в количестве 120-150% от теоретически необходимого -и процесс ведут при отношении Ж:Т равном 2-3. В качестве сырья, содержащего сульфид щелочного металла используют щлам производства сульфида натрия. Отличительным признаком является температура процесса. Дополнительными отличительными признаками являются количество сульфида щелочного металла и серы, подаваемых на восстановление, отношение Ж:Т и сырье, содержащее суль фид щелочного металла исеры,подаваемых ни восстановление, отношеьше Ж:Т и сырье, содержащее сульфид щелочного метал Совокупность признаков позволяет повысить степень восстановления до 100%. Пример. 100 г влажного щлама хроматного производства, содержащего 2,45 г водорастворимого шестивалентного хрома в пересчете на Nq, и 1,52 г кислоторастворимого в пер зсчете наСУО (общее содержание щестивалентного хрома в пересчете наСгО,3,бЗ мас.%) рвпульпируют в 136,6 г оборотного сульфатного раствора, получая пульпу с Ж .Т 2,64. В полученную пульпу при перемешивании вводят 30 г сульфидного щлама (отхода производства сернистого натрия), содержащего 1,62 г и 6,01 г твердого, а затем 34,44 г суспензии серы, содержащей 0,46 г 9 и 6,2 г твердого. Количество введенных сульфида натрия составляет 125%, а элементарной серы 123% от теоретически необходимого на полное восстановление хрома (V ) 301,4 г смеси с Ж:Т 2,9 помещают в автоклав, снабженный электрообогревом и мешалкой, и при перемешивании нагревают ее до 14сРс. При этой температуре реакционную массу выдерживают в течение 2 ч. Электрообогрев отклк чают и реакционную массу в автс славе при перемешивании охлаждают до ЭСРс. Затем пульпу выгружают и фильтруют на фильтровальной воронке под вакуумом. Средняя скорость фильтрация 1,О т/м ч. Осадок на фильтре промывают 55,63 мл воды (1/4 объема пульпы, поступающей на фильтрацию). Получают 151,77 г влажного осадка гидроокиси хрома (ill) с содержанием, мас.%: 38,5 1, и 0, + + NaOH ; хром (| ) отсутствует. Фильтрат и промводы смешивают, получая 189,0 мл раствора, содержащего 95 г/л Naa.S04 и 56,0 . Полученный раствор делят на 3 части: 2/3 его возвращают в начало процесса на репульпацию исходного щлама, а 1/3 на кислотную обработку с целью разложения тиосульфата натрия и нейтрализации щелочи. Осуществляют этот процесс при 95-98°С, вводя 5,5 мл 93%-ной серкой кислоты. Процесс ведут в течение 2ч. Суспензию серы в растворе сульфата натрия при перемешивании подщелачиваtot, вьсдя 3,5 г влажного осадка обезвреженного шлама. Величина рН суспензии повьпиается с 3,0 до 9,0. Суспензию серы со шламом фильтруют, осадок без промывки возвращают в начало процесса на восстановление хрома (VI ), а фильтрат (раствор сульфата натрия) упаривают, вьщеляя кристаллический сульфат натрия в количестве 22 (95%ного). П р и м е р 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, варьируя температуру процесса. В таблице приведены результаты проведенных экспериментов.

15О 140 135 12О 110

91,5

1,35

100

1,20

100

1,10

100

1,00

100

О,65

Как видно из таблицы при температуре выше верхнего предела наблюдается рбз кое ухудшение фильтруемости обработанного шлама, что технологически и экономически не приемлемо (хотя полнота вое становления в этом случае достигается прв меньшем расходе восстановителя за более короткое время).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достигнуть 100%-ной степени восстановления шестивалентного хрома, что позволяет решить важную экологическую проблему зашиты О1фужаюшей среды. Одновременно с обезвреживанием хроматных шламов способ позволяет успешно утилизировать и отход прутго производи ства - производства сернистого натрия.

Формула изобретения 20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент Франции М 2342347, кл. С 22 В 34/32, опублвк. 1977.