Способ регенерации травильных сернокислотных растворов

Способ регенерации травильных сернокислотных растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙ И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

36255 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.73 (21) 1872644/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.11.76.Бюллетень N (45) Дата опубликования описания12.03

Кл 2

23 Р 1/OOII

22 В 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений

II 0TKPblTHH

ДК 621.794.48:

9.243. 822: 66 9. . 2 63 (088.8) (72) Авторы изобретения И. А. Вайнштейн, Л. Д. Кленышева и Л. Н. Кононенко

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических сточных вэд и использованию (71) Заявитель

BT îðè÷Hûõ энергэресурсэв предприятий черной металлургии (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ

ТРАВИЛЪНЫХ СЕРНОКИСЛОТНЫХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к области химической обработки поверхности металлов, и может быть использовано при извлечении цветных металлов из отходов производства, а данном случае, из отработанного раствора травления.

Известен способ обработки сернокислотных растворов, содержащих цветные металлы, включающий дробное осаждение соединений цветных металлов углекислым кальцием и нейтрализацию ионов 50ч fl).

Недостатком способа является неприменимость его для выделения чистых соединений железа и никеля из высококонцентрированных растворов.

Известен способ регенерации травильных сернокислотных растворов путем постадийной нейтрализации известковым молоком и аммиаком с получением гидроокисей металлов. По данному способу регенерация травильного раствора осуществляется в четыре стадии с электролитическим выделением кислоты на 1 стадии и получением на последующих стадиях закиси никеля (2).

Недостатком способа является потери соединений хрома и железа и наличие токсичных сбросов по окончании переработки этраб этанных трав ильных растворов.

Предлагаемый способ отличается тем, что на стадиях обработки растворов известковым молоком и аммиаком рН среды поддерживают равным 4,8-5,2 и 9-10

lp соответственно, после чего раствор дополнительно обрабатывают хлористым кальцием.

Кроме того, на стадии нейтрализации аммиаком раствор нагревают до 30-40оС и аэрируют до получения закись-окиси железа.

Это способствует выделению легкообезвоживающихся осадков соединений железа, хрома и никеля и устранению токсичных сбросов.

На ступени Х в отработанный травильный раствор добавляют хлористый аммоний, полученный на ступени ill после чего нейтрализуют раствор известковым моло25 ком до рН 4,8-5,2 с вьщелением в оса536255 док гидроокиси хрома, железа и гипса по реакции

NiSO

Н, о„ Тса SO„+2Cn(OH )+ « « 4 се(он> Fe.ьо,«eisa +тн о

F«s0 * «ОСааОк срильтрат

Хлористый аммоний на ступени I добав- у ляется для полного извлечения никеля.

На ступени II полученный фильтрат от ступени I нейтрализуют аммиаком до рН 9-10 с одновременным нагревом до

30-40 С и аэрацией воздухом, в результате чего образуется кристаллический осадок окиси-закиси железа по реакции. о

>I=a,SO +11йа +а111-1 +ЗН О«" О ч 9 2 2 ъ0 «о("1.1 ) 50< +LNi.(МНз) 350„

Ф

Осадок окиси-закиси железа отделяют от аммиачно-никелевого фильтра известным способами, например, посредством магнитной сепарации или фильтрацией. 25

На ступени lll из фильтра ступени 11 отдувают аммиак и обрабатывают 25%-ным раствором хлористого кальция с образованием легкоотделяемого осадка гипса и раствора хлористых солей никеля и аммо- 30 ния по реакции:

N " (N I 5) и j 50ч + (N H „) 2 S 0„+ 2. С а аСаЬО„+ 11С,Е +г NI- C,Е+nl4H t

2 5

Полученный после отделения гипса раствор подают в печь с кипящим слоем, где при 300-400 С происходит выпаривание раствора и разделение солей никеля и аммония за счет кристаллизации хлористого никеля и возгонки хлористого аммония.

Выход хлористого никеля на 111 ступени составляет порядка 90%.

Полученный на ступени 111 хлористый аммоний частично подают на ступень Т что позволяет стабилизировать аммиачноникелевые комплексы, образующиеся на ступени 1(.

Возможна рециркуляция аммиака и хло ристого кальция, входящих в состав хлористого аммония. Для этого оставшийся от подачи на ступень I I хлористый ам моний разлагают известковым молоком с образованием хлористого кальция и аммиака по реакции:

2.NH СЕ Сa(OH) СаСЕ тNI ° гН О

4 2 2 ъ с возвратом продуктов реакции на ступень

11 и I I l процесса. 60

В результате переработки отработанных травильных растворов согласно данному изобретению образующаяся на ступенях и ll смесь гипса с гидроокисью хрома может быть использована в качестве строительного материала. Окись-закись железа, выделенная на ступени II может быть использована в порошковой металлургии при производстве пигментов и магнитодиэлектрических материалов, а хлористый никель, выделяемый на ступени 111, является готовым продуктом или ценным сырьем для получения чистого никеля.

Преимуществом данного способа является и то, что на всех трех ступенях переработки два реагента (аммиак и хлористый кальций) могут рециркулировать в системе, а основным потребляемым реагентом является известковое молоко. В случае переработки отработанных травильных растворов, составленных на основе серной и соляной кислот, дополнительным продуктом может быть получен хлористый аммоний.

Пример. В отработанный сернокислый травильный раствор, содержащий, г/л:

НС,С + +Н Ь0„90

Г ЪОц 105

Ni S0„ 42

С1, (ЬОц) 43, добавляют 60 г/л хлористого аммония нейтрализуют 5%-ным известковым молоком до рН 4,8-5,2, образовавшийся осадок гипса и гидроокиси хрома отфильтровывают, а фильтрат обрабатывают 2 5%-ным раствором аммиака и аэрируют при 40оС с последующим отделением окиси железа. Фильтрацию проводят на воронке Бюхнера через фильтр "синяя лента". Влажность гипсового осадка составила 60%, а окиси железа—

54%.

Аммиачно-никелевый фильтрат, после отдувки аммиака в течение 15 мин, обрабатывают 25%-ным раствором хлористого кальция до полноты осаждения сульфатионов, осадок гипса отделяют фильтрованием и присоединяют к гипсу, полученному на ступени Х, а фильтрат подвергают выпарке с последующим прокаливанием осадка при 350оС, в результате чего остается товарный хлористый никель. Хлористый аммоний после возгонки собирают, затем разлагают при помощи известкового молока с возвратом в схему аммиака и хлористого кальция.

Извлечение никеля из отработанного раствора травления легированных сталей составило 92%.

Формула изобретения

1. Способ регенерации травильных сернокислотных растворов путем постадийной нейтрализации известковым молоком и аммиаком с получением гидроокисей металлов, отличающийся тем, что, с целью выделения легкообезвоживающихся осадков соединений железа, хрома и никеля и устранения токсичных сбросов, на стадиях обработки растворов известковым молоком и аммиаком поддерживают рН равным 4,8-5,2 и 9-10 соответственно, после чего раствор дополнительно обрабатывают хлористым кальцием.

2.Способпоп. 1, отличаю— шийся тем, что на стадии нейтрализации аммиаком раствор нагревают до

30-40оС и аэрируют до получения закись5 окиси железа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Смирнов В. И. и др. Металлургия меди, никеля, кобальта, ч.11, Металлургиздат, М., 1966, стр. 243-244.

2. Реферативный журнал "Металлургия", !

1972г., № 6, реферат № 6Г402.

Составитель Т. Лобова

Редактор Н. Данилович ТехредМ. Левицкая КорректорН. Вугакева

Заказ 6053/41 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4