Способ очистки отработанных вод от сульфитов и сульфатов аммония и щелочного металла

Способ очистки отработанных вод от сульфитов и сульфатов аммония и щелочного металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 577961 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 22.04.74 (21) 2022198/23 — 26 (51) М. Кл.

С 02 С 5/02//

//С01 В 17 96 (23) Приоритет (31)

411367 (32) 23.04.73

31.10.73 (33) США

Госудорстееииый комитет

Совета Мииистроо СССР оо долам изооретеиий и открытий (43) Опубликовано 25.10,77, Бюллетень № 39 (45) Дата опубликонания описания 29.10.77 (53) У Д1(628.162.52.

661 812 532(088 8) (72) Авторы

Иностранцы б е ени

Джеккьюс М. Дулин, Гарвей Росенберг, Эдвард С. Росар н Джаэеф М. Дженко нзо Р т 14 Я (C111A) Иностранная фирма

"Индастриал Рнсерсез, Инк" (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННЬ1Х

ВОД ОТ СУЛЬФИТОВ И СУЛЬФАТОВ АММОНИЯ И ЩЕт1ОЧНОГО

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к очистке отработанных вод, оно может быть использовано при очистке отработанных вод после промывки отходящих газов производства серной кислоты.

Известен способ очистки сточных вод от.сульфитов и бисульфитов аммония и натрия, по которому сульфиты с помотцью элементарной серы, сульфидов нли полисульфидов превращают в соответствующие тиосульфаты. Образовавшиеся тиосулвраты восстанавливают водородом до соответствующих сульфндов на катализаторе. Сероводород, полученный на предыдущей стадии, отдувают и возвращают в нлчало процесса (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемои цели является способ очистки отработанных вод после промывки отходящих газов производства серной кислоты, содержащих сульфит и сульфат аммония обработкой раствором кислой соли общей формулы

MHSO44 где М - ион калия или аммо|тия, с последующими нагреванием и упариванием до выпадения соответствуюгцих кристаллических солей.

Полученный кристаллический осадок отделяют от раствора фильтрованием (g).

Однако известным способом не достигают полной очистки от сульфитов и сульфатов.

Целью изобретения является повышение степени очистки и одновременное получение водонерастворимых солей.

Поставленная цель достигается путем обработки отработанных вод, содержащих суп ьфиты и

1О сульфаты аммония и щелочной металл неорганическими соединениями, содержащими ионы металлов, преимущественно алюминия и ж леза, в нрисутст-г вин избытка анионов 80, н SO4 при рН 2,0-5,5 и ведения процесса прн 10-149 С, предпочтительно

15 прн 82-149 C. В качестве соединений металлов используют соединения алюминия, железа, свинца, серебра, цинка, меди и их солей.

Отличительными признаками способа является то, что очишаемую воду обрабатывают неорганическими соединениями, содержащими ионы металлов, преимущественно алюминия и ж леза, в присутст2 вии избытка аниойов SOq и SO4 при рН 2,0-5,5 и процесс ведут при 10-149 С, предпочтительно при

82-149 С. В качестве соединений металлов приме577961

V равно 0-6;

W=0-5;

x=0-6; и=Зили4; у=1-5;

Z= 0-12. о=0-20.

Образующийся осадок рН

Молярное соотношение

Na:Fe

Натроярозит

lо же

1,5

1,95

2,0

2,03

4,0

2,2

5,33

2,2

8,86

1,55 (илерогга г ри 7

4,0

l,0

4,0

0,0

71>ер1»7>>а >ри>

25,6

12,8

На г1>о>71»> >и г и» н >

1>> же

25,6

7ют соединения алюминия, железа, свинца серебра, >яка меди и их солей.

В качестве источника железа можно использо>ть элементарное железо в виде грунтовых вод с псоким содержанием железа, железный лом, альную печную пыль, железосодержащую летучую

>лу, желеэосодержащие отходы городских печей гя сжигания мусора, железосодержащий шлам, риты железа из воды после iipoMhlBKH угля, елезосодержащую рудничную воду.

В качестве источника серной кислоты можно потреблять рудничные и шахтные сточные воды.

В случе использования в процессе очистки эле>ентарного железа или соединений двухвалентного

;елеза процесс проводят путем как абиотического, ак и биотического введения одного или нескольих видов бактерий такого типа, которые окисля7т серу и железо. Дпя этого используют железобакерии разновидности Тиобациллюс (Ферроксиданс, иооксиданс, Конкретивороус, Неополнтанус или иопарус), Ферробациллюс (Феррооксиданс) или сислотоустойчивьге нитевидные железобактерин разювидности Металлогениум.

Для бактериальной активации через отработан гую воду можно пропускать воздух, 25>

При этом получают воднь7е или безводные неэастворимые основные ферро-илн атиомогидрокситисульфаты и дисульфиты, преимущественно натэий или а ммонийгидрок сиферродисульфаты, или смет>явные сульфаты и сульфиты, которые отвечают эбщей формуле

Мч (Ма, NHa) чч Fex (SOu) у (OH)z ° >> Н,О, где M — элемент группы щелочных металлов, кроме натрия, и аутогенных металлов, в частности кобальта, магния, марганца, бора, титана, кальция, 86 меди, свинца, цинка, мышьяка, молибдена, олова, сурьмы, селена, галлия, ванадия, никеля, бериллия, циркония, cepel>pa, Ie»»óða, висмута, рэути, cipoHция, бария, хрома, п»аг нны, ла»»алин. алюминия и»н урана;

Тип конечного продукта зависит от величины рН реакционной массы. Сидеронатрит, МаГе (SÎ,),OH х х 3Hz0, и/илн метасидеронатрит, Na Fe ($04) 4 (OH) ЗН,О, получают при величине рН около 2,0, натрояроэит, NaFea (SOq) (OH) 6 или аммониоярознт, NH4 Гез ($04), (ОН) 6 — при рН 1,8 —.2,5 .

Депегит, Na, Fe< ($0,), ($0,), (0H), ° ЗН,О, po3apHT, Nag Fe($0a) (ОН) ЗН О, NaFeq ($0,), (ОН}6, получают при величине рН 2,2-5,5. Натроалунит, NaAI э ($04), (OH) 6, получают при рН 2 — 4.

Катионы, присутствующие в воде, такие как медь, свинец, серебро, цинк соосаждают с упомянутыми натриевыми и»и аммониевыми соединениями, в частности с аргентоярозитом, Ас>Гез ($041, (ОН) 6, беавиритом, Pb(Cu, Fe, Al) з ($04), (OH} 6, плюмбоярозитом, PbFeq ($04) 4 (ОН) г z.

Пример 1. Отработанную воду, содержащую сульфат натрия или аммония, предварнте»ьно кон. центрируют выпариванием. Концентрированный раствор подают в реакционный аппарат, куда вводят концентрированный раствор соединений железа и/или серной кислоты.

Процесс ведут при 54,44 С. Резулыагьг приведены в таблице. (. и>гер<>г>агри г и ме (асн>ц l>(>ilail

Силсронатр>> > л мс»»:>с>el»>sail»i >

57796!

Продолжение таблицы

Моля рное

COO I НОШЕ НИЕ

Na:Fe

2,55

25,6

25,6

2.7

25,6

2,5

4,0

2,2

4,03

3,51

ЕеООН вЂ” гетит.

" fl3III получения аммониоярозита применяют вместо натрия аммоннй.

""" Для получения натроалунита, NaAl, (S04 ) (OH) 6 использую вместо железа алюминий

PRcTBopHMocTb полученных солей при ной температчре (21,1 C), г/л:

Гидеронатрит на основе железа о

60 Г в течение двух дней. При снижении величины рН до 2,5 образуется нерастворимый светло-коричневый осадок. Осадок представляет собой депегит и соответствует формуле Иа Fe4 (50з) q (SO4) q x (ОН! з" х ЗН,О.

Растворимость депегита (в пересчете на натрий) составляет 0,55 r/ë при комнатной температуре.

30 комнат

0,16

0,55

0,02

0,37

0,009

0,16

0,37 на основе натрия

»а основе железа

Нитроярозит

Аммониоярозиз

11атроалуни! на основе натрия на основе железа на основе алюминия на основе на!рия

Формула изобретения

1. Способ очистки отработанных нод от сульфи35 тов и сульфатов аммония и щелочного металла нагреванием с последующим отделением кристаллического осадка, î т ли ча ю!ц и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки и одновременного получения нодонерастноримых солей, очншае.

40 мую воду обрабатывают неорганическими соединениями, содержащими ионы металлов, преимушест. венца алюминия и железа, в присутствии избытка

-2 2 анионон SO, и SO, при рН 2,0-5,5 и процесс нелут при 10-149 С, предпочтительно при 82-149 C.

45 2. Способпои.1,отличающийся тем,что н качестве соединений металлов иа!ользуют соединения ал!аминия, железа, сни!пр, серебра, цинка, меди и их солей.

Приоритет по пунктам: 23.04.73 по и. l;

50 31.10.73. по п.2.

Верх!п и слой содержи! 25 нес.Я растворенных твердых частиц и имеет р1! 5,64.

Состав верхнего слоя, нес.%:

Гульфит натрия 120

Кислый сульфит натрия 7,0

Сульфат натрия 6,0

Вода 75,0

К 100 мл промывного погока, пасыи!енного указанными сульфитными и сульфа !ными компонентами, добавляют 50 мл 0,125 М раствора сульфата трехналент испо железа. Гоот!!оп!ение Na/Fe равно

27,0. Вешгчнну pl l снижаюг до 5,4 путем введения сульфата трехнанентн<но железа, после чего р1! доводят до 2,5, добавляя xoIII!eIII риронанную серную кислоту. 1Ролученную реакционную смесь нагревают при

Источники информации, принятые но внимание Ри эк сне рти зе:

1. Патент CIILA i! 3635820, кл, 210-62, 1972.

2, Пазснт ФРГ hl" 267671, кл. 12 i 17/60, 15.02.73.

55!

01ИИ11И Заки 3 3242/51! нрав 1104

l lоли и ное

Фи innn Illlll "Ilnl, nl ", ),а оро,; I n !1роенгннч, 4

Пример . !!роба после ньшарной установки содержи! верхнзп! слой и II!. ам из !вердых частиц.

Состав шлама, вес. ":

Гульфнl натрия

Кислый сульфит натрия

Сульфат натрия

Вода

Натрояро зит/сиде ронат рот

Сиде рона трит/на троярози т

Сидеронатрит

А ммониоярозит

На троалунит