Способ удаления железа из травильного раствора

Способ удаления железа из травильного раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 954519

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ъ . фъ

/I c.—.". г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31. 12. 80 (21) 3227590/22-02 151) hA. Ктт.З

С 23 С 1/36 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам .изобретений и открытий (23) Приоритет—

{53) УДК621. 794. .48г621.794. .422(088.8) Опубликовано 300882, Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30,0882 (72) Авторы изобретения

Ю.Ф.Будека, Ю.М.Ласков, Л.P.ßêóáèöêàÿ, Ю и В.A.Áîroìàçîâ (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Зн ену политехнический институт (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА ИЗ ТРАВИЛЬНОГО

РАСТВОРА

Изобретение. относится к химической обработке металлов, в частности к способам переработки и регенерации отработанных травильных растворов.

Известен способ регенерации отработанных травильных растворов, заключающийся в нейтрализации их щелочными агентами, например, аммиаком (11 .

По этому способу безвозвратно теряется дефицитная фосфорная кислота, так как при травлении она расходуется не полностью, а теряется при нейтрализации отработанного травильного раствора.

Известен способ выделения железа иэ сернокислотного отработанного травильного раствора путем добавки к нему этанола, метанола или ацетона (2)., Однако этанол и метанол не выделяют соль железа и фосфорнокислого и аэотнокислого отработанного травильного раствора,а для выделения соли с помощью ацетона необходнм его расход более 4 объемов на один объем отработанного травильного раствора.

Травильный раствор на основе

Фосфорной и азотной кислот является эффективным и широко распространен для травления специальных сортов сталей, которые плохо обрабатываются в других растворах. Поэтому является актуальным решение задачи удаления железа из отработанных травильных растворов на основе фосфорной кислоты с целью ее регенерации и утилизации травильного раствора..

Наиболее близким,.по технической сущности к предлагаемому является способ удаления железа из травильного раствора, включающий осаждение его с помощью органических веществ, бензола, толуола, тетралина и др. 131 .

Однако этот способ не обеспечивает удаление железа из травильных растворов на основе ортофосфорной кислоты.

Цель изобретения — повышение степени удаления железа из отработанных травильных растворов на основе фосфорной кислоты, их регенерации и снижение потерь фосфорной кислоты, расширение ассортимента эффективных добавок органических веществ.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве органического

30 вещества берут соединения из группы, 954519

60 включающей изопропанол, моноэтаноламин, диэтиламин, диметиламин, этилендиамин, метилэтилкетон или их смесь, н количестве от 20 до 100 объема транильного раствора.

Сущность состоит в том, что в предварительно охлажденный до 20-30 С отработанный транильный раствор добавляют органические вещества из ряда изопропанол, моноэтаноламин, диэтиламин, диметиламин, этилендиамин10 метилэтилкетон. Количество .добавля-. емых веществ берут от 20 до 100Ъ от объема травильного раствора (преимущественно от ЗО до 60Ъ). Эти вещес тна добавляют по отдельности или все вместе, или в любом сочетании, причем н двух последних случаях количество каждого из них остается в пределах от 30 до 60Ъ от объема отработанного травильного раствора. При добав-20 ке органических вещестн,из травильного раствора выделяется растворенное железо от 20 до 60Ъ. Количество удаляемого железа увеличивается при увеличении его содержания в отработанном травильном растворе и при увеличении дозы добавляемых органических веществ. После кристаллизации и удаления соли железа к раствору добавляют свежую фосфорную и азотную кислоту для регенерации травильного раствора.

Полностью удалять ионы железа из транильного раствора нецелесообразно, так как это ухудшит экономические показатели. Наличие в травильном 35 растворе до 20-30 г/л ионов железа практически не снижает скорости тра-. нления и не ухудшает (а в ряде случаев улучшает) качество поверхности металла. Процесс травления идет при 40 накоплении ионов железа в травильном растворе, а оптимальная скорость травления достигается при содержании н растворе 20-30 г/л ионов.железа. 45

Стоимость применяемой ортофосфорной кислоты (78Ъ-ной П сорт ГОСТ

10678-63) 450 руб.т.

После отделения соли от растнора из него извлекают органические добанки для повторного использования н этом же процессе одним из известных способов.

Для регенерации отработанных травильных растворов (OTP) используют добавки веществ, регенерированных известными способами из отходов производства. При этом их стоимость колеблется от 60 до 120 руб/т.

%сходный транильный раствор содержит 150 кг/м Н1РО. В отработанД ном травильном растворе 50 кг/мЗ

Н Р04. В известном способе переработки OTP оставшиеся 50 кг/м кислоты теряются и для заправки травильной ванны необходимо 150 кг/м 65

9 ортофосфорной кислоты, по предла- гаемому способу расход свежей кислоты 150 кг/м — 50 кг/м7= 100 кг/м

Пример 1. В исходном травильном растворе, содержащем фосфорную и азотную кислоты, травят сталь до накопления в отработанном травильном растворе ионов железа

50 г/л. К этому отработанному тра-. вильному раствору при 20 С добавляют по ЗОЪ (в отдельные склянки с 200 мл раствора) по отдельности изопропанола, моноэтаноламина, диэтиламина, диметиламина, этилендиамина, метилэтилкетона. В каждой из склянок выпала соль железа. Концентрация железа в растворе после перемешивания снизилась до 37-40 г/л в течение

5 мин.

Пример 2. К отработанному транильному раствору (пример 1 ), разлитому по склянкам, в каждую из них добавили по 100 об.Ъ от объема раствора по отдельности. те же добавки. После перемешивания концентрация железа в отработанном травильном растворе снизилась до 2325 г/л.

Пример 3. К 240 мл отработанного травильного раствора из примера 1 добавили совместно по 20 мл (т.е. по 8,3 об.Ъ) изопропанола, моноэтаноламина, диэтиламина, диметиламина, этилендиамина и метилэтилкетона. После перемешивания со- . держание железа в растворе составило

20 г/л.

Пример 4. К 200 мл отработанного травильного раствора из примера 1 добавили совместно по 500 мл изопропанола и моноэтаноламина (т.е. по 50 об.Ъ). После перемешивания через 5 мин в растворенном виде находилось 32 г/л железа, а 28 г/л железа выпало в осадок.

Добавляемые вещества после обработки ими OTP регенерируют известными способами и используют повторно. Потери при регенерации принимаем 20Ъ.

Железо удаляют из отработанного транильного раствора (OTP) в виде соли фосфорнокислого железа.

Преимуществом предлагаемого способа является возможность удаления из отработанного травильного раствора на основе фосфорной кислоты соли железа, что дает возможность регенерировать дорогостоящий травильный раствор, экономя фосфорную кислоту. Экономический эффект по расчету составит по стране не менее 200 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

Способ удаления железа из травильного раствора, преимущественно

954519

Составитель В.Олейниченко

Редактор Е.Лушникова Техред А.Ач Корректор С.Шекмар

Заказ 6377/26 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений И открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 на основе ортофосфорной кислоты, включающий осаждение его с помощью органических веществ, о т л и ч а— ю шийся тем; что, с целью повышения степени удаления железа, в качестве органического вещества берут соединение из группы, включающей . изопропанол, моноэтаноламин, диэтиламин, .циметиламин, этилендиамин, метилэтилкетон или их смесь в количестве от 20 до 100% объема травильного раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе г

1. Сериков Н.Ф. и др. Кислотное хозяйство на заводах черной металлургии. М., 19.74, с.86.

2. Конюхова Е.Б. Утилизация отработанных травильных растворов с применением органических экстрактов.

1О М., 1968, с.3-7.

3. Ж "Химия", 1975, 9, 4, Л28П.