[go: up one dir, main page]

RU2557608C1 - Способ утилизации отработанных электролитов хромирования - Google Patents

Способ утилизации отработанных электролитов хромирования Download PDF

Info

Publication number
RU2557608C1
RU2557608C1 RU2014113072/05A RU2014113072A RU2557608C1 RU 2557608 C1 RU2557608 C1 RU 2557608C1 RU 2014113072/05 A RU2014113072/05 A RU 2014113072/05A RU 2014113072 A RU2014113072 A RU 2014113072A RU 2557608 C1 RU2557608 C1 RU 2557608C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chromium
precipitate
solution
reduction
electrolytes
Prior art date
Application number
RU2014113072/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Оксана Николаевна Цыбульская
Александр Алексеевич Юдаков
Александр Юрьевич Чириков
Татьяна Витальевна Ксеник
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority to RU2014113072/05A priority Critical patent/RU2557608C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2557608C1 publication Critical patent/RU2557608C1/ru

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в производствах, где отработанные концентрированные растворы и сточные воды требуют очистки от соединений шестивалентного хрома, например при переработке токсичных отходов гальванического производства - отработанных электролитов хромирования. Способ включает обработку электролитов с помощью 10÷30% водного раствора сульфита натрия Na2SO3 из расчета 3,63-3,64 мг на 1 мг Cr6+ при pH среды 2,5-3,0 и последующее подщелачивание раствором гидроксида натрия NaOH до pH 8,0-9,5. Полученный осадок промывают, сушат при температуре 200-220°C в течение 1÷2 часов, затем прокаливают при температуре 900-1100°C в течение не менее 1 часа и подвергают металлотермическому восстановлению до металлического хрома. Способ обеспечивает снижение расхода реагентов при одновременном повышении эффективности переработки и качества получаемого продукта за счет уменьшения массы образующегося шлама и количества примесей, затрудняющих процесс его металлотермического восстановления. 2 пр.

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к способам переработки токсичных отходов гальванического производства, в частности отработанных электролитов хромирования. Изобретение может быть также использовано в других производствах, где отработанные концентрированные растворы и сточные воды требуют очистки от соединений шестивалентного хрома.
В настоящее время существуют различные способы очистки стоков и концентрированных растворов от шестивалентного хрома, при этом преимущественное использование находят химические методы обработки при помощи различных реагентов, поскольку они обеспечивают достаточно высокую степень очистки и сравнительно просты в реализации [Виноградов С.С. «Экологически безопасное гальваническое производство». Под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева. - Изд. 2-е, перераб. и доп.; "Глобус". М., 2002. - 352 с.]. В общем случае реагентная обработка токсичных стоков основана на восстановлении шестивалентного хрома в менее токсичный трехвалентный с последующим его осаждением в нерастворимой гидроокисной форме.
Известен способ удаления шестивалентного хрома из растворов [RU №2160717, опубл. 2000.12.20], включающий использование в качестве реагента-восстановителя тиосульфата натрия в стехиометрическом соотношении к веществам, содержащим Cr6+. После чего раствор облучают электронным пучком дозой 10-30 Мрад, что гарантирует полную очистку растворов от Cr6+. Недостатком известного способа является необходимость использования дополнительного дорогостоящего оборудования для облучения электронным пучком, что усложняет и удорожает осуществление способа.
Известен способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома [RU №2067556, опубл. 1996.10.10] с восстановлением шестивалентного хрома в трехвалентный в кислой среде с последующим осаждением его соединений щелочью, которое проводят в две стадии, причем первую стадию проводят водными растворами восстановителя, а вторую стадию путем добавления сухого реагента к фильтрату первой стадии, при этом первую стадию ограничивают степенью восстановления не более 98,4%. Недостатком известного способа является его сложность, а также значительные затраты времени, обусловленные проведением процесса очистки в несколько стадий.
Также известен способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома [RU №2433961, опубл. 2011.11.20], основанный на восстановлении соединений шестивалентного хрома растворами гидразина или гидроксиламина, с последующим перемешиванием и фильтрованием выпавшего осадка гидроксида трехвалентного хрома. Остаточное количество гидразина или гидроксиламина в фильтрате удаляется введением раствора пероксида водорода или продувкой воздуха через фильтрат (катализаторами реакции окисления гидразина или гидроксиламина являются соединения меди или железа). Недостатком известного изобретения является продолжительность процесса восстановления (несколько часов), необходимость применения избытка реагентов для полного завершения реакции восстановления Cr6+ до Cr3+, а также высокая стоимость гидразина.
Кроме того, существенным недостатком этого и всех приведенных выше известных способов является образование в результате очистки растворов большого количества иловых осадков (гальваношламов), которые подлежат сбору, обезвоживанию и утилизации, так как являются наиболее агрессивными и токсичными отходами гальванического производства. Захоронение гальванических шламов на специальных полигонах, на которое ориентированы приведенные выше способы, не является экологически безопасным, так как сами по себе полигоны не исключают вынос ионов тяжелых металлов в окружающую среду и являются источниками загрязнения подземных вод, почвы, растительности, атмосферного воздуха.
Наиболее близким к предлагаемому способу по достигаемому результату и технической сущности является способ [RU №2218311, опубл. 2003.07.20], который заключается в реагентной обработке хромсодержащих сточных вод или растворов сухой композицией, содержащей 0,1-80% смеси бисульфита и карбоната натрия, 20-99,9% окиси кальция, к которой добавлено 0,1-10% окиси кремния. В результате обработки получают безводный иловый осадок, который в дальнейшем подвергают металлотермическому восстановлению до металлического хрома.
Недостатком известного способа является необходимость использования большого количества сухой композиции (до 400 г на 1 литр сточных вод) и связанное с этим образование значительного количества трудно перерабатываемого осадка в виде влажных кристаллогидратов, содержащего соединения кальция и окись кремния, которую вводят для того, чтобы придать осадку рыхлость и ускорить его высыхание. Наличие примесей и присутствие влаги, для устранения которой (несмотря на рыхлость осадка) необходимо дополнительное досушивание, в значительной мере затрудняют проведение дальнейшего металлотермического восстановления и препятствуют получению металлического хрома конструкционного назначения.
Задачей изобретения является разработка способа комплексной утилизации отработанного электролита хромирования с получением продуктов, безопасных для окружающей природной среды и пригодных к дальнейшему использованию.
Технический результат изобретения заключается в снижении расхода реагентов при одновременном повышении эффективности переработки и качества получаемого продукта за счет уменьшения массы образующегося шлама и количества примесей, затрудняющих процесс его металлотермического восстановления.
Указанный технический результат обеспечивается способом утилизации отработанных электролитов хромирования, включающим обработку электролита реагентом, содержащим натриевую соль сернистой кислоты, с получением безводного осадка, и последующее металлотермическое восстановление полученного осадка, в котором, в отличие от известного, реагентную обработку электролита осуществляют с помощью 10÷30% водного раствора сульфита натрия Na2SO3 при значении pH 2,5-3,0 с последующим подщелачиванием раствором гидроксида натрия NaOH до pH 8,0-9,5, при этом полученный осадок перед металлотермическим восстановлением промывают и подвергают термообработке.
В преимущественном варианте осуществления способа термообработку промытого осадка проводят при температуре 200-220°C в течение 1÷2 часов, затем при температуре 900÷1100°C в течение не менее 1 часа.
Способ реализуют следующим образом.
Отработанный электролит хромирования, содержащий ионы Cr6+, обрабатывают 10-30% водным раствором сульфита натрия Na2SO3, который дозируют из расчета 3,64 мг соли на 1 мг Cr6+. Для достижения наибольшей скорости реакции и полноты ее прохождения раствор подкисляют до достижения pH 2,5-3,0 преимущественно при помощи 10% водного раствора H2SO4. После этого раствор выдерживают в течение 30-40 минут для прохождения реакции, причем окончание процесса восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного контролируют визуально, по изменению цвета раствора. Далее осуществляют подщелачивание раствора до величины pH 8÷9,5, преимущественно используя 10% раствор NaOH, в результате чего образуется гидроксид трехвалентного хрома в виде оседающей фракции с гидравлической крупностью (скорость оседания частиц взвеси в стоячей воде) 0,1-0,2 мм/с и менее. После отстаивания полученный осадок (гальваношлам) отфильтровывают и промывают от водорастворимых соединений, в дальнейшем препятствующих нормальному протеканию металлотермической реакции. Промывка гальваношлама является существенным этапом способа: без удаления водорастворимых солей металлотермическая реакция практически не идет.
Затем проводят термообработку полученного гальваношлама, которая заключается в сушке при температуре 200-220°C в течение 1-2 часов и последующем прокаливании при температуре 900÷1100°C в течение не менее 1 часа. В результате термообработки происходит удаление из гальваношлама свободной и физически связанной воды и образование оксидов, пригодных к металлотермическому восстановлению. После вышеописанной термообработки проводят металлотермическую обработку подготовленного гальваношлама по одной из известных технологий с восстановлением оксида хрома до металлического хрома.
Примеры осуществления способа
Пример 1
Для обработки отбирали пробу отработанного концентрированного раствора с содержанием шестивалентного хрома 15200 мг/л из ванны непроточной промывки (ванны-ловушки) после обработки хромированных изделий.
Для реагентной обработки 1 литра пробы использовали 10% водный раствор сульфита натрия Na2SO3, который дозировали из расчета 55,17 г соли на 15200 мг Cr6+, содержащегося в одном литре пробы. Корректировку pH до 2,5 проводили 10% водным раствором серной кислоты с последующей выдержкой в течение 30 минут. Осаждение гидроксида хрома проводили путем подщелачивания 10% раствором NaOH до величины pH 8,0. Полученный осадок отфильтровывали. Остаточное содержание в фильтрате общего хрома, определенное атомно-абсорбционным методом, составило 0,198 мг/л.
Отфильтрованный осадок промывали водой методом трехкратной декантации и затем просушивали при температуре 220°C в течение 1 часа. Из 1 литра исходной пробы концентрированного раствора было получено 68 г обезвоженного осадка. Затем осадок прокаливали при 1100°C в течение 1 часа.
Рентгенофазовый анализ пробы осадка после термообработки показал наличие в составе пробы оксида хрома Cr2O3, пригодного для алюминотермического восстановления и извлечения хрома в виде металлического слитка.
Далее проводили алюминотермическое восстановление по известной технологии, описанной в патенте РФ №2484156, опубл. 2013.06.10.
Пример 2
Для обработки отбирали пробу электролита хромирования с содержанием хрома 55238 мг/л из емкости для хранения отработанных электролитов.
Реагентную обработку 1 литра пробы проводили в соответствии с примером 1. При этом 30% раствор сульфита натрия Na2SO3 дозировали из расчета 200,5 г соли на 55238 мг Cr6+, содержащегося в одном литре исходной пробы. Подщелачивание проводи до значения pH 9,5.
Остаточное содержание хрома общего в фильтрате составило 0,214 мг/л. Осадок просушивали при температуре 200°C в течение 2 часов. Из 1 литра исходной пробы концентрированного электролита было получено 274 г обезвоженного осадка гальваношлама. Затем осадок прокаливали при 900°C в течение 70 минут.
Рентгенофазовый анализ прокаленной пробы осадка показал наличие в составе пробы оксида хрома Cr2O3 пригодного к алюминотермическому восстановлению до металлического хрома.
Таким образом, описанный способ позволяет обезвреживать отработанные растворы и электролиты с различным содержанием хрома и, в сравнении с прототипом, снизить расход реагентов, уменьшить объем образующегося осадка (гальваношлама) и выделить гальваношлам, пригодный для дальнейшего металлотермического восстановления с образованием промышленно пригодных продуктов реакции и безопасных для окружающей среды стоков.

Claims (1)

  1. Способ утилизации отработанных электролитов хромирования, включающий обработку электролита реагентом, содержащим натриевую соль сернистой кислоты, с получением безводного осадка и металлотермическое восстановление полученного осадка, отличающийся тем, что реагентную обработку электролита осуществляют с помощью 10÷30% водного раствора сульфита натрия Na2SO3 из расчета 3,63-3,64 мг сульфита натрия на 1 мг Cr6+ при значении pH среды 2,5-3,0 с последующим подщелачиванием раствором гидроксида натрия NaOH до значения pH 8,0-9,5, при этом полученный осадок перед металлотермическим восстановлением промывают и подвергают термообработке при температуре 200-220°C в течение 1÷2 часов, затем при температуре 900÷1100°C в течение не менее 1 часа.
RU2014113072/05A 2014-04-03 2014-04-03 Способ утилизации отработанных электролитов хромирования RU2557608C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014113072/05A RU2557608C1 (ru) 2014-04-03 2014-04-03 Способ утилизации отработанных электролитов хромирования

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014113072/05A RU2557608C1 (ru) 2014-04-03 2014-04-03 Способ утилизации отработанных электролитов хромирования

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2557608C1 true RU2557608C1 (ru) 2015-07-27

Family

ID=53762443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014113072/05A RU2557608C1 (ru) 2014-04-03 2014-04-03 Способ утилизации отработанных электролитов хромирования

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557608C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105692841A (zh) * 2016-04-07 2016-06-22 叶君芝 一种用于污水治理的复合组分及其制备方法
RU2674206C1 (ru) * 2018-01-10 2018-12-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Способ комплексной переработки сточных вод гальванических производств
RU2678287C1 (ru) * 2017-10-30 2019-01-24 Акционерное общество "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома
RU2731269C1 (ru) * 2019-12-16 2020-09-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Способ переработки ингибитора коррозии, содержащего соединения шестивалентного хрома и морскую воду

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6283090A (ja) * 1985-10-08 1987-04-16 Kurita Water Ind Ltd クロム含有廃水の処理方法
DE19516644A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Geohil Ag Anlage zum Austausch von Energie zwischen Erdreich und einem Energietauscher
KR20000039860A (ko) * 1998-12-16 2000-07-05 이구택 So₄이온을 함유하지 않는 cr[oh]₃제조방법, 이로부터제조된 cr[oh]₃및 이를 이용한 sox를 발생하지 않는 크롬 산화물 제조방법
RU2218311C2 (ru) * 2001-09-28 2003-12-10 Руденок Владимир Афанасьевич Способ переработки концентрированных растворов нанесения гальванических покрытий
RU2395463C2 (ru) * 2008-08-13 2010-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром (+6)
CN102690963A (zh) * 2012-05-16 2012-09-26 北京有色金属研究总院 一种用于回收镁合金切屑的熔剂及其制备和应用方法
CN103086536A (zh) * 2012-12-18 2013-05-08 贵州长绿科技有限公司 一种处理含铬废水的方法
RU2491232C1 (ru) * 2012-02-17 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") Способ утилизации отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6283090A (ja) * 1985-10-08 1987-04-16 Kurita Water Ind Ltd クロム含有廃水の処理方法
DE19516644A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Geohil Ag Anlage zum Austausch von Energie zwischen Erdreich und einem Energietauscher
KR20000039860A (ko) * 1998-12-16 2000-07-05 이구택 So₄이온을 함유하지 않는 cr[oh]₃제조방법, 이로부터제조된 cr[oh]₃및 이를 이용한 sox를 발생하지 않는 크롬 산화물 제조방법
RU2218311C2 (ru) * 2001-09-28 2003-12-10 Руденок Владимир Афанасьевич Способ переработки концентрированных растворов нанесения гальванических покрытий
RU2395463C2 (ru) * 2008-08-13 2010-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром (+6)
RU2491232C1 (ru) * 2012-02-17 2013-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") Способ утилизации отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома
CN102690963A (zh) * 2012-05-16 2012-09-26 北京有色金属研究总院 一种用于回收镁合金切屑的熔剂及其制备和应用方法
CN103086536A (zh) * 2012-12-18 2013-05-08 贵州长绿科技有限公司 一种处理含铬废水的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105692841A (zh) * 2016-04-07 2016-06-22 叶君芝 一种用于污水治理的复合组分及其制备方法
RU2678287C1 (ru) * 2017-10-30 2019-01-24 Акционерное общество "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома
RU2674206C1 (ru) * 2018-01-10 2018-12-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Способ комплексной переработки сточных вод гальванических производств
RU2731269C1 (ru) * 2019-12-16 2020-09-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Способ переработки ингибитора коррозии, содержащего соединения шестивалентного хрома и морскую воду

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110668540B (zh) 一种高盐废水沉淀除盐循环利用工艺
KR102093004B1 (ko) 마그네슘 함유 제련 폐수를 종합 회수하는 방법
CN105254084B (zh) 一种脱硫废水的双极膜电渗析处理方法及装置
JP5943176B2 (ja) 有害物質含有水の処理方法および処理装置。
WO2009024014A1 (fr) Procédé pour éliminer de l'ammoniac à partir d'eau usée de cokéfaction
CN104211243B (zh) 一种去除CODCr在线监测废液中银、汞、铬的方法
RU2557608C1 (ru) Способ утилизации отработанных электролитов хромирования
CN107892375B (zh) 含氯溶液中氯离子的去除方法
CN103951114B (zh) 一种重金属废水三级处理与深度净化回用工艺
CN102001774B (zh) 一种碱性高钙废水脱钙处理方法
JP5794422B2 (ja) フッ素および有害物質を除去する処理方法と処理装置
CN108358409A (zh) 一种钢丝绳污泥和废酸无害化处理方法
CN106977013B (zh) 一种高氯含铊废水的净化处理方法及其应用
CN102690956A (zh) 一种不锈钢酸洗污泥绿色提取铬和镍的方法
CN1108885C (zh) 一种电镀污泥的资源化及无害化处理工艺
CN104876367A (zh) 对从废盐酸和碱性污泥获得的酸性液进行综合处理的方法
JP4954131B2 (ja) ホウフッ化物含有水の処理方法
CN108191132A (zh) 一种高氯盐高酸废水中重金属的回收方法
JP5915834B2 (ja) 浄化処理材の製造方法
CN109019743A (zh) 利用铁盐-脱硫石膏体系去除EDTA-Pb的方法
CN104030510A (zh) 一种黄金冶炼酸性废水中酸和重金属回收的方法
RU2479493C2 (ru) Способ очистки сточных вод
JP5211320B2 (ja) セレン含有排水処理方法
CN103739054B (zh) 苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法
CN108083529A (zh) 一种含铬废水与酸性废水协同处理的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190215