Способ регенерации отработанных хромсодержащих растворов

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 061279 (21) 2847397/23-26с присоединением заявки Нов(51)М. Кл.з С 01 С 37/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявители Институт общей и неорганической химии АН Украинской ССР и Московский автомобильный завод им, И.А.Лихачева(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлообработке при пассивировании итравлении металлов в процессах регенерации отработанных хромсодержаших растворов,Известны способы переработки и регенерации хромсодержащих растворов,основанные на предварительном восстановлении соединений шестивалентногохрома до трехвалентного состояния спомощью различных восстановителей ипоследующей переработке трехвалентного хрома на различные соединения, например сульфаты, хлориды или гидроокись хрома 11 и 2 .Недостатками этих способов являются расход восстановителей, а такжетрудность получения чистых готовыхпродуктов иэ-за наличия в отработанных растворах примесей других металлов.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ регенерации растворов для хроматирования цинка и кадмия, заключающийся в том, чтов отработанный раствор сначала вводят МаОН до рН 5-9, затем флокулянт(полиакриламид), а после осаждения и 30 отделения ионов 2 пк и Сдффильтрованием в фильтрат добавляют Н 504 дорабочих значений рН и вводят растворсоединения шестивалентного хромахромат натрия.В отработанном растворе протекаютследующие реакции:Л и С г 2 0 7+ 4 М а 0 Н2 о ( 0 Н )+ 2 М а С г 04+ Н 0; (1)2С д С гОт + 4 й а 0 НС д ( 0 Н )+ 2 М аС г 04. + НО; (2)С г ( С г 0 ) + 1 2 М а О Н -2 С г ( 0 Н ) 3+ 6 М а С г 04 ++ 3 Н М2 йаС г 04 + 2 Н 504-ъ 2 йа 504+ Н С гОт + НО;(4)НСг 0 + 2 МОСг 04 2 йагОт + Й.О Г)Однако в рабочих растворах постепенно накапливается сульфат натрия,который не является необходимым компонентом раствора, а при больших избытках его необходимо удалять, т,е,серная кислота расходуется непроизводительно,Таким образом, корректировка раствора по величине рН и концентрации основного компонента Ма Сг От осуществляется двумя реактивами: Н 504и Ма Сг 0 . Кроме того, расходуетсяд 2 тфлокулянт - полиакриламид, а стадияобразования осадка продолжается1,5-2 ч.Цель изобретения - упрощение процесса регенерации раствора, уменьше 865812ние расхода реагентов и сокращениевремени образования осадка.Поставленная цель достигается тем,что отработанные растворы предварительно нагревают до 40-50 С, а в качестве соединения шестиналентногохрома вводят хромовый ангидрид в количестве, эквивалентном щелочи,Предварительный подогрев отработанного раствора способствует лучшейкоагуляции осадка беэ применения специального коагулянта и уменьшает расход реагента (йаОН) за счет снижениярН гидратообразования осадка примесей, Благодаря своим кислотным свойствам хромовый ангидрид позволяетподкислить раствор до рабочей вели в 15чины рН, а также откорректиронатьего по бихромат-ионам.Реакции (1) - (3) протекают аналогично известному способу, а вместореакций (4) и (5) протекает реакция щМаСг 04 + СгОз- Ма Сг О, (б)что значительно упрощает процесс регенерации и не приводит к образованию в регенерирующих растворах побочного продукта - Ма 504, Кроме того,реакции (4) и (5) сопровождаются выделением НО , что приводит к раэбанлению рабочих растворов, а при дейстнии твердого Сг.О образование воды н системе исключается,Перед добавлением осадителя (йаОН) 30отработанный раствор предварительнонагревают до 40-50 С, что исключаетнеобходимость введения Флокулянта иснижает количество добавляемого реагента за счет снижения рН осаждения 35примесей.Нейтральную соль, необходимую длякорректировки раСтвора, вводят в виде двух образующих ее компонентов(основного и кислотного характера) 4 Ос промежуточным осаждением и отделением осадка примесей металлов, причемпри введении последнего происходитподкисление раствора до требуемой величины рН и одновременно его корректировка по бихромат-ионам,Рост температуры от 20 до 50 С уменьшает количество МаОН в 3 раза и сокращает время осаждения осадка от 1,5 ч до 5 мин при одинаковой степе- р ни очистки отработанного раствора пассивирования цинка состава, г/л;йа 2 Сгй 01 50; Ч.п 3 и Сг 1,5. При осажденйи меди из отработанного растнора пассивирования меди состава, г/л: йаСг 0 100 и Сц 3, повышеоние темйературы от 22 до 50 С также способствует уменьшению количества осадителя (МаОН) в 3,5 раза и сокращению времени осаждения осадка от 1-2 ч до 10-15 мин для достижения Я примерно равной величины рН гидратообразования осадка - 5,9-5,7.П р и м е р 1. 1 м 9 отработанного раствора пассивирования цинка содер; жащий, г/л: йад,Сг 0 45, Еп 3 и 65 С г 1 5, нагревают до 50 С и ннодятД.фв него 1,6 кг йаОН, При этом величина рН возрастает от 25 до 5,7, а образсваншийся осадок примесей полно -стью коагулирует в течение 5 мин.После отделения осадка н очищенныйраствор добавляют 2, 0 кг твердогоСгОЗ, величина рН при этом снижается.до 1,5, что является рабочей для дак -кого раствора и одновременно происходит корректировка раствора по бихрома -ту натрия, увеличивая общую концентрацию МаСг 0 в растворе приблиэитель -ко на 5 г/л.П р и м е р 2, 1 м " отработанногораствора пассивации меди, содержащийг/л; Ма С г О 180, Сы + 3 к С гэ+ 2,нагревают до 45 С и вводят в него5 кг МаОН, При этом величина рН всз -растает от 1,6 дс 5,2, а сбраэовав -шийся осадок примесей полностью коагулирует в течение 10 мин,После отделения осадка н очищенный раствор добавляют 12 кг твердогоСгОэ, величина рН при этом снижаетсядо 1,6, что является рабочей для данного раствора, и одновременно происходит корректировка раствора побихромату натрия.П р и м е р 3, 1 м отработанного3раствора хроматиронания цинка и кадмия, содержащий, г/л: йа Сг О 100;Сд д 3,0 и Хп 4, нагревают до 42 Си вводят в него 3,2 кг МаОН. При этомвеличина рН возрастает ст 2,1 до 7,а образовавшийся осадок примесейполностью коагулирует в течение15 мик. После отделения осадка в очищенный раствор добавляют 8 кг твердого СгОз, величина рН при этом снижается до 1,5, что является рабочей дляданного раствора, и одновременно происходит корректировка раствора побихромату натрия,Технико-экономическое преимущест -во предлагаемого способа по сравнению с известным заключается в возможности осуществления многократногоиспользования отработанных растворов,так как они не загрязняются йа 50,в упрощении способа регенерации засчет исключения дополнительных стадий обработки, а также в сокращениирасхода реагентов и уменьшение времени обработки, так как сокращаетсяодна иэ самых длительных стадий процесса регенерации - образование осад"ка после введения щелочи - с 1-2 чдо 5-15 мин,Формула изобретенияСпособ регенерации отработанных хромсодержащих растворов включающий отработку щелочью МаОН до рН 5,9, от - деление образовавшегося осадка Фильтрацией, введение н Фильтрат соедине-. ния шестивалентного хрома,. о т л иЗаказ 7974/34 Тираж 508 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю щ и и с я тем, что, с цельюупрощения способа, уменьшения расходареагентов и сокращения времени образования осадка, отработанные растворыпредварительно нагревают до 40-50 С,а в качестве соединения шестивалентно-,го хрома используют хромовый ангидридв количестве, эквивалентном введенной щелочи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе