Способ извлечения щавелевой кислоты из отработанного травильного раствора

Номер патента: 945246

Авторы: Савенкова, Старченко

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 23 С 1/36 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 2307.82. Бюллетень Мо 27 Дата опубликования описания 23.07.82 13) УДК 621. 79448:(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЩАВЕЛЕВОЙ КИСЛОТЫ ИЗ ОТРАБОТАННОГО ТРАВИЛЬНОГО РАСТВОРА Изобретение относится к способамрегенерации промышленных сточных вод,а именно отработанного травящегораствора, образующегося при изготовлении из медьсодержащих сплавов изделий травлением в растворе, содержащем хлорное железо, щавелевую кислоту и другие добавки.Изобретение может быть использовано в полиграфической, радиотехнической и других отраслях народногохозяйства, где применяются для изготовления изделий (клише, плат, печатных цилиндров и т.д,) из медьсодержащих сплавов химическим травлением 15растворы, содержащие хлорное железо.и щавелевую кислоту.Известны различные методы очисткиотработанных травящих растворов,содержащих хлорное железо и соединения 2 Омеди. Наиболее распространенным является реагентный метод, сущностьюкоторого является нейтрализация щелочными реагентами хлорного железа иполучение малорастворимых соединений 25меди 1.Нейтрализационно-реагентный методочистки недостаточно технико-экономически эффективен, так как требуетдополнительного прйменения щелочного 30 реагента для нейтрализации хлорного железа и выделения меди ь виде мало- растворимых соединений. Продукты такой очистки, как правило, вывозятся на поля захоронения. В случае нахождения в растворе щавелевой кислоты при щелочной обработке образуются оксалат натрия или кальция, которые также вывозятся на поля захоронения и безвозвратно теряются, что экономически не оправдано.Известны способы очистки травящих растворов, содержащих хлорное и хлористое железо, с регенерацией последнего в хлорное железо. Так, например, возможно регенерировать отработачный травящий раствор, обрабатывая его хлором. При этом двухвалентное железо окисляется до трехвалентного. Однако при наличии в растворе оксалата меди, последний не регенерируется, т.е. наиболее дорогостоящий компонент раствора не возвращается в производство.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ извлечения щавелевой кислоты нз отработанного раствора - азотной и щавелевой кислоты. По этому способу азотную кислоту нз отработанногораствора отделяют известным способом от твердой фазы - оксалата цинка и повторно используют для составления раствора беээмульсионного травления, Для регенерации щавелевой кислоты из оксалата цинка последний обрабаты вают соляной кислотой нри весовом соотношении оксалата цинка и соляной кислоты, равном 100 г(230-290), или серной кислотой, при весовом соотношении оксалата цинка к серной кисло те 10:(180-200). Обработку оксалата цинка кислотами проводят при 70-90"С (с последующим. охлаждением раствора и выделением известными способами выкристаллизовавшейся щавелевой кис лоты от жидкой фазы. Полученную таким способом щавеленую кислоту повторно используют для составления травящего раствора.Отработанный раствор, применяемый 20 для изготовления изделий из медьсодержащих сплавов, состоит иэ хлорного и хлористого железа, оксалата меди и щавелевой кислоты, связанной с ионами трехвалентного железа в водорастворимый комплекс Ге (Сд 04)2Применение известного способа для очистки указанного отработанного травящего раствора не приемлемо, так как оксалат меди отличается от оксалата цинка. по Физико-химическим свойствам, и оксалат-ионы, связанные в оксалаткомплексы железа Ре(С О, )и находящиеся н растворе, не извлекаются и безвозвратно измываются.Целью изобретения является повыше- ние степени извлечения щавелевой кис-. лоты иэ отработанного раствора, содержащего хлорное и хлористое железо, хлорную медь, оксалат меди и оксалатсодержащий комплекс Ге(С 04).40Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем осаждение оксалата металла, растворение осадка соляной кислотой при 80-90 ОС и охлаждение полученного раствора для 45 выкристаллиэовывания щавелевой кисло ты, оксалат металла осаждают в виде оксалата меди путем введения в отработанный раствор 4-5 г хлорной меди на 1 г оксалат-ионов. 50При введении в отработанный раствор хлорной меди (СцС 1 2 Н О) происходит перевод оксалат-иона из комплексного соединения железа в оксалат меди.55ГеГе(С О)+ ЗСцС 12 Н О =ЗСцС О++ 2 РеС 1 + 6 Н О затеи обрабатывают оксалат меди со"ляно. кислотой в соотношении 1.7,.Если оксалат меди обрабатывать меньшим количеством соляной кислоты, то резко падает технологический выход щавелевой кислоты. Затем раствор охлаждают и выкристаллизовывавшаяся 65 щавелевая кислота отделяется от жидкой фазы маточного раствора. Полую ченный маточный раствор, содержащий хлорную медь и соляную кислоту, подвергают электролизу с целью выделенияметаллической меди и ее последующейутилизации. Полученную щавелевую кислоту повторно используют для приготовления травящего раствора.Применение в качестве регенерационного реагента азотной, серцой, фосфорной и уксусной кислот не дает положительных результатов, так как оксалат меди в них практически не растворяется, образуя при перемешивании взвесь. Укаэанные кислоты при этом не изменяют цвет,. что указывает на то, что оксалат меди не растворился и ионов меди в растворе кислоты нетП р и м е р, В отработанный травящий раствор добавляют хлорид меди из расчета 4-5 г на грамм оксалатионов, находящихся в комплексе желеэа, для наиболее полного извлеченияиз раствора оксалат-ионов в виде оксалата меди (табл. 1) Затем твердую фазу - оксалат меди отфильтровывают из раствора хлорного и хлористого келеэа, которые регенерируют известными способами.Результаты расхода кристаллогидрата хлорной меди для связывания оксалат-ионов приведены н табл. 1.Отфильтрованный оксалат меди растворяется в соляной кислоте д = 1,14- 1, 17 г/см 9 при80 С.Влияние концентрации и количества соляной кислоты на выход щавелевой кислоты показано в табл. 2.Как видно иэ приведенных в табл.2 данных, оптимальное соотношение оксалат меди;соляная кислота составля-. ет 1:7.Также необходимо для извлечения щанелевой кислоты применять концентрированную соляную кислоту (й = 1 1431,17 г/см ), так как при использовании разбавленной кислоты оксалат меди не растворяется.После растворения оксалата меди раствор охлаждается до температуры я 10 С и проводится отделение известоными способами кристаллов щавелевойкислоты. Полученная таким образом щавелевая кислота используется для приготовления травящего раствора и изготонления изделий из медьсодержащихсплавов травлением . Результаты травления идентичны применению щавелевой кислоты заводского изготовления (щавелевая кислота, хч, ГОСТ 5.1173-71).Таким образом, как видно из приведенных данных, предлагаемый способ извлечения щавелевой кислоты из отработанного травящего раствора, со945246 тить сброс в сантехнические сети вредных веществ.Технико-эконоьыческий расчет показывает, что при регенерации щавелевойкислоты по предлагаемому способу бу дет возвращено только по полиграфической отрасли продукта эа год на16,65 тыс.руб,держащего хлорное и хлористое железо,оксалат меди и оксалатсодержащийкомплекс трехвалентного железа, позволяет извлекать щавелевую кислоту исоздать технологию с замкнутым цикломприменяемых материалов. Предлагаемыйспособ позволяет снизить материальные затраты производства и предотвраТ а б л и ц а 1 Остаточная концентрация кристаллогидрата щавелевой кислоты, г/л Исходная концентрация кристаллогидра,та щавелевой киалоты, г/л Расход кристаллогидрата хлорноймеди для связывания оксалатионов, г/г Полнота,удаления оксалатионов, в В от исходной кон- центрации 44,9 70,1 82,6 1,0 44,8 2,0 33,8 3,0 77,5 27,5 81,7 4,0 83,7 24,4 5,0 Таблица 2 Концентрациясолянойкислоты г/л:,Характеристика растворения приТС Выходщавелевой кислоты оттеорет. Удельныйрасходсолянойкислоты,г/г Количествовводимойсолянойкислоты, г Вес оксалата меди, г6,45 163,0 Растворение незначитель ноеТо же 64,5 10,0 12,9 129,0231 10,0 2,31 10,0 4,62 Растворениене полноеТо же 46,2 10,0 5,78 57,8 10,0 Растворение 78,0полноеТо же О,б 6,94 694 10,0 8,09 80,9 10,0 Формула изобретения Способ извлечения щавелевой кислоты иэ отработанного травильного раст,вора, включающий осаждение оксалата металла, растворение осадка соляной кислотой при 80-90 С и охлаждение полученного раствора для выкристаллизовывания щавелевой кислоты, о т л ич а ю щ и й с я тем, что с целью повьааения степени извлечения щавелевой кислоты, оксалат металла осажда ют в виде оксалата меди путем. введеВНИИПИ ЗакаЗ 5267/37 Тираж 1053 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 150,0 150,0 150,0 150,0 150,0 163,0 365,6 365, б 365,6 365,6 365,6 ния в отработанный раствор 4-5 г хлорида меди на 1 г оксалат-ионов. Источники .информации,принятые во внимание при экспертизе1. Пепеляев И.Г. и др. Остаточныеконцентрации некоторых ионов металловпри их совместном осаждении щелочнымиреагентами. Известия вузов, Строительство и архитектураф, 1973, Р 11,с. 107-108.2. Авторское свидетельство СССР9 655656, кл, С 02 С 5/00 1977,

Смотреть

Заявка

2991533, 01.10.1980

УКРАИНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

СТАРЧЕНКО ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, САВЕНКОВА ЛЮДМИЛА ДМИТРИЕВНА

МПК / Метки

МПК: C23G 1/36

Метки: извлечения, кислоты, отработанного, раствора, травильного, щавелевой

Опубликовано: 23.07.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-945246-sposob-izvlecheniya-shhavelevojj-kisloty-iz-otrabotannogo-travilnogo-rastvora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ извлечения щавелевой кислоты из отработанного травильного раствора</a>

Похожие патенты