Способ регенерации хромсодержащих растворов

СоаЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (И) 00; С 25 0 21/18 Ф г П:ЛЬСТИ У ут с исержа- ружед ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ВТОРСНОМ,К Св(53) 669.268.6/7:546,76 (088.8) (56) Никулин Ф,Е, Утилизация и очистка промьцпленных отхоДов, - Л,: Судостроение, 1980, с,91-93.Авторское свидетельство СССР И 905339, кл. С 25 П 1/18, 1981. (54)(57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ХРОМ- СОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ, включающий их электролиз с использованием нерастворимых электродов,о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его эффективности, электролиз ведпользованием вращающегося катода иалюминия и его сплавов или нвеющей стали при степени погния его в раствор О, 1-0,3 от рабочей площади, при линейной скоростивращения катода 0,2-1,0 см/с, катоной плотности тока 10-30 А/дм инеподвижном свинцовом аноде прианодной плотности тока 2-3 А/дм.с выделением на катоде меди и жепеза и одновременным окислениемтрехвалентного хрома в исходнуюшестивалентную форму с последующейхимической корректировкой растворадобавлением хромового ангидрида, 1201352Изобретение относится к технологии регенерации и очистки промьппленных сточных вод и мажет быть использовано в машиностроительной отрасли и гальванотехнике для регенерации отработанных растворов хромированкя и хромосодержащих травильных растворов.Цель изобретения - упрощение процесса регенерации и повышение егоэффективности.П р и и е р 1.Проводят регенерацию отработанного раствора хромирования прн следующих условиях.катод - полупогруженныи вращающийся цилиндр из нержавеющей стали(глубина погружения 0,2 поверхности), скорость вращения 0,5 см/с;катодная плотность тока ,5 А/дм,Анод-свинец, анодная плотность тока - 2,5 А/дм, Температура раствора 19 С,Результаты в сравнении с прототипом приведены в таблице 1 (данныепрототипа в скобках).П р и м е р 2. Проводят регенерацию отработанного хромосодержащего раствора снятия меди с использованием вращающегося частично погруженного катода из сплаваД 16 АТ (отоженный), глубина погружения 0,2 поверхности), скоростьвращения катода 0,8 см/с, катодная плотность тока - 30 А/дмАнодная плотность тока 3 А/дмтемпература раствора 20 С.Результаты приведены в табл,2(данные прототипа в скобках),Как видно, в обоих случаях увеличение времени регенерации более 8 ч с целью увеличения степени регенерации неэффективно, однако присутствие ионов меди и железа в указанных пределах вполне допустимо с точки зрения повторного использования растворов, Опытная проверка подтверждает восстановление после регенерации свойств раствора хромирования (после соответствующей добавки хромового ангидрида) и травления до уровня, близкого к свежим растворам.Влияние катодной плотности тока на процесс регенерации приведено в примере 3.П р и м е р 3. Проводят регенерацию отработанного хромосодержащего раствора травления меди с использованием вращающегося катодаиз сплава Д 16 АТ. Скорость вращениякатода 0,5 см,/с, анодная плотностьтока 2,0 и 3,0 А/дм . Время регене рации 8 ч.Результаты приведены в табл.3.Как видно из результатов табл.3,понижение катодной плотности токаза пределы диапазона 0-30 А/дмприводит к резкому ухудшению травящей способности раствора,что объясняется значительным содержанием врастворе ионов меди (и железа).В то же время повышение катод ной плотности тока до 35 А/дм" приводит также к ухудшению травящейспособности раствора в связи с резким повышением содержания меди(и железа) в растворе, а также 20 уменьшением содержания 6-валентногохрома (в связи с частичным восстановлением хрома на катоде при высоких катодных плотностях тока).Использование других металлов 25 в качестве катода (меди, нержавеющейстали, титана й др.) дает несравненно худшие результаты.Влияние анодной плотности токана процесс регенерации приведено в 3 О примере 4.П р и м е р 4. Проводят регенерацию отработанного хромосодержащего раствора травления меди с использованием вращающегося катода иэсплава Д 16 АТ, Скорость вращениякатода 0,5 см/с. Катодная плотностьтока 20 А/дм. Время регенерации8 ч.Результаты приведены в табл,4.4 О Из результатов табл,4 следует,что уменьшение анодной плотноститока ниже 2 А/дР приводит к значительному ухудшению травящей способности раствора, что отражается в 4 составе раствора в виде возрастаниясодержания 3-валентного хрома посравнению с оптимальной областью,В то же время увеличение катоднойплотности тока свыше 3,0 А/дм так"же дает некоторое ухудшение результатов, что в сочетании с повышенными энергозатратами (за счет большего анодного перенапряжения) и понижением устойчивости анода делаетприменение повышенных анодных плотностей тока нецелесообразными.Во всех случаях при регенерации используется врашение катода в ши120135 Табляда 1 Содеряание коквонентов а растворе восле вреиени регенерации г/л Коивоне ть раствора ывояааате(в 1 в (в) а( Скорость сяятия яедя,икч, (округлено для 5 обраащв роком диапазоне скоростей 0,2- 1 см/к, Вращение катода со скоростью в указанных пределах является обязательным условием достижения регенерации: при меньших скоростях наблюдается осаждение металлического хрома на катоде, что является недопустимым процессом; при более высоких скоростях осадок на катоде плохо сцеплен с основой и удаляется при вращении катода.Упрощение предлагаемого способа объясняется его одноступенчатым характером, отсутствием диафрагменного разделения катодного и анодного процессов, отсутствием химических реагентов. Это одновременно повышает эффективность метода за счет зкономии материальных и энергетических ресурсов, снижением потерь при регенерации, связанных с дополнительной химической обработкой. При таком проведении электролиза достигается непрерывность процесса,так как осадок металлов с вращающегося катода удаляется при помощискребка, Предотвращение восстановления 6-валентного хрома на катодедостигается сочетанием эффектавращения полупогруженного катодаи материалом, из которого он выполнен,Применение предлагаемого спосо ба обеспечит эффективную регенерацию растворов хромирования и особенно растворов травления из-эа их быстрого истощения, что позволит сэкономить значительное количество хромового ангидрида и предотвратить сброс стоков на нейтрализацию,что также обеспечит дополнительныйэкономический эффектСледует отметить, что по сравнению с известными методами осуществление регенерации по данному способу значительно упрощает технологию процесса,способствуя его автоматизации и облегчению внедрения в производство.1201352 Таблица 3 КомпоненЭлектрический режим регенерации, А/дм До регене Дк Д = 10 Д= 20 Д = 35 тели рации Да Да2 3 Да Да Да2 3 2 3 Да Да Да Да 3 2 3 Сгф 26 ь+,ььГе рН (ед.) 0,22 0,18 0,20 0,16 0,17 0,14 0,16 0,11 0,12 0,09 0,10 Скоростьснятия меди, мк/г 2,8 Таблица 4 Компоненты раствораи показатеЭлектрический режим регенерации, А/дм До регенерации ли 91,6 104 103 105 102 22,8 16,3 10,2 8,9 10,8 1 ь 6 1,5 1,5 1,7 5,1 1,8 8,8 8,8 9,0 22,2 9,0 рН (ед.) 0,08 0,07 0,07 0,05 0,01 0,15 Скорость снятия меди, 4, 1 11,8 16,2 17,0 оставитель Н.НовиковТехред И,Асталош Редактор Л,Авраменко Корректор О,Луговая. Заказ 7965/25 Тираж 636 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жь Раушская наб., д. 4/5ты раст вора и показаб+Сг Сг(+Зф) Ре Содержание компонентов в растворе, г/л 86,2 99 101 100 101 102 102 101 102 88 90 12, 8 12, 1 13,0 12, 1 11,5 10,0 12,4 11,2 18,9 16, 6 3,9 2,8 2,2 1,6 1,5 0,9 0,9 . 1,2 1,4 2,2 2,9 27 ь 5 24 ь 2 23 ьО 12 ь 6 12 ь 9 8 ь 6 9 ьО 12 ь 2 13 ь 1 20 ь 6 21 ь 2 8, 1 8,4 11, 6 12,2, 15; 1 15,0 14,5 15,6 9,2 9, 5 Содержание компонентов в растворе, г/л Да =1 ь 5 Д =2 ьО Дц =2 ь 5 Да =ЗьО Да =Зь 5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4