Способ очистки хром-и медьсодержащих электролитов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК,713959 А 1 19) 111 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к очистке сточных вод предприятий машиностроения и предназначено для обезвреживания отработанных электролитов гальванических производств от растворенных форм ионов тяжелых металлов, Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки. В хромсодержащий электролит добавляют медьсодержащий электролит при соотношении хрома (И) и меди ( ) (мас.ч,) 1,0:( 0,3- О,б). Затем обрабатывают в смеси стальной и медной стружки в течение 20-30 мин, после чего добавляют щелочь, а электролит фильтруют. Полученный фильтрат смешивают с электрогенерированным гидроксидомжелеза при объемном соотношении фильтра и раствора 1,0:(40-80), 3 табл. МЕДЬСО или требует продолжительного времени обработки,Известен способ гальванокоагуляции (Яковлев С.В. и др, Технология электрохимичес кой очистки воды, - Л.: Стройиздат, 1987, . с, 130-131) путем генерации коагулянта во вращающихся, частично-погруженных в обрабатываемую воду барабанах, загруженных смесью железной и медной стружки, Однако способ не позволяет обрабатывать электролиты с высоким содержанием хрома -более 1 г/л,кото ыепассиви уютп оцесс 3 э . р .р Р гальванокоагуляции, что снижает эффективность очистки,В случае обработки медьсодержащих электролитов путем гальванокоагуляции электролит насыщается ионами двухвалентного железа, что снижает эффективность очистки и ее экономичность. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Мелитопольский институт механизациисельского хозяйства и Научно-производственная органиэация внедрения перспективныхх разработок и патентно-информационныхисследований Инновация"(56) Яковлев С,В Краснобородько И,Г, иРогов В.М. Технология электрохимическойочистки воды. - Л.; Стройиздат, 1987, с, 130131,4) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХРОМ Е РЖАЩИХ ЭЛ Е КТРОЛ ИТО Изобретение относится к очистке сточных вод предприятий машиностроения и предназначено для обезвреживания отработанных электролитов гальванических производств от растворенных форм ионовотяжелых металлов.Известен способ очистки электролитов от шестивалентного хрома путем пропускания электролита через слой частиц металлического железа (патент США М 733554, кл. С 02 Р 1/46, 1978 г.).Однако способ требует высоких затрат серной кислоты, так как максимальный эффект очистки достигается при соотношении Н 2504 и Сг (5:1) - (8;1), Кроме того, при высоких концентрациях хрома в электролите более 200 мг/л, скорость реакции замедляется, что снижает эффективность очистки 15/00, 34/32, С 02 Р 1/46,1/Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки.Поставленная цель достигается тем, что при обработке электролитов в смеси стальной и медной стружки обработке подвергают смесь электролитов, содержащих хром (И) и медь (1 1) при соотношениях 1:(0.3-0,6) в течение 20-30 мин, затем добавляют щелочь, После чего электролит фильтруют и Фильтрат смешивают с электрогенерированным гидроксидом железа при объемном соотношении фильтрата и раствора 1.0:(40-8 О).Автором не обнаружены технические решения, Содержащие отличительные признакипредлагаемого способа. Это говорит о наличии в предлагаемом решении существенных отличий.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого способа очистки.Очистка производится во вращающейся камере 1, в которой расположены загрузка железа и меди 2, фильтре 3, электродной камере 4 с растворимыми стальными электродами 5 и смесителе 6,Способ осуществляется следующим об-. разом.В хромсодержащий электролит добавляют медьсодержащий электролит при массовом соотношении ионов хрома ф) и меди ( 1) в пределах 1,0:(0,3-0,6), которое является оптимальным.Ввод медьсодержащего электролита в оптимальных пределах в хромсодержащий электролит позволяет увеличить эффективность очистки на ЗОза счет выделения на стальной стружке ме аллической меди, окисления ионами трехвалентного железа меди и увеличения концентрации двухвалентного железа, каталитического воздействия ионов меди на окислительно-восстановительную реакцию перехода Сг в Сг"и др. процессахП р и м е р 1. Производят очистку хром- и.медьсодержащих электролитов во вращающейся камере 1, в которую была загружена смесь стальной и медной стружки в соотношении (мас,ч.) 1:0,5. Начальная концентрация хрома (Ч) в хромсодержащем электролите составляет 20 г/л, меди (И) в медьсодержащем электролите - 10 г/л. Результаты испытаний представлены в табл. 1.Эффективность очистки хром- и медьсодержащего электролита определяет время их обработки в смеси стальной и медной стружки вращающейся камеры 1, При малом времени обработки (менее 20 мин) не обеспечивается оптимальный эффект очистки, а при большем времени происходит по и снижает растворение железа, Это умень 5 шает эффективность очистки, резко замед 10 ЗО 35 леза в электрОдной камере 4 эффективность очистки при равных затратах уменьшается 40 (см, табл. 3). 20 25 вышение рН до значений более 4, растет концентрация гидроксидов трехвалентного железа, который адсорбируется на стружке ляет скорость реакции (кривая окислительно-восстановительной реакциипереходит в ассимптоту). П р и м е р 2, Производят очистку смеси хром- и медьсодержащего электролита при соотношении ионов хрома (И) и меди (11) (мас,ч,) - 1,0:0,4 во вращающейся камере 1 при соотношении стружки меди и стали (мас,ч.) 1;2, Эффективность очистки от ионов меди (11) и хрома (И) представлена в табл, 2 После обработки хром- и медьсодержащих электролитов в стружечной камере в электролиты добавляют раствор щелочи (обработанные обезжиривающим раствором) и фильтруют на фильтре 3, применяя для этих целей передвижные или стационарные фильтрующие установки, Получаемые после. взаимодействия гидроксиды обладают кристаллической структурой и занимают малый объем - приблизительно в 10-15 раз меньше, чем при реагентной обработке электролитов. Стадия подщелачивания и фильтрацииотработанных хром- и медьсодержащих электролитов на фильтре 3 является существенной в предлагаемом способе и определяет окончательную очистку электролитов от ионов хрома (И) и меди (1). Если подщелачивания и фильтрации не производить, то при дальнейшей обработке электролитов электрогенерированным гидроксидом жеКроме того, эффективность очистки определяет. соотношение фильтрата и раствора, содержащего гидроксид железа (11). При малых объемах электролитов скорость окислител ьно-восстановительной реакции уменьшается, что обьясняется высокими концентрациями гидроокисей тяжелых ме- таллов. При больших разбавлениях образуются растворенные формы ионов меди (1, хрома (1 И), железа . П р и м е р 3. Производят обработку хром- и медьсодержащего электролита после стружечной вращающейся камеры 1. Концентрация твердой фазы гидроксидов железа, хрома и меди составляет 18 г/л, рН среды - 6,4, концентрация хрома (Ч) - 2,4 г/л, меди (И) - 0,3 г/л, Удельный расход тока 2 200 Кл/л, напряжение электролиза 10 В,1713959 Таблица 1 2 бл Результаты испытаний представлены в табл, 3,Предлагаемый способ позволяет значительно увеличить эффективность очистки хром- и медьсодержащих электролитов, которые часто выходят из строя и сбрасываются на очистные сооружения. При этом технология позволяет использовать существующее оборудование гальванических линий, например погружные вращающие барабаны и злектрокоагуляторы, упростить очистку медь- и хромсодержащих электролитов и снизить расходы на обслуживание оборудования. Формула изобретения Способ очистки хром- и медьсодержащих электролитов, включающий их обработку в смеси стальной и медной стружки, о т лича ющийся тем,что.сцельюповышения эффективности процесса очистки, обработке подвергают смесь электролитов при соотношении в ней хрома(Ч) и меди (П) 1:(0-3-0.6) в течение 20-30 мин, затем до бавляют щелочь, после чего электролитфильтруют и фильтрат смешивают с электрогенерированным гидроксидом железа при объемном соотношении фильтрата и раствора 1,0;(40-80).151713959 Таблица 3 Последовательность об- Эффективность очистки при объемном соотношении.раствоработки ра, содержащего злектрогенерированный гидроксид железаи злект олитов 20 40 60 80 100 ПодщелачиваниеФильтрацияОбезвреживаниеэлектрогенерированнымгидрооксидом железаОбезвреживаниеалектрогенерированнымгидрооксидом железаелачивание 100 99.9 ИЗ 99,9,Ий 100 ЖО 100 И.297 Я .96 ИЛ96 ЯЯЯ95 Составитель Н. Буни Техред М.Моргентал М. Кузне Ре рректор А, Осауленко каз 662 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент"; г, Ужгор л.Гагарина, 1 Примечание. З знаменателе стоят значения эффективности очистки от ионовмеди,