Способ очистки технологическихрастворов ot фтора и алюминия

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ Союз Советских Социвйнстическик Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 090178 (21) 2566503/29-26 с присоедииеиием заявки йо -(23) ПриоритетОпубликоваио 230281. Бюллетень ИЯ 7 Дата опубликоваиия описания 2302,81.СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ ОТ ФТОРА И АЛЮМИНИЯ Изобретение относится к способам очистки сточных вод от фтора и алюминия, в частности к способам очистки технологических растворов от фтора и алюминия в присутствии нитрат- ионов и может найти рименение В химической промышленности.В технологических схемах некоторых производств после извлечения основного продукта образуются сбросные растворы, содержащие фтор, алюминий, азотную кислоту. Утилизация ценных компонентов из сбросных растворов укаэанного состава требует экономики производства и необходимости охра" 5 ны окружающей среды.Известен способ извлечения Фтора и алюминия иэ технологических растворов путем нейтрализации плавикокислых растворов гидроокисного алюминия и Ю содой с получением осадка криолита Однако, извлекая иэ растворовфтор, в условиях его дефицита нецелесообразно вводить до 30 фтора в виде растворов фтористого аммония. Вдвойном Фториде аммония и алюминия,осажденном иэ растворов, нитрат-ионнеизбежно присутствует, что вызываетсильную коррозию аппаратуры припоследующем его термическом разложении. Учитывая необходимость введения фторида аммония (до 10-15)для полноты осаждения, содержаниеФтора в маточниках остается в пределах 10-15 г/л, в зависимости отсостава исходного раствора, т.е. недостигается полнота очистки по фтору Получаемые фторидно-нитратныерастворы нельзя непосредственноиспользовать, например, для производства удобрений, поскольку разделение фтора и нитрат-иона является сложным,Присутствие нитрат-ионов в технологических растворах в сочетании сФтор-ионами значительно усложняетзадачу очистки технологических растворов. При осадительных операцияхнитрат-ион, попадая в конечные твердые продукты, содержащие фтор, вызывает серьезные проблемы коррозионНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки технологических раст воров от фтора и алюминия путем введения фторида аммония с осаждением двойной соли ННННГ АСГэ , отделением осадка и последующей прокалкой до АЕГЪ Е 23. И.Б. Браверман, И,И, Паршков, Г.П. Левакова,А.Г. Бирюкова,В.И. Камадеев и С.В. ЦораеваТемпе- ратура 25 0,368 1,4 40 0,83 70 1,32 1,68 80 25 0,52 1,0 40 1,46 1,2 70 2,9 3,01 80 1,0 7 40 7 60 7 70 1,37 0,8 1,53 1,0 2,9 1,0 7 80 2,96 1.0 ного плана при обезвоживании этих продуктов, а при обычных методах переработки растворов, например, известкованием, он остается в несвязанном виде и способен мигрировать в окружающую среду.Цель изобретения - повышение сте-, пени очистки технологических раство ров от фтора и алюминия и воэможность получения в присутствии нитрат-ионов промежуточных бензнит,ратных Фтористых солей.Поставленная цель достигается тем, что технологические растворы обрабатывают известковым молоком до Приведенные данны указывают на то, что проведение известкования йри 70-80 С и рН 6-7 обеспечивает получение достаточно хорошо Фильтрующегося осадка. При рН 5 и ниже проусходиь образование кальциевых криолитав, и,при последующем выщелачивании щелочью в раствор переходит фтор, что снижает полноту извлечения его. Повышение температуры выше 80 С нецелесообразнб, из-за дополнительных затрат энергии и нежелательной упарки растворов.Осажцение при рН )7 приводит к разубоживанию фтористаго кальцияокисью кальция. Таким образов, условия осаждения рН, равное 6-7 и Т - 70-80 С являются оптимальнчми. рН 6-7 при 70-80"С, отделяют осадок и обрабатывают последний 7-15 раствором щелочи при 90-100 ОС,Низкий предел температуры (70- 80 ОС) при известковании обусловлен необходимостью получения хорошо сформированного, быстро Фильтрующегося осадка, поскольку осадок содержит до 50 гидроокиси алюминия, чувствительной к температуре образования ее,В табл.1 приведены данные по скорости Фильтрации осадка после извест. кования, полученного в различных условиях,Т а б л и ц а 1 4 При обосновании температурныхрежимов обработки осадка после известкования щелочью исходят из необходимости получения алюминатных растворов, стабильных при температуреур процесса. Ьлюминатный раствор обладает способностью самопроизвольно разлагаться с выделением гидраокиси алюминия.Для получения стабильных растворов, содержащих 15-30 г/л алюминия (а именно такие растворы получают при обработке щелочными растворами осадков после известкования)при достаточно высокой полноте извлечения алюминия в раствор (до 95),ФО щелочность исходного раствора должна быть в пределах 7-15, а температура обработкИ 90-100 ОС.Результаты по выщелачиванию алюминия из осадков известкования при 65 ведены в табл. 2,,о и 1-2 фторастворческий ентов Фт приведен Таблиц ние в фнльтрате, г/л1 осажде- ния с 0,1 110 6,1 100 с 0,1 18 8,10 что при извест"оров удаетсяизвлечь Фтор иастворы нитратаосредственнодстве удобрений. Данные, приведенные в таблице, подтверждают правильность выборарежимов выщелачивания. Действительно,ниже 90".С извлечение А 8 в раствор снижается. увеличение температуры вы ше 100 СС нецелесообразно, иэ-эа излишних энергетических затрат.П р и м е р.1 л раствора,содвржащего 38 г/л алюминия, 1 50 г/л Фтора, ф" 100 г/л связанного нитрат-иона и ЗЗ100 г/л азотной кислоты, обрабатывают известковым молоком (содержание окиси кальция 15 весовых прн рН 7, Получают 480 г осадка с влажностью 60. Содержание алюминия в Щ маточнике С 0,5 г/л, Фтора 0,1 г/л, нитрат-иона 110 г/л. Отфильтрованный осадок обрабатывают 1 л 15-ого раствора щелочи прн 95 С и проиывают водой. В отфильтрованнои иаточиои растворе содержится 27 г/л алюминия и 0,4 г/л Фтора.Суммарное извлечение алюминия (включая алюминий, содержащийся в прои" воде) составляет 95-97Осадок после сушки при 110 С представляет собой смесь Фтористого кальция (л 80) и окиси кальция (д 20), Содержание фтора в,нем составляет 40, алюминия 0,8, нитрат-иона 0,05 ээ Осадок фтористого кальция перерабатывают по известному способу сульфатиэации серной кислотой. Содержание Фтора в остатке составляет О, 2. Таким образом, суммарное извлечение Фтора во фтористый водород составляет 98- 60 99. Нейтрализацией маточного раствора серной кислотой до рН 9 получают гидроокись алюминия, прямое извлечение нитрат-иона в раствор нит.рата кальция составляет 90-95. 65 Остальные д 10 нитрат-ион ра переходят в алюминатны и их возвращают в техноло цикл.Содержра и алюми Ф р в табл. 3. Из таблицы видно, коваиии исходных раст практически полностью алюминий. Полученные кальция могут быть не использованы в произв Предлагаемый способ позволяет практически полностью утилизировать фтор, алюминий и азотную кислоту иэ технологических растворов и вернуть их в технологический цикл, лйбо перерабо" тать на стандартные продукты, находящие применение .в народном хозяйстве (фтеристый водород, плавиковая кислота, гидроокись алюминия, кальциеваяселитра и т.д.) .7806622 Формула изобретения Составитель Г. ЛебедеваТехред Т. Маточка Корректор С.Щомак Редактор В. Еремеева Заказ 162/37 Тираж 1018ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ очистки технологических растворов от фтора и алюминия, вклю.чающийобработку химическим реагентом и отделение осадка, о т л и ч аю щ и й с я.тем, что, с целью повышения степени очистки и возможнос" ти получения в присутствии нитрат- ионов в сточных водах промежуточных безнитратных фтористых солей, технологические растворы обрабатывают известковым молоком до рН 6-7при 70-80 С, а осадок после отделения0обрабатывают 7-15 раствором щелочипри 20-100 О С,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Богачев Г,Н Гузь С.Ю. Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрия. М-Л.,Металлургиздат, 1940,2. Ъд. Епц, Спее 1947, 39,Р 3, р. 286-288,