Способ очистки сточных вод от ионов цветных металлов

 

Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, например гальванических производств, и может быть использовано для очистки воды от растворенных в ней ионов никеля, меди, железа и цинка методом флотации . Целью изобретения является повытенне скорости непрерывного процесса и степени очистки воды до требований, предъявляемых к оборотной воде. Для осуществления способа флотационной очистки сточной воды гальванических цехов процесс очистки проводят последовательно в имиеллерной флотационной машине и в пневматической флотационной колонне. лотацик в пневматической флотационной колонне осуществляют пузырьками воздуха, размер которых в процессе очистки.изменяют от 500 до 50 мкм, а в качестве флотационного реагента используют 1-2%-ный водный раствор смеси веществ состава, мас.%: кислоты жирные синтетические (КЖГ.) фракции Cft-Cit и/или Cfj-C to ЬО-70; нафтеновая кислота 1-2; сосновая или талловая канифоль марки А 1-4; едкая щелочь 10-15; парафиновые углеводороды предельного и непредельного ряда остальное. Способ позволяет увеличить скорость очистки с 20-25 до 10 мин, а также повысить степень очистки от ионов цветных металлов до 99-99,5%. 4 табл. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК рц С О? F 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629314/26 (22) 02.01.89 (46) 23,04.91. Рнл, 1 : 15, . (71) Одесский государс венный университет им. И.И,Мечникова н Черновицкое производственное обьединение легкого машиностроения (77) Л.Д.Скрылев, В,В.Костик, С.К.Faбинец, А.Н.Пурич, П,А.Присяжнкк, А,А.Борщ и. Л.Ф.Либерман (53} б28.54(088.8) (56) Легенченко И.А. н др. О механизме процесса флотациоиного выделения ионов цинка из водных растворов с помощьв каприната калия. — Журнал прикладной химии, 1981, т, 54, 11: 10, с. 2214-?217. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ.

ИОЛОВ ЦВЕТИ1Х МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение касается очистки ,промьвиленных сточных вод, например гальванических производств, и может быть использовано для очистки воды от растворенных в ней ионов никеля, меди, железа и цинка методом флотации. Цельш изобретения является повыИзобретение относи ся к очистке .промышленных сточных вод, например гальванических производств флотацией, и может быть использовано для очистки воды от ионов никеля, меди, железа и цинка.

Цель изобретения — повышение скорости непрерывного процесса очистки и повышение степени очистки воды...SUÄÄ 1643464 А 1 шение скорости непрерывного процесса и степени очистки воды до требований, предъявляемых K оборотной воде. Для ос щестнления способа флотационной очистки сточной воды гальванических цехов процесс очистки проводят последовательно в имиеллерной флотационной машине к в пневматической флотационной колонне. лотацим в пневматической флотационной колонне осуществляют пузырьками воздуха, размер которых в процессе очистки.изменяют от 500 до 50 мкм, а в качестве флотационного реагента используют

1-2%-ный водный раствор смеси веществ состава, мас.%: кислоты жирные синтетические (КЖ(:) фракции С о-С 6 и/или ® (17 (go Ь

1-2; сосновая или талловая канифоль марки А 1-4; едкая щелочь 10-15; па рафиновые углеводороды предельного и непредельного ряда остальное. Спо- ф соб позволяет увеличить скорость

М очистки с ?0-25 до 10 мин, а также повысить степень очистки от ионов

C цветных металлов до 99-99,5%. 4 табл. г

Для осуществления способа флотационной очистки сточной воды гальванических цехов процесс очистки проводят последовательно в импеллерной флотационной машине и в пневматической флотационной колонне, при" чем флотацим в пневматической флотационной колонне осуществляют пузырь- . ками Воздуха pasMep которых в про» цессе очистки плавно изменяют от

1643464

500 до 50 мкм, а в качестве флота-. ционного реагента используют 1-?7ный водный раствор флотоагента, содержащего смесь веществ следующего состава, мас.7: кислоты жирные синтетические (КЖС1 фракции Г -036 и/или 017 -С 60-70> наф-.еновая кислота 1-?. сосновая или талловая канифоль марки A 1-4; едкая щелочь 10—

15; парафиновые углеводороды предельного и непредельного ряда остальное, Очищаемую воду, 5 -ный раствор каустической соды и флотоагент подают одновременно в камеру импеллерной флотационной машины, в которой происходит взаимодействие флотоагента с образующимися в результате подщелачивания сточной воды частицами гидроксидов цветных металлов, коагуляция частиц и отделение крупных его частиц, содержащих значительную часть загрязнителей. Затем очищаемую воду подают в пневматическую 25 флотационную колонну, в которой флотацию осуществляют в ламинарном режиме монодисперсными пузырьками вбздуха, причем размер их плавно изменяют (по мере отделения крупных частиц сублата) в сторону увеличения дисперсности. Сочетание входящих в флотоагент ингредиентов позволяет получить водные растворы, содержащие псевдофазу, представляющую собой субмикронные частицы углеводородов, модифицированные полярными группами жирных кислот, выполняющие роль центров агрегации частиц гидроксидов цветных металлов, образующихся при под- 40 щелачивании сточной воды, Отклонение от оптимального состава флотоагента приводит к высокой растворимости его в воде (что исклю- 45 чает образование в объеме растворов частиц псевдофаэы), а также к ухудшению растворимости и образованию студнеобраэных растворов, Кроме того, результаты флотации ухудшаются из-эа

50 образования слабо нагруженной или обильной и неустойчивой пены, Изменение диаметра пузырьков воз-. духа, используемых в процессе флотации, от 500 до 50 мкм позволяет наиболее эффективно отделять дисперс55 ную фазу обрабатываемой воды, размер частиц которой с течением времени флотации уменьшается.

Пузырьки воздуха размером более

500 мкм коалесцируют, образуя еще более крупные пузырьки, в результате чего резко уменьшается площадь границы раздела фаз жидкость — воздух. Пузырьки воздуха„ имеющие размер менее 50 мкм, очень медленно всплывают на поверхность раствора, а кроме того, образуют мелкоячеистую пену, которая плохо разрушается. Поэтому изменение диаметра пузырьков воздуха, используемых в предлагаемом способе флотации гальваностоков, в интервале от 500 до 50 мкм позволяет наиболее эффективно осуществлять процесс флотационного выделения дисперсной фазы из очищаемых растворов.

Пример 1. В камеру импеллерной флотационной машины одновременно подают воду, содержащую,мг/л: никель

100, цинк 40; железо 20; медь 10у необходимое количество 57.-ного раствора каустической соды (для достижения значения рН 8,0-8,5) и 20 л/м3 водного 1,5Х-ного раствора флотоагента, содержащего, мас,У,: КЖС 65; кислота нафтеновая 1 5; канифоль сосновая

?,5; едкая щелочь 12,5; парафиновые углеводороды остальное, Время флотационной обработки 10 мин. Накапливающийся в процессе флотации сублат удаляют механическими скребками в пеносборник. Затем воду из импеллер ной флотомашины направляют в пневматическую флотационную колонну, в которой флотацию (в течение 10 мин), осуществляют плавно, изменяя размер пузырьков воздуха от 500 до 50 мкм, что достигается путем регулирования давления сжатого воздуха, подаваемого в генератор пузырьков, выполненный в виде перфорированного резинового шланга.

Образующаяся на поверхности обрабатываемой воды пена самотеком поступает в пеносборник, Очищенную воду сбрасывают в сборный резервуар или используют в технологическом процессе гальванического производства.

Результаты химического анализа очищенной воды представлены в табл.1.

Проведенные физико-химические айализы показывают>что жесткость очищенной воды 10 мг-зкв/л, а электропроводность 4 мкОм. Эти показатели соответствуют основным требованиям, предъявляемым к оборотной воде.

1643464

Синтетические жирные кислоты

С -C

С 47 20

Нафтеновая кислота

Госноная или

60-70

1-2 таллоная канифоль 1-4

Едкая щелочь 10-15

Парафиновые углеводороды предельного или непредельного ряда Остальное а флотацию осуществляют н дне стадии, сначала проводят импеллерную флотацию, а затем пневматическую флотацию с изменением размера пузырьков воздуха от 500 до 50 мкм. .Таблица) Извлекаемый ион металла

Степень извлечения, %

„. ° 24

Ее э4Си.

99,5

98,5

99,0

98,5

Таблица 2

Концентрация водно го раствора флотоагента, Х

1„- ° й+ г+

Fe Cu

0,5

l,0

2,0

2,5

Т а б л и ц а 3

Сос тав флот.оагента

Содержание компонентов, мас. X

Нафтено- Сосно- Едкая Парафивая кис- вая ка- щелочь новые лота нифоль углеводороды

КЖС

8 . Осталь- 71,2 69,4 70,3 70,8

55 0,5

0,5

3 4 ное

«и»

10 °

60 1,0

70 2,0

75 2,5

97,2 95,4

98,6 95,9

62,2 59,8

96,3

96,8

61,4 I

96,7

97,4

60,6

1,0

4 0

4,5 и

«и»

Пример ?, Проводят аналогично примеру 1, используя н процессе очистки воды 0,5%,-ный (l 2 и 2,5%) водный раствор флотоагента. Результаты химического анализа очищенной

5 воды представлены н табл,?, Пример 3. Аналогично примеру 1 в водном 1,5%-ном растворе флотоагента изменяют соотношение входящих в него компонентов. Результаты химического анализа очищенной воды представлены н табл,3.

Пример 4, Проводят аналогично примеру 1, меняя размер пузырь- 15 кон воздуха, которыми осуществляется флотация н пневматической флотациоиной колонне, от 1000 до 500 мкм.

Результаты химического анализа очищенной води представлены н табл.4. 20

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод гальванических цехов взамен известного поэволяет улучшить технологические параметры процесса очистки, увели- 25 чить скорость очистки единицы обрабатываемой воды с 20-25 до 10 мин, обеспечить непрерывность процесса, а также довести степень очистки воды до требований, предъявляемых к оборот-30 ной воде. и о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ очистки сточных вод от ионов цветных металлов, включающий обработку флотореагентом в щелочной . среде с последующей флотацией, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения скорости непрерывного процесса очистки и повышения степени 4О очистки воды, в качестве флотореаген-. та используют 1-2%-ный раствор смеси веществ следующего состава, мас.7,:

I Степень извлечения иона металла, %:

68в2 64ю8 64и9 65ю5

98,2 96,2 96,4 97,8

98,3 98,2 97,8 97р4

8612 Я? 6 85ю0 84э2

Степень извлечения, Ж

Яд 2п + Fе Сп

1643464

Таблица 4

Извлекаемый ион металла

Степень, извлечения,.7, при размере пузырьков, мкм

1000-500 50-20

Составитель Л.Ананьева

Редактор И,Дербак Техред М.Дидык . Корректор Т.Малец

Заказ 1214 Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

„. ° 24

Ре >

Си 2+

80,5

58,?

77,0

74,4

56,0

44,0

52 5

47,8