Способ очистки сточных вод от ионов цветных и тяжелых металлов

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов цветных и тяжелых металлов, в частности от цинка, никеля меди и хрома, и может быть использовано на предприятиях машиностроения, приборостроения , черной и цветной металлургии, электротехнической промышленности, имеющих гальванические производства как для очистки общего стока, так и для организации локальной очистки промывных и сточных вод. Цель изобретения - повышение степени очистки и обеспечение возможности повторного использования цветных и тяжелых металлов. Очистку осуществляют методом электрофлотации с нерастворимыми анодами. Для повышения степени очистки от ионов цинка, никеля, меди, хрома в сточные воды вводят ионы СГ, или F, или NOa в виде растворимой соли натрия или калия при массовом соотношении извлекаемого металла и введенного аниона 1 :(0,35- - 1,5) 2табл Ё

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК гя)з С 02 F 1/465

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705803/26 (22) 15.05.89 (46) 07.09.91. Бюл, N. 33 (71) Московский химико-технологический институт им.Д,И.Менделеева (72) В.А. Колесников, Е.В. Громова, С.О.Вараксин, Г.А.Кокарев и Е.Н.Козлова (53) 628.543 (088.8) (56) Патент США М 3975269, кл, 204 — 149, 1976. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

ЦВЕТНЫХ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов цветных и тяжелых металлов, в частности от цинка, никеля меди и хрома, и может быть использовано на предприятиях машиностроения, прибоИзобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов цветных и тяжелых металлов, в частности от цинка, никеля, меди и хрома, и может быть использовано на предприятиях машиностроения, приборостроения, черной и цветной металлургии, радиоэлетроники, электротехнической промышленности, имеющих гальванические производства, как для очистки общего стока. так и для организации локальной очистки промывных и сточных вод с целью повторного использования ценных компонентов.

Цель изобретения — повышение степени очистки и обеспечение возможности повторного использования ценных металлов.

Пример. В 1 л очищаемой воды, " яеожащей 25 мг-ион Сг, добавляют

„., SU„„1675217 А1 ростроения, черной и цветной металлургии, электротехнической промышленности, имеющих гальванические производства как для очистки общего стока, так и для организации локальной очистки промывных и сточных вод. Цель изобретения — повышение степени очистки и обеспечение возможности повторного использования цветных и тяжелых металлов. Очистку осуществляют методом электрофлотации с нерастворимыми анодами. Для повышения степени очистки от ионов цинка, никеля, меди, хрома в сточные воды вводят ионы Ci, или F, или

МОз в виде растворимой соли натрия или калия при массовом соотношении извлекаемого металла и введенного аниона 1:(0,35— 1,5), 2 табл, 25 мг-ион CI (в виде NaCt) при этом соотношение ионов хрома к введенному иону хлора составляет 1;1. Устанавливают значение рН 6,8 — 7 2 добавлением щелочи и подают раствор в электрофлотационный аппарат.

Электролиз ведут при плотности тока

10 мА/см в течение 7 мин.

В ыделяющиеся электролитические газы водород и кислород поднимают образовавшееся соединение Сг(ОН)з-х С!х из объема на поверхность раствора. Накапливающийся пенный продукт удаляется механически.

Очищенную воду анализируют на содержание хрома, которое проводят методом атомно-адсорбционной спектроскопии и на содержание ионов хлора. Степень очистки

1675217

55 от хрома составляет 99,7 (, по ионам хлора

37 .

Извлеченный продукт после растворения в кислоте может быть использовано для корректировки электролита хромирования, а вода, откорректированная по ионам хлора, может быть направлена на смешивание со сточными водами, содержащими металл, для осуществления эффективной электрофлотационной очистки.

Аналогичные опыты проводят при других соотношениях металла к иону хлора (табл.1), Таким же образом проводят очистку растворов, содержащих ионы металлов: меди, цинка, никеля. Полученные результаты представлены в табл.1.

Аналогичным образом оказывают влияние анионы F и МОз, введенные в виде растворимой соли натрия или калия.

Электрофлотационное извлечение ионов металлов: меди, цинка, никеля, хрома (III) осуществляется в виде гидроокисей.

Гидроксид металла имеет положительный заряд. Чем больше величина заряда, тем хуже флотируется гидроксид металла, Введение в очищаемую воду аниона типа СГ, или F, или МОз приводит к сорбции их в поверхностный слой гидроксидое и к снижению величины заряда частицы. При соотношении в сточной воде металла к аниону

1:(0,3 — 1,5) величина заряда частицы гидроксида Me(OH)z-x Clx близка к нулю. В этом случае электрофлотация гидроксидов металлов протекает с высокой эффективностью и достигается максимальная степень очистки от металлов на 98 — 99,8, что выше на 8 — 137ь, чем в отсутствии указанных анионов.

Применение е,электрофлотаторе нерастворимых анодов из титана с подслоем иэ

ОРТА и активным слоем из Соз04 позволяет исключить загрязнение продукта флотации другими ионами металлов, что очень важно при организации локальной очистки. Извлеченные гидроксиды металлов (меди, никеля, цинка, хрома) после растворения их в соответствующих кислотах могут быть использованы для корректировки электролитов либо выделены электрохимически на катоде е виде металла или металлического порошка.

Очищенная вода от ионов тяжелых и цветных металлов может частично использоваться на промывке деталей после нанесения гальванических покрытий, частично для смешивания со сточными водами, которые направляются на стадию эл ктрофлота цион ной очистки.

Эффективная очистка промывных и сточных вод от цинка, никеля, меди, хрома (III) осуществляется при плотности тока 5—

15 мА/см, ниже 5 мА/см увеличивается

2 время электрофлотационного извлечения металлов, выше 15 мА/см отмечается разрушение пенного слоя из-эа нарушения ламинарного движения жидкости и тем самым отмечается снижение степени очистки на

5 — 77,, За время электрофлотации 3—

10 мин в зависимости от природы металла (Zn > Cu > NI > Crз ) извлекаетгя 98—

99,8$ гидроксидов металлов, находящихся в сточной вода.

В табл.2 представлены экспериментальные данные по влиянию различных видов анионов на степень извлечения гидроксидов Ni, Cu, Cr, Zn при оптимальном соотношении Me, А .

Из табл. 2 видно, что положительным эффектом обладают только ионы CI, МОз, F, вводимые в виде солей натрия или калия, Другие анионы подавляют процесс электрофлотации, Таким образом, предлагаемый способ позволяет также в течение 3 — 10 мин провести очистку сточной воды от цветных и тяжелых металлов на 99,8ф,.

Экономи еская эффективность от применения предлагаемого технического решения обусловлена следующими факторами; обеспечение экономии дефицитных металлов - никеля, цинка, меди, хрома путем их эффективного извлечения из промывных и сточных вод индивидуальных стоков гальванических производств и повторного использования для корректировки электролитов; уменьшение сбросов цветных и тяжелых металлов в водные бассейны; организация ис...ользоеания воды повторно для злектрофлотациснной очистки от металлов.

Низкие затраты электроэнергии на обработку 1 м очищаемой воды (О;06 — 0,2 кВт.ч для

3 извлечения цинка, меди, никеля, хрома), Формула изобретения

Способ очистки сточ 1ых вод от цветных и тяжелых металлов, включающий электрофлотацию с 1ерастворимыми анодами, о т л M ч а ю 1ц и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки M обеспечения возможности 1108-oðíîãî использования цветных и тяжелых металлов, перед электрофлогацией в очищаемую йоду вводят ионы CI, или F, или МОз в виде растворимой соли натрия, или калия при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному аниону 1.. О, 1 1,5).

1675217

Таблица 1

Таблица 2

Составитель T. Барабаш

Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор Е, Папп

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

Заказ 3994 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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