Способ нейтрализации отработанного раствора на основе плавиковой кислоты

 

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты и ее солей известью, и может быть использовано при обезвреживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов и изделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте, Цель изобретения - уменьшение загрязнения сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок. Способ включает смешивание с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка. При этом смешивание ведут путем приливания отработанных растворов к водной суспензии гашеной извести , в качестве которой используют суспензию , содержащую 1,5-2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте в исходном травильном растворе, в которую дополнительно вводят хлористый кальций и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.% по отношению к взятой гашеной извести, и доводят кислотность смеси до добавлением гашеной извести . 2 табл. (Л

Союз СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕС»КИХ

РЕСПУБЛИК

rs i< С 23 О 1/36

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРНЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4659949/02 (22) 17,02,89 (46) 07.12.91, Бюл, N. 45 (72) Е.B.Ëàïèöêàÿ, M,Ã,Ñëîòèíöåâà,.В,B.Васекин, Е,И.Рытвин и В,B,Áàòóëüêèí (53) 621.794.48 (088.8) (56) Липкин Я.Н,,Штанько B.M, Химическая и электрохимическая обработка стальных труб, — М.: Металлургия, 1982, с. 71, Позин M,Å, Технология минеральных солей. — Л.: Госхимиздат, 1961, с. 757. (54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО РАСТВОРА НА ОСНОВЕ ПЛАВИКОВОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты и ее солей известью, и может быть использовано при обезвреживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты известью, и может быть использовано при обеззараживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов и изделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте.

Цель изобретения — уменьшение загрязнения сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков отвалов эа счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок.

Травлению подвергают бесщелочные стекла состава, мас.%: SiOz 54; ВгОэ 10;

».Зц; 1696569 А1 и иэделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте. Цель изобретения — уменьшение загрязнения сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок, Способ включает смешивание с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка. При этом смешивание ведут путем приливания отработанных растворов к водной суспензии гашеной извести, в качестве которой используют суспензию, содержащую 1,5 — 2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте в исходном травильном растворе, в которую дополнительно вводят хлористый кальций и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.% no отношению к взятой гашеной извести, и доводят кислотность смеси до pH= 10 добавлением гашеной извести. 2 табл, А!гОэ 15; СаО 16; MgO 4; КгО + ГчагО С,5 в

40%-ной HF (выпускаемой в СССР).

Сущность способа можно проиллюстрировать следующими примерами (см, табл. 1 и 2).

Состав отработанного травильного оаствора, мас.%:

Состав 1 использован в испытателя по примерам 1, 4, 5, б:

Н

F"

S I F(j

В

Al

Са

r ng

Na 696569

Нерастворимый осадок 0,3

НгО Остальное

Состав 2 использован в испытаниях по примерам 2, 7, 8, 9:

Н 1,8

Fl 24 !

SIFTS 16 (в пересчете íà F-ион)

В 0,7

Al 1,2

Са 1,8

Мд 0,3

Na 0,05

Нерастворимый осадок 0,4

НгО Остальное

Состав 3 использован в испытаниях Ilo примерам 3, 10, 11, 12, 13, 14:

H 1,9

F, 22

ВЕ6 18 (в пересчете на F-ион)

В 0,8

Al 1,4

Са 2,0

Mg 0,4

Na 0,05

Нерастворимый осадок 0,5

НгО Остальное

Суспензию готовят из расчета 1,5-2,0кратного избытка СаО по отношению к НР, содержащейся в исходном травильном растворе.

Суспенэию готовят в емкости из винипласта, Наливают водопроводную воду 200 мл, к ней добавляют рассчитанные количества СаО, СаС1г, NaOH (см, табл, 1), пеоемешивают 5 мин, к полученной суспенэии приливают отработанный фторидиый травильный раствор, перемешивают 5 мии,: а меряют рН универсальной индикаторной бумагой. Если рН маточника меньше 10 по индикаторной бумаге, добавляют сухую

СаО порциями по 15 г, перемешивают 2-3 мин и снова замеряют рН, Так поступают до тех пор, пока рН не станет ="10. В данном эксперименте добавляют 30-45 г СаО, кроме примеров 8. 11, 12., 13, rpe СаО дополнительно не вводили. . Прибавление раствора к суспензии,: не наоборот, необходимо для уменьшения газовыделений (из-за высокой летучести НР) особенно в момент сливания, при этом также предъявляются менее жесткие требования к материалу емкости, таким образом, достигается высокая экологичность ведения процесса нейтрализации при больших поверхностях испарения, рН раствора до значения 10 и более

- доводят известью, а не NaOH или приготовленной суспензией извести с NaOH и СаС1, так как при этом экологическая опасно=ть осадков в отвале наименьшая (cM. табл, 2).

Пример 2 проведен при рН > 10 (конкретно рН 12), пример 6 — при рН 13,5.

В результате нейтрализации отработан,ного фторсодержащего травильного раство5 ра фториды должны количественно и быстро перейти в практически нерастворимое соединение СаЕг. Осадок содержит в основном

СаРг и Са(ОН)г и элементы стекла в виде фторидов и гидрооксидов.

10 В табл. 2 приведены данные по растворимости образующихся осадков по примерам.

Осадки, полученные по примерам 1-14, отфильтровывают, промывают четыре раза

15 дистиллированной водой, заливают 100 мл дистиллированной воды и выстаивают в течение недели при периодическом перемешиваиии, а затем в растворе над осадком определяют содержание F-иона фотометри20 чески, Как видно из представленных данных, осадок фторидов, полученный при нейтрализации (примеры 1-3, 6, 7) практически не- растворим в воде (растворимость < 5 10

25 в пересчете íà F-ион), осадок, полученный в иных условиях, обладает большей растворимостью эа счет частичного осаждения фторсиликата натрия (пример 9), когда дается избыток NaOH (растворимость 9 10 в

30 пересчете на F-ион). Отсутствие избытка извести (примеры 13 и 14) также приводит к неполному разложению фторсиликатов (примеры 13 и 14), Отсутствие в растворе Са С! г (пример 10)

35 или его недостаток (пример 4), хотя и не приводит к заметному осаждению фторсиликатов, ведет к получению плохо осаждаемого коллоидиого осадка, трудноотделяемого or маточника, 40 В условиях проведения нейтрализации рН 10 все компоненты стекла, для оттравливания or иэделий из платиновых сплавов которого использовался травильный раствор буду в осадке. Маточник — раствор

45 гашеной извести с примесями Са, Mg, Na, А1, Таким образом, только совокупность всех признаков — избыток СаО, рН раствора

10, наличие NaOH и СаС!г в предлагаемом

50 соотношении дает возможность более полно и быстра перевести фториды в осадок, практи ески нерастворимый в воде, и тем самым предотвратить загрязнение окружающей среды фторидами как со стороны

55 осадка, так и со стороны маточников.

Формула изобретения

Способ нейтрализации отработанного раствора иа основе плавиковой кислоты преимущественно после травления бесще1696569 лочных стекол, включающий смешивание отработанного раствора с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка от. раствора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения загрязнения сточных вод фторидами и снижения экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок, смешивание ведут путем приливания отработанного раствора к водной суспензии гашеной извести, в качестве которой используют суспензию, содержащую 1,5-2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте

5 в исходном травильном растворе, в которую дополнительно вводят хлористый кальций и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.g по отношению к взятой гашеной извести, после чего доводят кислотность смеси до рН

10 >10 добавлением гашеной извести.

Таблица1 !696569

>X >X

З 3

Z Z

)- I"

Щ Щ

CL CL

Х Х

1 1

СО СО

)Д

>S

З

)"

Щ а

Х

СО а

>Х

З

I"

Щ а

У

00

>Х

З

1f() а

I

СО в

>Х Х

З 3

Z Z

I- I»

Щ C!) а а

Х Y

I 1 (О СО

>Й t() 3 Х

I щ (о

CL Щ

Х S

СО (б а Ф (() Щ

)С

)З (о

Щ

1Щ

CL

)С

1 ю

)"

f() а

У

1 (D (О в а а

С4

° в а ° в °

)Л в м

CFl

lD в

° (! fD в» (lf ) в(! в!

О в

d

О

LA вФ Ф (.О Ю

П>

l О

+ )(>

CD О

CD (в) в:г

I„

О м (0

LA

Ю

С:>

CD в

С) С0

fD

О

СР м

Ю

CD

lA

fD

CD в

С) (:) l- Ю ((1 °

IФ

)Э

Л) I» ((l

ТС

I- IФ 0

LCJ

l0 ш (- 1Ф Ф!

Ф

eD гч

О LA с. ) Ю

Р4

o, o

° П

1 г

Щ (О

>X S

s а

Х

О О

Э Х

Т С

S Ф

:Е!

С

П)

1О

>Х S)Х х а s

Y Y Х

О Х00

Т С ФТ

X Ф S

:Е!

С

Щ

1О

>S S

З а

Е 0 а х

С

Щ

1О

>Х S

s а

Х. Х

О О

Э Х

Т )

5 Э

1

С

Щ

lО

X >Х

CL X

Х Y

0 U

Ф

С Т

Э X

l

С

Cf)

>S S)S

X G. S

Х Х Y

0 О

Э Y Э

С Т

X a) X (>

l О

О Ф

Т

0 0

Ф S

Е а

D Х!

С

f()

1О

X >Х

CL

Х Y

0 О

Х CI)

С

Э S

1

С

Щ

l0

X а

О

Y (Э

С I0 О

>X X з а

0 Х

00 а ох

Z О

X 4. П:

>S >S

X З

Х

О В

6) а

Ф

Z (Щ

1U

) Ф Ф

О 0

Z л .и (»

f() Щ

1- 1U

О О

Э

Z л (CC)

lО

С) Э

Z л

С

Щ

lo

Ф

О

С;

Щ (0

Э Э

О О

Z Z (П) Щ

I- lU О

Ю Ю

CI)

Z

С

f()

IО

С>

Ф

О

Z (Щ

lО

1 О

1 Z

1 Л

1 П)

1 О

1 Ю

1 !

CL 1 ! I

Щ 1 м

1

1 1

U 1

S 1 а

0 - S 1

С З 1

X >. 1 (1

I

l ! !

)

) !

О

С

Щ

IО

1 ((I

1 ф ! 0

1 l1 Z

1 Э

1 Х

1 0

Z с>()

1 О

1 Y 0

1 fO

Ф Z ! S ! Х

I (g S

1 3E Iа 0

l C)) Ф ! cZ 6I

1 О C))

I —— л

IО

Ф

П! (I)

Z

С

Щ

IО о о

1 Х

c(1 Ш (1

>Х

1 S

I л

I

1 в Г ) м м м

I г 1 м! S

I S

I (С =Г

1 С щ» снап> а

I S CII

CL (-. Z (0 f() ф а а

1 I- 0- С ! О )S

I П) c)> 0

1 0 Z C

> l

1

1 >Х

1 b

1 1 Y X C1) о 1- CL (- о I У

1 З Э 1 1

1 !О ф СО

1 П) ()) а

1 Л X в

I 1

1 1

Ев(! 1

I 1

1 в 1 в) а ° »

1 а 1

1 1 1 I

X I (Z ° Ф Щ 1 (() (!) Ñ Z

С! S 0(Z аоофФ I+ (0! О ф (I ф л д+ Э Х I

Щ! )- I- (Il ° Т О

1 0 0 0 0 Т 1

I-1 Щ О Щ Щ Э 1

cL. Z Y Z аа( — .

1 Х 0) Ф 1

I Z У 1

1 П) ()) X 1

1 М 0 Х 1 а Z 1

1 6) 0 О 1 (Е X I» (С I1 О I щ ., 1 Ф а j i x

1 /

1 Э

1 С). 1

I З 1

I,(() С 1

1 0 X 1

1 П) 1 II П) Ф 1 Э (- i т.

1 1

Г

I 1

1 л 1

1 I- I X 1

О Ф Е

0 (Е 1 а 1

0 f() (C 1

Х V S Ю

<4 0 Z (4

L

1 i 1 1

I Щ С

1 Х Щ

1 (Т 1 II C)) О

1 0 1 X

1 0 CL

1 1 Х

1 Щ 1 О

Е а С

О l Ф

1

l Э вЂ” Г4 М .Т )Л .О Г:.Э )Т) 1

1

1

I

1

r

1

1

1

1

1 !

1

1

1

I

1

I !

1

I

I

1 °

1

I

1

1

1

1

1

1

I ! !

1

1

1

I !

>Х I

X 1

Y I

О 1

Э 1

Т 1

X 1 (!

1

1 !

1

1

1

1 !

1 !

l !

1

1

l (1

1 !

I

l ! !

l