Способ утилизации отработанного раствора электролита

 

Изобретение относится к области утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей и может быть использовано в технологиях защиты окружающей среды на предприятиях автомобильного транспорта. Нейтрализацию раствора электролита производят конвертерным шламом при массовом соотношении (0,65-0,95): 1, в образующуюся стеклообразную вязкую массу при перемешивании добавляют в качестве вяжущего гранулированный доменный шлак при массовом соотношении (0,65-0,95): 1:(0,10-0,20) и из полученной пластичной массы готовят образцы, которые подвергают сушке в атмосферных условиях. Технический эффект - упрощение технологии утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей, обеспечивающей полную его утилизацию и эффективную защиту природных систем от воздействия ионов тяжелых металлов. 1 табл.

Изобретение относится к области утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей и может быть использовано в технологиях защиты окружающей среды на предприятиях автомобильного транспорта.

Известен способ утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей путем нейтрализации известью [1].

Недостатком этого способа является наличие загрязняющих природные системы сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов (Pb²⁺, Zn²⁺ и др.), и неутилизируемых шламов сульфата кальция, также загрязненных соединениями тяжелых металлов.

Известен также способ утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей путем нейтрализации известью и реагентного удаления образующегося сульфата кальция из водных растворов путем осаждения в виде сульфоалюмината с получением рециркулируемого и (или) утилизируемого в качестве наполнителя в производстве бумаги, пластмасс и других материалов. По этому способу в обрабатываемый раствор дозируют Ca²⁺ и Li⁺, Na⁺ К⁺ или NH₄ ⁺, обеспечивая соотношение Al³⁺:SO₄ ^2-:Ca²⁺:Me, где Me - Li⁺, Na⁺, K⁺ или NH₄ ⁺, в пределах 2:1:2:0,08 - 2:2,5:5:4 [2].

Недостатком этого способа является наличие загрязняющих природные системы сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов (Pb²⁺, Zn²⁺ и др.).

Более близким к изобретению является способ утилизации кислого отработанного раствора гальванического производства путем нейтрализации, отделения осадка от раствора декантацией и фильтрованием с последующей его переработкой с получением пигментной пасты. Фильтрат после отделения осадка возвращают в производство на стадию первичной промывки деталей, подлежащих обработке [3].

Этот способ обеспечивает эффективную защиту природных систем от воздействия токсичных ионов тяжелых металлов.

Недостатком способа является сложность технологической схемы и связанные с этим высокие капитальные затраты.

Целью способа является упрощение технологии утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей, обеспечивающей полную его утилизацию и эффективную защиту природных систем от воздействия ионов тяжелых металлов.

Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим нейтрализацию раствора электролита, согласно изобретению нейтрализацию раствора электролита производят конвертерным шламом при массовом соотношении (0,65-0.95): 1, в образующуюся в течение 2-5 ч стеклообразную вязкую массу при перемешивании добавляют в качестве вяжущего гранулированный доменный шлак при массовом соотношении (0,65-0,95): 1: (0,10-0,20), смешивают в течение 60-90 с и из полученной пластичной массы готовят образцы, которые подвергают сушке в атмосферных условиях.

Нейтрализацию раствора электролита производят конвертерным шламом. Это позволяет из раствора электролита получить однородную стеклообразную вязкую массу, что упрощает ее дальнейшую утилизацию. Добавляемый в образовавшуюся стеклообразную вязкую массу гранулированный доменный шлак позволяет перевести ее в камневидное тело. Из порченной пластичной массы готовят образцы. Это позволяет обеспечить полную утилизацию отработанного раствора электролита.

Процесс проводится в реакторе с мешалкой, в который засыпается конвертерный шлам (отход сталеплавильного производства), при массовом соотношении электролит: конвертерный шлам (0,65-0,95):1 приливается отработанный раствор электролита. В результате взаимодействия компонентов шлама и раствора электролита образуется в течение 2-5 ч стеклообразная вязкая масса, в которую при перемешивании добавляют в качестве вяжущего гранулированный доменный шлак в массовом соотношении электролит: конвертерный шлам: доменный шлак (0,65- 0,95): 1:(0,10-0,20). Смешивание всех компонентов осуществляют в течение 60-90 с. Из полученной пластичной массы готовят образцы, которые подвергают сушке в атмосферных условиях.

Сроки схватывания, равномерность изменения объема, прочностные характеристики образцов, скорость вымывания ионов тяжелых металлов из попорченных образцов определяли по известным методикам. Испытание образцов проводят в возрасте 28 сут.

Составы смеси и результаты испытаний приведены в таблице.

Как следует из таблицы, способ в предлагаемых диапазонах соотношений ингредиентов позволяет упростить технологию утилизации отработанного раствора электролита аккумуляторных батарей, обеспечивающую полную его утилизацию и эффективную защиту природных систем от воздействия ионов тяжелых металлов.

Положительным является также то, что продукт полной утилизации отработанного раствора электролита может быть использован в качестве гидрофобного строительного материала.

Процесс утилизации прост в аппаратурном оформлении и может быть осуществлен на базе основного производства.

Достоинством заявляемого способа является и то, что используемый для утилизации материал также является отходом производства.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N 1664753, кл. МКИ⁵ C 02 F 1/66, опубл. 23.07.1991 г. БИ N 27.

2. Заявка Франции N 2671791, кл. МКИ⁵ C 02 F 5/06, 1/52; C 04 B 11/28, опубл. 24.07.1992 г.

3. Патент RU N 2069240, кл. МКИ⁶ C1; C 25 D 21/16, опубл. 20.11.1996 г.

Формула изобретения

Способ утилизации отработанного раствора электролита, включающий нейтрализацию раствора электролита, отличающийся тем, что нейтрализацию раствора электролита производят конвертерным шламом при массовом соотношении (0,65-0,95): 1, в образующуюся в течение 2-5 ч стеклообразную вязкую массу при перемешивании добавляют в качестве вяжущего гранулированный доменный шлак при массовом соотношении (0,65-0,95): 1: (0,10-0,20), смешивают в течение 60-90 с и из полученной пластичной массы готовят образцы, которые подвергают сушке в атмосферных условиях.

РИСУНКИ

Рисунок 1