Способ удаления ртути из раствора амальгамирования и промывных вод


 


Владельцы патента RU 2481274:

Российская Федерация, от имени которой выступает МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)

Изобретение относится к удалению ионов ртути из отработанного раствора амальгамирования и промывных вод и может быть использовано для обезвреживания отработанных растворов при амальгамировании цинковых электродов химических источников тока. Способ подразумевает удаление ртути из отработанного раствора амальгамирования и промывных вод в виде твердых частиц. Отработанный раствор или промывную воду подвергают электрохимической обработке в катодной камере двухкамерного электролизера с катионообменной мембраной, в анодной камере которого расположен платинированный титановый анод, а в катодной камере - катод из титана или нержавеющей стали, вращающийся со скоростью 120-300 об/мин. Анодную камеру заполняют раствором ацетата цинка 1-10 г/л и уксусной кислоты 5-30 г/л. Электролиз ведут при катодной плотности тока 0,1-1 А/дм2, пропуская 1-10 А·ч/л, после чего частицы порошка цинка, содержащие ртуть, отделяют от водной фазы. Способ позволяет создать на участке амальгамирования замкнутый технологический цикл и устранить вынос в сточные воды соединений ртути в виде наночастиц, не задерживаемых фильтрами. 1 ил., 2 пр.

 

Изобретение относится к производству химических источников тока, конкретно к удалению ионов ртути из отработанного раствора амальгамирования цинковых электродов и промывной воды на этой операции, которые содержат уксусную кислоту, ионы цинка и ртути.

Известен способ удаления ртути с помощью адсорбции на адсорбентах, образующих с ней комплексные соединения [US 6521131 (B1), оп. 25.01.2001].

Наиболее близким по решаемой задаче и достигаемому эффекту является способ удаления ртути из сточных вод и других жидкостей путем связывания ее в нерастворимые комплексы и последующей ультра - или микрофильтрации. [CA 2734634, оп. 04.03.2010].

Существенный недостаток этого способа - образование микрочастиц, полное удаление которых с помощью фильтрации затруднительно.

Технической задачей предлагаемого изобретения является извлечение ртути из отработанных растворов амальгамирования цинковых анодов и промывной воды на этой операции в форме содержащих ртуть частиц твердой фазы, легко и полностью отделяемых от жидкой фазы.

В предлагаемом изобретении поставленная задача решается тем, что для удаления ртути из отработанного раствора амальгамирования и промывных вод в виде твердых частиц отработанный раствор или промывную воду подвергают электрохимической обработке (см. чертеж) в катодной камере двухкамерного электролизера (1) с катионообменной мембраной (3), в анодной камере (4) которого расположен платинированный титановый анод (5), а в катодной камере расположен катод (2) из титана или нержавеющей стали, вращающийся со скоростью 120-300 об/мин, причем анодную камеру заполняют раствором уксусной кислоты 5-30 г/л и ацетата цинка 1-10 г/л, а электролиз ведут при катодной плотности тока 0,1-1 А/дм2, пропуская 1-10 А·ч/л, после чего частицы порошка цинка, содержащие ртуть отделяют от водной фазы.

Процесс извлечения ртути из водных растворов с помощью электроосаждения ее на катоде неприемлем, так как он идет с чрезвычайно малой скоростью. Согласно предлагаемому изобретению основные катодные реакции - разряд ионов водорода и цинка, причем цинк осаждается на катоде в виде дендритов, самопроизвольно отделяющихся от катода и образующих в растворе взвесь кристаллов с очень большой поверхностью. Ртуть контактно осаждается на частицах порошка цинка, образуя на них поверхностную амальгаму. По окончании процесса частицы порошка отделяют от водной фазы фильтрованием или декантацией.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

ПРИМЕР 1

Отработанный раствор амальгамирования содержит ацетат цинка 3 г/л, ацетат ртути 0,3 г/л и уксусную кислоту 30 г/л. 10 л раствора помещают в емкость (1), которая представляет собой катодную камеру двухкамерного электролизера. В емкость помещают погружной электрохимический модуль, представляющий анодную камеру (4) с катионообменной мембраной МК-40, в котором находится платинированный титановый анод (5) и 3 л раствора-анолита, содержащего 10 г/л ацетата цинка и 30 г/л уксусной кислоты. В катодную камеру (1) помещают катод (2) - титановый стержень длиной 30 см и диаметром 0,5 см, вращающийся со скоростью 300 об/мин, и проводят электролиз при катодной плотности тока 1 А/дм2, пропуская 10 А·ч/л. По окончании электролиза погружной модуль (4) и катод удалили из емкости (1) с отработанным раствором, а порошок цинка, содержащий удаленную из раствора ртуть и находящийся частично на дне катодной камеры, а частично на поверхности катода, использовали для приготовления новых порций раствора амальгамирования. Ртуть и ее соединения в растворе не обнаружены.

ПРИМЕР 2

В емкость (1) (см. Пример 1) помещают 10 л раствора из ванны непроточной промывки цинковых анодов, выгруженных из ванны амальгамирования. Состав раствора: ацетат цинка - 0,5 г/л, ацетат ртути - 0,03 г/, уксусная кислота - 3 г/л. Состав анолита - раствора в погружном электрохимическом модуле (4): ацетат цинка - 1 г/л, уксусная кислота - 5 г/л.

Титановый катод (2), использовавшийся в Примере 1, заменили пластинкой из нержавеющей стали с поверхностью 1,5 дм2, вращавшейся со скоростью 120 об/мин. Электролиз вели при катодной плотности тока 0,1 А/дм2, пропуская 1 А·ч/л. По окончании электролиза погружной модуль (4) и катод (2) удалили из емкости (1) с промывной водой, а порошок цинка, содержащий удаленную из промывной воды ртуть и находящийся частично на дне катодной камеры и частично на поверхности катода, использовали для новых порций раствора амальгамирования. Ртуть и ее соединения в обработанной промывной воде не обнаружены.

Предлагаемый способ позволяет создать на участке амальгамирования замкнутый технологический цикл - полностью вернуть в производство отработанные растворы и промывную воду в ваннах непроточной промывки (ваннах улавливания) и устранить вынос в сточные воды соединений ртути в виде наночастиц, не задерживаемых фильтрами, что неизбежно имеет место в известных способах.

1 - емкость с обрабатываемым раствором

2 - вращающийся катод

3 - катионообменная мембрана

4 - погружной электрохимический модуль

5 - платинированный титановый анод

6 - источник питания (выпрямитель)

Способ удаления ртути из отработанного раствора амальгамирования и промывных вод в виде твердых частиц, отличающийся тем, что отработанный раствор или промывную воду подвергают электрохимической обработке в катодной камере двухкамерного электролизера с катионообменной мембраной, в анодной камере которого расположен платинированный титановый анод, а в катодной камере - катод из титана или нержавеющей стали, вращающийся со скоростью 120-300 об/мин, причем анодную камеру заполняют раствором ацетата цинка 1-10 г/л и уксусной кислоты 5-30 г/л, а электролиз ведут при катодной плотности тока 0,1-1 А/дм2, пропуская 1-10 А·ч/л, после чего частицы порошка цинка, содержащие ртуть, отделяют от водной фазы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и материалов, в частности к способу извлечения цинка из техногенных концентратов с высоким содержанием сульфидов.

Изобретение относится к ячейке-элементу пакетной батареи ячеек для электрохимического выделения металла из растворов ионов металла. .
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе цинка из сульфатных цинковых растворов на заводах, работающих с автоматизированной сдиркой катодного металла.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для извлечения веществ электроэкстракцией, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. .

Изобретение относится к способам электроосаждения цинка, в которых используются добавки, ингибирующие выделение водорода и/или повышающие выход по току цинка. .

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно, к устройствам для электролитического получения цветных металлов в электролизерах с плоскими или пластинообразными электродами, в частности, к устройствам для автоматического контроля массы осаждаемого цинка на катодах электролизной ванны при управлении процессом электролиза.

Изобретение относится к цветной металлургии, к получению цветных металлов, в частности, цинка, методом электролиза водных растворов. .

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам получения кадмия. .

Изобретение относится к цветной металлургии, к получению цветных металлов, в частности цинка, методом электролиза водных растворов. .

Изобретение относится к химическим и сельскохозяйственным производствам и очистке бытовых жидких стоков, содержащих органические загрязнения. .

Изобретение относится к химическим и сельскохозяйственным производствам и очистке бытовых жидких стоков, содержащих органические загрязнения. .

Изобретение относится к области ликвидации аварийных разливов нефти в морях и океанах. .

Изобретение относится к способам глубокой очистки сточных вод, включающих красители и поверхностно-активные вещества. .

Изобретение относится к способам глубокой очистки сточных вод, включающих красители и поверхностно-активные вещества. .

Изобретение относится к способам глубокой очистки сточных вод, включающих красители и поверхностно-активные вещества. .

Изобретение относится к способам глубокой очистки сточных вод, включающих красители и поверхностно-активные вещества. .

Изобретение относится к очистке жидких стоков, содержащих органические загрязнения в промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятиях. .

Изобретение относится к очистке жидких стоков, содержащих органические загрязнения в промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятиях. .

Изобретение относится к очистке жидких стоков, содержащих органические загрязнения в промышленных, сельскохозяйственных и бытовых предприятиях. .

Изобретение относится к способа утилизации отработанных технологических растворов, в частности растворов химического никелирования, и может быть использовано для утилизации отработанных растворов, содержащих в качестве лигандов для ионов никеля карбоновые кислоты и их производные
Наверх