Способ переработки хроматных шламов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

OllHCAHNg

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ii 969674 (61 J Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.80 (21) 3225849/23-26 с присоединением заявки Ai (23)Приоритет

Опубликовано 30. 10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10.82 (Sl)M. Кл.

С 01 G 37/02//

Всуйвфствемьй квмнтют

СССР ао авлви взабретевяй н юткрнтвй

С 01Ci 37/14 (53) УДК 661..876.2 (088.8) Б. П, Середа, И. М. Пономарева, B. А. Рябин, Э. В. Портнягина, Н, Г. Никитина, В. М. Секираж, Б, А. Попов; A. А. Ваулина, А. H. Шмидт и В. Д. Судаков

1 :,- З;;

1 (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

° j г >,(; (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ХРОМАТНЫХ

ШЛАМОВ

Изобретение относится к технологии переработки хроматных шламов, являющихся отходами производства монохрома- та натрия.

Известен способ переработки хроматных шламов путем их обработки в одном

5 растворе восстановителем, содержащим серу, с восстановлением шестивалентного хрома шлака до трехвалентного. Процесс ведут в нормальных условиях. В качестве 1

1О серосодержашего восстановителя используют органические и неорганические соединения, в частности сульфиды щелочных и шелочноземельных металлов (l) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки хроматных шламов, содержащих соединения шестивалентного хрома, путем их измельчения до получения 5-10% частиц 2о размером более 0,4 мм и 40-60%— менее 0,08 мм, обработки измельченного шлама в водном растворе при температуре л 100 С серой и сульфидом шелочного металла, подаваемых в виде водной эмульсии, в течение 14 ч. Содержание твердого компонента в смеси поддерживают 1-60%, преимущественно

30-35%. Полученную пульпу сгущают и фильтруют. Фильтрат частично возвращают на стадию измельчения (2) .

Однако способы характеризуются недостаточно высокой степенью восстановления соединений шестивалентного хрома в шламе, что приводит к потерям хро. ма и загрязнению окру каюшей среды.

Цель изобретения — повышение степени восстановления.

Поставленная цель достигается о6работкой шлама в водной среде серой и сульфидом щелочного металла при 1201 60оС.

Сульфид щелочного металла и серу подают в количестве 120-150% от теоретически необходимого и процесс ведут при отношении Ж:Т равном 2-3.

150

91,5

105

1,35

140

120

100

1,20

140

100

1,10

1,00

0,65

120

160

100

110

175

0,75

100

Э 9696

В качестве сырья, содержашего сульфид щелочного металла используют шлам производства сульфнда натрия.

Отличительным признаком является температура процесса. Дополнительными 5 отличительными признаками являются количество сульфида щелочного металла и серы, подаваемых на восстановление, отношение Ж:Т и сырье, содержащее сульфид щелочного металла исеры,подаваемых . 10 на восстановление, отношение Ж:Т и сырье, содержащее сульфнд щелочного метал,лае

Совокупность признаков позволяет по высить степень восстановления до 100%.

Пример . 100 r влажного шлама хроматного производства, содержашего . 2,45 г водорастворимого шестивалентного,. хрома в пересчете на Ng Crgy н 1,52 г кислоторастворимого в пересчете наСг0 (общее содержание шестивалентного хрома в пересчете наСг0 3,03 мас.%) ре пульпируют в 136,6 г оборотного сульфатного раствора, получая пульпу с Ж:Т

" 2,64. 25

В полученную пульпу при перемешивании вводят 30 r сульфидного шлама (отхода производства сернистого. натрия), содержашего 1,62 г Ha g и 6,01 r твердого, а затем 34,44 г суспензии серы, содержащей 0,46 r Q и 6,2 г твердого. Количество введенных сульфида натрия составляет 125%, а элементарной серы 123% от теоретически необходимого на полное восстановление хрома (М1 ).

301,4 r смеси с Ж:Т = 2,9 помепга55 ют в автоклав, снабженный электрообогревом и мешалкой, и при перемешивании нагревают ее до 14(УС, При этой температуре реакционную массу выдержива40 ют в течение 2 ч. Электрообогрев отключают и реакционную массу в автс. славе при перемешивании охлаждают до 9Cf С.

Затем пульпу выгружают и фильтруют на фильтровальной воронке под вакуу« ом.

Средняя скорость фильтрации 1,0 т/м ч.

Осадок на фильтре промьгвают

55,63 мл воды (1/4 объема пульпы, поступающей на фильтрацию). Получают

151,77 г влажного осадка гидроокиси хрома (ill ) с содержанием, мас.%:

38,5 Н О; 1,58 и афО4 и 0,08 ««О « Ц +

+ NaOH; хром (gl Г отсутствует.

Фильтрат и промводы смешивают, получая 189,0 мл раствора, содержащего

95 г/л Йс 604 и 56,0 г/лйс1,с; 0 .

Полученный раствор делят на 3 части:

2/3 его воэврашают в начало процесса на репульпацию исходного шлама, а 1/3 на кислотную обработку с целью разложения тиосульфата натрия и нейтрализации щелочи. Осуществляют этот процесс при 95-98 С, вводя 5,5 мл 93%-ной серкой кислоты. Процесс ведут в течение.2 ч.

Суспензию серы в растворе сульфата натрия при перемешиванни подшелачивагот, вводя 3,5 r влажного осадка обезвреженного шлама. Величина рН суспензии повышается с 3,0 до 9,0. Суспензию серы со шламом фильтруют, осадок беэ промывки воэврашают в начало процесса на восстановление хрома (Ч«), а фильтрат (раствор сульфата натрия) упаривают, выделы кристаллический сульфат натрия в количестве 22 r 90<504 (95%ного).

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, варьируя температуру процесса.

В таблице приведены результаты про- веденных экспериментов.

5 9696

Как видно нз таблицы при температуре выше верхнего предела наблюдается резкое ухудшение фильтруемости обработанного шлама, что технологически и экономически не приемлемо (хотя полнота вос й. становления в этом случае достигается при меньшем расходе восстановителя за более короткое время).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достигнуть 100%-ной степени и восстановления шестивалентного хрома, что позволяет решить важную экологическую проблему зашиты окружающей среды.

Одновременно с обезвреживанием хроматных шламов способ йозволяет успешно 1% утилизировать и отход другого производ ства - производства сернистого натрия.

Формула изобретения 20

1. Способ переработки хроматных шламов, включакицнй восстановление содержа74 4 шегося в шламе соединения шестнвалентного хрома сульфидом щелочного металла .и серой в водной среде при нагревании, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения степени восстановления, процесс ведут при 120-16СРС.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что сульфнд щелочного металла и серу используют в количестве

120-150% от теоретически необходимого и процесс ведут при отношении Ж:Т, равном 2-3.

3. Сцособпоп. 1, отличаюшийся тем, что в качестве сырья, содержащего сульфид щелочного металла, используют шлам производства сульфида натрия.

Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе

1. Патент США М 3981965, кл. 423-5.5, о ублик. 1976.

2. Патент Франции М 2342347, .кл. С 22 В 34/32, опублик. 1977. . °

Составитель Б. Шаронов

Редактор С, Юско Техред Д.Дч Корректор Л. Вокшац

Заказ 8303/25 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4