RU1798324C

RU1798324C - Способ обработки осадков сточных вод гальванических производств

Info

Publication number: RU1798324C
Application number: SU904864075A
Authority: RU
Inventors: Наталья Тимофеевна Окопная; Ольга Викторовна Ковалева
Original assignee: Институт Химии Ан Мсср
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1993-02-28

Abstract

Использование: выделение меди и железа из осадков сточных вод гальванических производств. Сущность изобретени : осадки обрабатывают сернистым ангидридом при температуре 40-50&deg;С в присутствии роданид-ионов . Соотношение S02:(Cu + Fe) (4,5-7,6):1, Количество роданид-ионов эквивалентно содержанию меди в осадке. Степень извлечени . 4 табл.

Description

Изобретение относитс к обработке осадков сточных вод гальванических производств с высоким содержанием ионов железа и меди и может быть использовано на предпри ти х приборостроительной промышленности ,

Цель изобретени - обеспечение возможности разделени компонентов осадка - железа и меди, а также повышение степени извлечени меди.

Пример/. Железо-медные осадки, полученные при очистке сточных вод приборостроительных предпри тий от ионов т желых металлов, подают в подогреваемый реактор, перемешивают с водой, в полученную суспензию, содержащую 2 г/л Си(И)и2г/л Fe(lll), добавл ют раствор, содержащий роданид-ионы в количестве, эквивалентном содержанию меди в осадке (2 г/л CN$), и при 40-50°С дозируют сернистый ангидрид в количестве (4,5-7,6): 1. Количество $02 регулируют скоростью подачи газа (по используемому ротаметру) в течение 3 мин и выдерживают- суспензию в течение 40 мин дл созревани и оседани нерастворимого в воде - и кислотах осадка роданида меди (I). Полное отделение осадка достигаетс фильтрацией. Содержание меди в фильтрате составл ет 2,1-2,3% от исходного количества.

Исходный железо-медный осадок представл ет собой смесь гидроксидов металлов , основными компонентами которого вл ютс гидроксид железа и гидроксид ме ди:

мае. %

46-47,24

43,8-46,6

1,2-1,7

0,86-0,94

0,28-0,46

0,64-0,85

0,94-1,25

0,02-0,0а

0,15-0,25

ел

Ингредиенты

Ре(ОН)з

Си(

Мд(ОН)2 . - Са(ОН)2

ZnfOHfe

Сг(ОН)з

Ni(OH)2

КОН

NaOH

При этом в реакторе протекают следующие основные реакции:

S02-t-H2O H2S03(1)

2Ре(ОН)з + 2Н250з + О

2FeS04 + 5Н2О(2)

О 00

W

ho

2Cu(OH)2 + Н250з Cu2S04 + 3H20 (3) Cu2S04 + 2KCNS - 2CuCNS,+ K2S04 (4)

При дозировании сернистого ангидрида в водную суспензию железо-медного осадка происходит образование сернистой кислоты, котора способствует не только растворению осадка, но одновременно и восстановлению его компонентов - гидро- ксида железа и гидроксида меди, до ионов с более низкой валентностью - Fe(ll) и Cu(t).

Растворивша с и химически восстановленна часть осадка, основу которой составл ет Cu(l), взаимодействует с присутствующими в среде ионами CNS, образу при этом нерастворимый в воде и кислой среде кристаллический осадок CuCNS, который оседает на дно отстойника.

Роданид меди обладает высокой гидравлической крупностью, легко оседает, обезвоживаетс и утилизируетс . Благодар низкой растворимости роданида меди (I) достигаетс высока степень (97.5-98,4%) извлечени меди из железо-медных осадков .

Повышение температуры до 40-50°С приводит к ускорению восстановительного действи газообразного сернистого ангидрида на Си(ОН)2 и Ре(ОН)з. В найденном оптимальном интервале температур 40- 50°С продолжительность обработки железо-медного осадка составл ет 30-60 минут .

Нагревание способствует также повышению укрупненности и оседаемости частиц осадка CuCNS, что ускор ет процесс извлечени меди из осадка.

Результаты обработки осадков сточных вод гальванических производств приведены а табл. 1-4.

Как видно из данных табл. повышение температуры более 50°С нецелесообразно, так как это, хот и способствует значительному ускорению реакции восстановлени Fe(lll) до Fe(ll)только в первые 10-20 минут, в дальнейшем не вли ет на скорость процесса , и уже через 30 минут остаточные концентрации ионов Си(П) и Fe(ll) при этих температурах практически не отличаютс . Помимо этого, повышенна температура в дальнейшем приводит к частичному растворению образовавшегос осадка CuCNS, чем и объ сн етс некоторое повышение содержани ионов Си в растворе в этих услови х .

Понижение температуры менее 40°С приводит к резкому уменьшению скорости восстановлени ионов Fe(lll),

Увеличение соотношени S02/Fe с 2,6 до 3,2 способствует уменьшению концентрации ионов Fe(MI) в растворе (табл. 2). Однако дальнейшее увеличение этой величины до 4,6 не приводит к улучшению параметров процесса.

Следовательно, оптимальным значением соотношени SOa/Fe в данном случае следует считать 3,2:1.

Из данных табл. 3 видно, что уменьшение соотношени S02/Cu менее 6,8:1 приводит к замедлению скорости восстановлени ионов Cu(ll) до Cu(l) и увеличению времени процесса, в то врем как увеличение соотношени выше этой величины не способствует ускорению процесса.

5 Опыты показали, что в оптимальном интервале температур количество S02, пошедшее на восстановление железа и меди в смеси, меньше, чем при восстановлении каждого из этих элементов в отдельных рас0 творах. Причем как реакци их восстановлени , так и осаждение и отделение осадка CuCNS протекают намного быстрее.

Таким образом, исход из оптимальных величин соотношений дл Си и Fe3+, отно5 шение количества S02 к сумме (Си + Fe ) должно составить (6,8+3,2) 10:1. В то же врем , как следует из данных табл. 4, дл восстановлени ионов Cu2+ + Fe3+ достаточно соотношени 5:1 дл того, чтобы скорость

0 процесса совместного восстановлени ионов Си + и Fe была такой же, как и восстановлени этих ионов по отдельности. Увеличение этого соотношени вплоть до 7,6:1 практически не вли ет на скорость вос5 становлени ионов Fe(l11) и Си(Н), а уменьшение ниже 4,5:1 приводит к существенному замедлению восстановлени Си , практически не вли на восстановление FefHI). Таким образом, соотношение S02/(Fe +

0 +Сг) (4,5-7,6): 1, можно считать.оптимальным .

При. таких соотношени х S02/(Fe +Cu) в растворе сохран етс определенное количество сернистого ангидрида, что преп тст5 вует окислению ионов Fe(ll) растворенным кислородом, а также кислородом воздуха до ионов Fe(lll); Дальнейшее повышение соотношени более 7,6:1 приобретает смысл лишь только при очень длительном хране0 нии реагента Fe(It) перед его использованием в качестве восстановител дл очистки хромсодержащих сточных вод.

Claims

Предложенный способ позвол ет разделить основные компоненты железо-мед5 кого осадка, извлечь из него и вернуть в производство ценный металл - медь, а железо в виде раствора соли FeS04, содержащего остаточные количества SOa использовать в процессе очистки хромсодержащих сточных вод дл восстановлени CrfVI) в Сг34 Извлечение меди (котора не участвует в реакции восстановлени Cr(VI) в Сг34 и вл етс балластом), способствует уменьшению объемов используемого железосодержащего реагента в процессе очистки хромсодержащих сточных вод, что имеет существенное значение дл осуществлени технологии. Формула изобретени Способ обработки осадков сточных вод гальванических производств, включающий

введение сернистого ангидрида, отличающийс тем,, что, с целью обеспечени возможности разделени компонентов осадка и повышени степени извлечени

меди, в осадки предварительно ввод т раствор, содержащий роданид-ионы, в количестве , эквивалентном содержанию меди в осадках, з обработку сернистым ангидридом ведут при 40-50°С при соотношении

S02:(Cu(ll) + Fe(lll)) (4,,6):1.

Т а. блица 1

Вли ние температуры на восстановление ионов Ре(Ш)до Fe(ll) и Cu(ll) до Cu(l) при соотношении S02:(Cu(ll) + Fe(lll)) 4,8:1

Цифры в скобках означают % восстановлени соответствующих ионов

Таблица 2 Вли ние соотношени S02/Fe на остаточное содержание ионов Fe(lll) в растворе при 40°С

;Т а б л и ц а 3 Вли ние соотношени SOa/Cu на остаточные количества ионов Си(И) в растворе при 40°С

, ;Та б л и Ц а А

Вли ние соотношени S02/(Cu + Fe) на остаточные количества ионов Fe(lll) и Cu(ll)

в растворе при 40°С