Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экол.гальванопроизводств vinogradov_03.docx
Скачиваний:
361
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
1.03 Mб
Скачать

  • выделение из отработанного раствора отдельных ценных компонентов (цветные металлы, кислоты и другие вещества) и использование их на других производствах.

Обезвреживание (нейтрализация) может быть осуществлено обработкой растворов после их смешения (например, кислых и щелочных растворов) и последующей нейтрализацией, либо нейтрализацией индивидуального раствора или определенной группы растворов для получения труднорастворимых в нейтральной среде соединений металлов и других токсичных компонентов технологических растворов. В обоих случаях о полном обезвреживании можно говорить только при специально организованном складировании и захоронении гидроксидов и нерастворимых солей металлов. Такое решение представляется экономически и экологически нецелесообразным.

Альтернативой является утилизация образующихся в результате нейтрализации гидроксидов металлов, например в производстве глазурей, эмалей и стекла, т.е. переход к методам утилизации отходов обезвреживания. Приведенное выше разделение методов обработки отработанных растворов и электролитов является поэтому условным. Часто одним и тем же методом обработки могут быть осуществлены как регенерация раствора, так и утилизация ценных компонентов. При этом предотвращается выброс вредных веществ в окружающую среду.

6.1. Классификация методов обработки отработанных растворов и

электролитов

С точки зрения используемых технологических принципов существующие методы обработки концентрированных отработанных растворов можно условно классифицировать по схеме, приведенной в табл.6.1. Предложенная классификация предназначена для выбора наиболее оптимальных методов регенерации, обезвреживания и утилизации ценных компонентов из отработанных растворов, а также для разработки новых методов и оборудования.

243

Методы обработки

Технологические процессы обработки

Реагентно-химические

Нейтрализация

Кристаллизационное осаждение Окислительно­восстановительная обработка Каталитические процессы

Физико­

химические

Электро­

химические

Электродиализ

Селективная электрохимическая проработка

Диафрагменный электролиз Электролиз на сетчатых и пористых электродах Электрофлотация

Сорбционные

Ионный обмен Адсорбция

Ионообменная жидкостная экстракция

Сорбция импрегнированными сорбентами

Физико­

механические

Мембранные

Ультрафильтрация Обратный осмос (гиперфильтрация)

Термическая

дистилляция

Дозированное выпаривание

Механические

Отстаивание

Микро- и макрофильтрация Центрифугирование

Рекомендуемые методы обработки отработанных электролитов приведены в табл.6.2, технологические режимы обезвреживания более подробно представлены в разделе 4, регенерации - в главе 6.2, рекуперации - в разделе 7, режимы обработки на специализированном оборудовании - в технической документации на это оборудование. Следует отметить, что эта область техники требует самостоятельного развития, да и

Основные причины выхода растворов из строя

Технологические методы обработки

Регенерация

Утилизация

Обезвреживание

1

2

3

4

Накопление не- эмульгированных нефтепродуктов, эмульгированных масел (до 0,4- 0,5%), омыленных жиров, взвешен­ных частиц (до 0,5-1,0 г/л).

Растворы обез

Ультрафильтра­ция с флотацией. Электрофлота­ция.

Обработка сначала фосфатами или силикатами (1-5 г/л), затем солями Са или Mg (0,3-1,5 г/л) с отделением осадка и масла.

жиривания

Использование для нейтрализации отработанных кислых растворов взамен (или совместно) извести или содопродуктов

Сернокислые и

пирофосфатные

электролиты:

накопление Fe2+,

Fe3+, Cu+, Ni2+ и

др., органических

веществ;

попадание

полировальных

паст.

Медьсодержащ

Электролиз на

гофрированном

или сетчатом

катоде с

фильтрацией;

обработка

окислителями.

Электролиз

периодическим

током с

соотношением

ik : ia =2:1.

ие растворы

Электролиз на сетчатых катодах.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

245

1

2

3

4

Растворы хими­ческого медне­ния: попадание твердых частиц, Pd2+ и других катализаторов; истощение компонентов.

Фильтрация,

корректировка.

Жидкостная

экстракция.

Каталитичес­кое выделение меди при нагревании, фильтрация. Диафрагмен­ный

электролиз.

Цементация.

Реагентная

обработка

Сернокислые рас­творы травления меди и ее спла­вов: накопление ионов меди до 60 г/л.

Электролиз.

Электролиз на

сетчатых

катодах.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Азотнокислые растворы трав­ления меди и ее сплавов: накоп­ление ионов меди до 120 г/л и час­тичная кристал­лизация солей.

Диафрагменный электролиз с катионитовыми мембранами.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Электролиты

никелирования:

накопление

органических

веществ;

посторонних

ионов тяжелых

металлов до

50-100 мг/л;

солей жесткости;

фосфат-ионов.

Никельсодержаи

Сорбция на угле.

Селективная электрохимичес­кая проработка.

Реагентная

обработка.

цие растворы

Получение из отработанного раствора блестящего никелирования электролита матового никелирования Прямой или диафрагмен­ный электро­лиз.

Цементация.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

246

1

2

3

4 ‘

Растворы химического никелирования: истощение компонентов, попадание ката­лизаторов и каталитических ядов, локальный перегрев, осаж­дение никеля на стенках ванны.

Непрерывная

или

периодическая

корректировка.

Ионный обмен. Осаждение никеля восста­новителями, фильтрация. Диафрагмен­ный

электролиз.

Цементация.

Жидкостная

экстракция.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Электролиты

цинкования:

загрязнение

органическими

веществами;

накопление

ионов Си, Fe, Cd,

Sn.

Цинксодержащ

Реагентная обработка; селективная электрохимичес­кая проработка.

ие растворы

Прямой

электролиз.

Нейтрализация до pH 8-9,5

Растворы цинк- фосфатной обработки (фос­фатирования) стали: накоп­ление избытка ионов Fe; нерастворимых фосфатов цинка и железа.

Фильтрация и реагентная обработка

Реагентная

обработка

щелочными

реагентами.

1 2 3

4

Электролиты хромирования: истощение ком­понентов, накоп­ление ионов Сг3+ ; накопление ионов:

Fe > 8-10 г/л,

Си > 2-3 г/л,

Zn > 0,5 г/л

Хромсодержащ

Электрохими­ческая проработка. Ионный обмен. Диафрагменный электролиз.

ие растворы

Установка ванн улавли­вания.

Приготовле­ние растворов пассивирова­ния цинковых и кадмиевых покрытий

’еагентное восстановление и нейтрализа­ция щелочными эеагентами.

Растворы хро- матной пасси­вации покрытий: накопление ионов

Zn до 15 г/л,

Cd до 15 г/л,

Сг3+ 3-7 г/л

Ионный обмен. Диафрагменный электролиз. Электродиализ.

Приготовле­ние малокон­центрирован­ных растворов для бесцветной и радужной пассивации.

Реагентное восстановление и нейтрализа­ция щелочными реагентами.

Растворы

электрохимпо-

лирования:

накопление

ионов:

Fe > 4,2-5 %

СпОз > 1,5%

Ni > 5 г/л; выпадение в осадок гидро­ксидов и основ­ных солей железа.

Диафрагменный электролиз. Фильтрование осадка.

Реагентное восстановление и нейтрализа­ция щелочными реагентами.

Растворы травления меди и ее сплавов: накопление ионов меди до 60 г/л, Сг3+ 5-10 г/л.

Диафрагменный электролиз с катионитовыми мембранами.

Электрохимиче ское восстанов­ление Сг6+ до Сг3+. Химичес­кое восстанов­ление и обра­ботка щелоч­ными агентами.

1

2

3

4

Электролиты анодного окисления: накопление ионов А13+ до 25 г/л.

А1-содержащие

Кристаллизация с добавлением (NH4)2S04 30 г/л или NH4OH 15 г/л.

растворы.

Приготовлени е растворов травления стали.

Обработка

щелочными

реагентами.

Щелочные рас­творы травления и химического фрезерования алюминия: накопление алюмината натрия до 80 г/л (по А1).

Электрофлота­

ция.

Использование

саморегулирую­

щихся

щелочных

растворов.

Приготовле­ние растворов обезжирива­ния.

Обработка

отработанными

кислыми

растворами.

Электролиты для осаждения железа и его сплавов: накопление ионов Fe3+.

Железосодержаи

Введение стаби­лизаторов; селективная электрохимичес­кая проработка; селективный электролиз с объемно-порис­тыми катодами; химическая обработка.

цие растворы

Соляно- или сернокислые растворы травле­ния стали: накопление ионов железа до 60-120 г/л.

Диафрагменный электролиз с жидкими мембранами.

Получение ферритов. Использова­ние для вос­становления Сг6+ до Сг3+ .

Обработка

щелочными

реагентами.

Проведение “полусухой” нейтрализации с использованием извести.

249