CS239464B1

CS239464B1 - Equipment for metal recovery from rinse water

Info

Publication number: CS239464B1
Application number: CS842442A
Authority: CS
Inventors: Petr Mainer; Jiri Strucovsky
Original assignee: Petr Mainer; Jiri Strucovsky
Priority date: 1984-03-31
Filing date: 1984-03-31
Publication date: 1986-01-16
Also published as: CS244284A1

Abstract

Účelem řečeni je úplné zachycení a zpětné získávání kovu z oplachových vod po funkčních operacích, ve kterých se používají nebo naopak tvoři kovové soli. Uvedeného účelu je dosahováno v zařízení, která využívá kombinaci elektrolytického vylučování kovu při vysoká koncentraci oplachových vod přímo ve vaně ekonomického oplachu opatřená elektrolytickými jednotkami a zachycování kovu v iontoměničových kolonách z nízkokoncentrovaných oplachových vod průtočných oplachů. Eluáty z iontoměničových kolon, představující roztoky 8 vysokou koncentrací kovu, jsou shromažďovány v zásobníku a v periodických cyklech zpracovávány elektrolýzou opět ve vaně ekonomického oplachu. Vyelektrolyzovaný eluát zbavený větěiny kovu je shromážděn v zásobníku a dávkován zpět od přepadu oplachové vany průtočného oplachu. Zasolená vody zbavená kovových iontů v iontoměničových kolonách jsou detoxikovány>v běžných neutralizačních stanicích. Pro snížení spotřeby oplachové vody zařízení využívá recirkulace vody mezi průtočným oplachem a iontoměničevými kolonami, která je řízena vodivostním čidlem umístěným v koncovém stupni průtočného oplachu.The purpose of the method is the complete capture and recovery of metal from rinsing waters after functional operations in which metal salts are used or, conversely, formed. The stated purpose is achieved in a device that uses a combination of electrolytic separation of metal at a high concentration of rinsing waters directly in the economic rinsing tank equipped with electrolytic units and metal capture in ion exchange columns from low-concentrated rinsing waters of flow-through rinsing. Eluates from ion exchange columns, representing solutions of high metal concentrations, are collected in a reservoir and processed by electrolysis again in the economic rinsing tank in periodic cycles. The electrolyzed eluate, freed from most of the metal, is collected in a reservoir and dosed back from the overflow of the flow-through rinsing tank. The saline waters, freed from metal ions in the ion exchange columns, are detoxified in conventional neutralization stations. To reduce the consumption of rinsing water, the device uses water recirculation between the flow-through rinse and the ion exchange columns, which is controlled by a conductivity sensor located in the final stage of the flow-through rinse.

Description

Vynález se týká zařízení pro zpětná získávání kovů elektrolýzou oplachových vod a eluátů z iontoměničů, používaných při chemických a elektrochemických úpravách.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for recovering metals by electrolysis of rinsing waters and ion exchange eluates used in chemical and electrochemical treatments.

Dosud se po funkčních operacích, ve kterých se používají něho naopak tvoří kovová soli (například niklování, zinkování, moření, leptání), zařazují oplachová systémy, majíčí za účel odstranit přenesená zbytky funkční lázně obsahující tyto soli, z povrchu upravovaných dílců. Oplachová vody se v převážná většině případů nezpracovávají za účelem získání kovů v nich obsažených, pouze se detoxikují a upraví v neutralizační stanici tak, aby je bylo možno vypouštět do vodoteče.Up to now, after the functional operations in which it is used, metal salts (for example nickel plating, zinc plating, pickling, etching) are used, rinsing systems are introduced to remove the transferred residual functional bath containing these salts from the surface of the treated parts. The rinsing waters are in most cases not treated to obtain the metals contained therein, they are only detoxified and treated in the neutralization station so that they can be discharged into the watercourse.

Jednoduchým způsobem zpětného získávání kovů z oplachových vod je jejich elektrolytická redukce prováděná v samostatných elektrolyzátorech různá koncepce. Do těchto elektrolyzárů je sváděna oplachová voda z přepadů vícenásobných oplachových systémů mající nízkou koncentraci kovových solí. Elektrolytická získávání kovů z oplachových vod s nízkou koncentrací kovových solí, běžnou v průtočných oplachových systémech, naráží na problémy spojené s nízkou elektrickou vodivostí elektrolýzováné vody, jejímž důsledkem jsou nízké proudové výtěžky, a tím značné energetická nároky na získávání kovu. Z těchto důvodů je konstruk ce elektrodových systémů používaných elektrolyzérů značně složitá.A simple way of recovering metals from rinsing waters is their electrolytic reduction carried out in separate electrolysers of different concepts. Rinse water from overflows of multiple rinse systems having a low metal salt concentration is drained into these electrolysers. Electrolytic recovery of metals from rinse water with a low concentration of metal salts, common in once-through rinse systems, encounters problems associated with low electrical conductivity of electrolyzed water, which results in low current yields and thus a considerable energy demand for metal recovery. For these reasons, the design of the electrode systems of the electrolysers used is quite complex.

Proto jsou v některých zařízeních oplachová vody před vlastní elektrolýzou zahušťovány pro zlepšení podmínek elektrolýzy v odparkách nebo elektroosmoticky. Ve všech případech to .znamená zvýšení nákladů na zpětná získávání kovu, růst zastavěná plochy a použiti komplikovaného zařízení vyžadující stálou údržbu. Ve většině případů z těchto zařízení uniká část kovových solí, představující zbytková koncentrace po provedené elektrolýze, do neutralizačních stanic, kde je detoxikována a představuje ztrátu kovu.Therefore, in some installations, the rinsing waters are thickened prior to electrolysis to improve electrolysis conditions in evaporators or electroosmotically. In all cases, this entails an increase in the cost of metal recovery, the growth of the built-up area and the use of complicated equipment requiring constant maintenance. In most cases, a portion of the metal salts, representing the residual concentration after electrolysis, escapes from these devices to neutralization stations where it is detoxified and represents a loss of metal.

Uvedená nedostatky odstraňuje zařízení pro zpětná získávání kovu z oplachových vod podle vynálezu, vyznačená tím, že sestává z vany pro ekonomický oplach, opatřená elektrolytickými jednotkami, ve kterých se z koncentrátu získává čistý kov a z vany průtočného několikastupňového protiproudového ponorového nebo kombinovaného oplachu, přičemž její přepad je spojen s iontoměničovými kolonami, ve kterých se zachycují nízká koncentrace kovu. Eluáty z těchto kolon obsahující zachycený kov se shromažďují a zpracovávají v periodických cyklech ve vaně pro ekonomický oplech téhož zařízení. Vyelektrolyzovaný eluát zbavený většiny kovu je shromážděn v zásobníku a dávkován do přepadu oplachová vany průtočného oplachu. Zasolené odpadní vody zbavené kovových iontů jsou detoxikovény v běžných neutralizačních stanicích, Pro snížení spotřeby oplachových vod zařízení s výhodou využívá recirkulaci vody mezi průtočným oplachem a iontoměničovými kolonami, která je řízena vodivostnlm čidlem.The above mentioned drawbacks are eliminated by the rinsing water recovery device according to the invention, characterized in that it consists of an economical rinse bath equipped with electrolytic units in which the pure metal is obtained from the concentrate and a multi-stage countercurrent immersion or combined rinse flow bath. is coupled to ion exchange columns in which a low metal concentration is captured. The eluates from these columns containing the trapped metal are collected and processed in periodic cycles in an economic plating tray of the same equipment. The electrolysed eluate, devoid of most of the metal, is collected in a reservoir and dispensed into the overflow rinse bath. Salted metal ion-free waste waters are detoxified at conventional neutralization stations. To reduce the rinse water consumption, the apparatus preferably utilizes water recirculation between the flow rinse and the ion exchange columns, which is controlled by a conductivity sensor.

Při použití tohoto zařízení probíhá elektrolýza kovu z oplachových vod vysoce koncentrovaných, tedy s vysokými proudovými výtěžky, přímo ve vaně ekonomického oplachu. Nízká koncentrace kovu v oplachových vodách průtočného oplachu jsou zpracovávány v iontoměničových kolonách. Jejich eluát představuje opět koncentrát vhodný k přímému elektrolytickému zpracování ve vaně ekonomického oplachu opatřené elektrolytickými jednotkami.With this device, the electrolysis of the metal from the rinsing waters is highly concentrated, i.e. with high current yields, directly in the bath of the economic rinse. The low metal concentration in the rinse waters of the flow rinse are processed in ion exchange columns. Their eluate is again a concentrate suitable for direct electrolytic treatment in an economical rinse bath equipped with electrolytic units.

Tím, že elektrolýza probíhá přímo ve vaně ekonomického oplachu, dochází ke značná úspoře zastavěné plochy a dopravních nákladů. Volbou počtu stupňů průtočného nebo kombinovaného oplachu lze pro daný případ dosáhnout vhodnou koncentraci pro zachycování kovu v iontoměničových kolonách a recirkulaci oplachová vody mezi průtočným oplachem a kolonami při řízení její vodivosti lze značně snížit spotřebu oplachová vody. Pro zachycení veškerého kovu je vyelektrizovaný eluát dávkován do oplachové vody z průtočného oplachu přiváděné do iontoměničových kolon.The fact that electrolysis takes place directly in the bathtub of the economic rinse results in considerable savings in built-up area and transport costs. By selecting a number of flow or combined rinse stages, a suitable concentration for metal capture in the ion exchange columns can be achieved in the present case, and the rinse water recirculation between the flow rinse and the columns while controlling its conductivity can greatly reduce the rinse water consumption. To collect all the metal, the electrified eluate is metered into the rinse water from the flow rinse fed to the ion exchange columns.

Na připojeném obrázku je znázorněn příklad zařízení pro úplt)é zpětné získávání kovu z oplachových vod podle vynálezu.The attached figure shows an example of a device for completely recovering metal from rinsing waters according to the invention.

Zařízení se skládá z oplachové vany χ ekonomlckáh oplachu naplněného oplechovou vodou 2, ve které je oplachováno zboží χ. V oplachové vaně X jsou umístěny elektrolytické jednotky X složené z anody X a katody g. Déle se sklédé z oplachové vany X ponorového dvouvstupňového průtočného oplachu, naplněné oplechovou vodou g, které je oplachováno zboží χ. Přepad XX vany X je spojen potrubím 24 ³ iontoměničovými kolonami X, jejichž výstup IQ je přes oběhové Serpadlo XX spojen se soustavou uzavíracích prvků X2· Soustava uzavíracích prvků X2 řízené impulzy vodivostnlho čidla Xj umístěného v koncovém stupni oplachové vany X, umožňuje přívod vody prošlé iontomŠniSovými kolonami X zpět do oplachové vany X nebo do neutralizace Xg. V případě, že je voda z iontoměniěových kolon X odváděna do neutralizace Xg, soustava uzavíracích prvků 12 přivádí do oplachové vany X čistou vodu z rozvodu χχ.The device consists of a rinse bath χ economical rinse filled with rinse water 2, in which the product χ is rinsed. In the rinse bath X there are placed electrolytic units X composed of anode X and cathode g. Longer views from the rinse bath X of the two-stage immersion flow rinse, filled with rinse water g, which is rinsed with goods χ. The sump XX of the bathtub X is connected via a pipeline 24 ^{3 with} ion exchange columns X whose outlet IQ is connected via a circulating pump XX to a set of shut-off elements X2. the columns X back to the rinse bath X or neutralized Xg. In the case that the water from the ion exchange columns X is discharged to the neutralization Xg, the set of closing elements 12 supplies pure rinse water to the rinse bath X.

Eluáty iontoměniěových kolon jsou ve výrobních přestávkách po předchozím shromáždění v zásobníku Xg vedeny potrubím 22 do vany X ekonomického oplachu a zpracovány v elektrolytických jednotkách χ. Zasolená oplachová voda zbavená elektrolýzou většiny kovových iontů je vedena potrubím XX do zásobníku XX, odkud je dávkována potrubím 21 do přepadu XX vany X a společně s cirkulující vodou vedena do iontomšničových kolon χ.The ion exchange column eluates are passed through the line 22 to the economic rinse bath X at the production pauses after previous collection in the reservoir Xg and processed in electrolytic units χ. The saline rinse water, free of electrolysis of most of the metal ions, is fed via line XX to the reservoir XX, from where it is metered via line 21 to the overflow XX of the bath X and together with the circulating water is fed to ion exchange columns χ.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for recovering metal from rinsing water, characterized in that it consists of an economic rinse bath (1) in which the electrolytic units (4) and the bath (7) of a multi-stage countercurrent draft or combined overflow rinse (15) are placed. connected by a line (20) to ion exchange columns (9), the column eluate circuit (9) being connected via a line (21) to a container (16) which is connected via a transfer line (22) to an economic rinse tank (1) via a conduit (17) to a reservoir (19) from which the dispensing conduit (23) is introduced into the overflow (15) of the tub (7).

Device according to claim 1, characterized in that the outlet line (10) of the ion exchange columns (9) is connected to a rinse tank (7) by means of a set of closing elements (12) controlled by a conductivity sensor (13) located at the end stage of the tank. , by neutralizing (18) and supplying (14) pure water.