RU1658589C - Способ переработки отходов и брака производства пьезокерамики на основе цирконата-титаната свинца - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам переработки отходов. Дл  упрощени  технологического процесса и создани  экологически чистой технологии в способе переработки отходов и брака производства пьезокерамики на основе цирконата-титаната свинца, включающем двухстадийную обработку порошка керамического материала кислотой с разделением раствора и нерастворимого остатка после каждой стадии, обработку порошка провод т одним видом кислоты - азотной кислотой при температуре 80 - 100° при соотношении жидкой (Ж) и твердой (Т) фаз. л/кг: Ж/Т - (6 - 10)/1, причем концентраци  азотной кислоты на первой стадии обработки 600 - 800 г/д на второй - 25 - 100 г/д 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам переработки отходов производства пьезоке- рамики на основе цирконата-титанзта свинца(ЦТС)

Цель изобретени  - упрощение технологического процесса и создание экологически чистой технологии.

Порошок исходного материала с размером частиц менее 200 мкм подвергают дву- стадийной обработке, на первой стадии обработку ведут 600-800 г/л раствором азотной кислоты, на второй 25-100%-ным раствором азотной кислоты, после чего нерастворимый остаток возвращают на повторную обработку, а полученные азотнокислые растворы направл ют в технологический процесс получени  пьезокерамики На первой стадии процесса, по-видимому, происходит разрушение кристаллической решетки исходной пьезокерамики и преимущественное растворение циркони  и титана , на второй - преимущественное растворение образовавшегос  нитрата свинца.

По известным сведени м нельз  было предположить, что порошок пьезокерамики можно вскрывать азотной кислотой При этом дл  вскрыти  требуютс  как оказалось , определенные услови  обработка вначале концентрированным, а затем разбавленным раствором азотной кислоты при соотношении фаз, л/кг Ж Т (6 10) 1 и температуре 80-100°С Обработка пьезокерамики раствором азотной кислоты любой концентрации в одну стадию не обеспечивает эффективного ее растворени , которое достигаетс  только при двухстадийной обработке .

Выбор данного соотношени  фаз определ етс  двум  требовани ми с одной стороны , получением легко раздел емых суспензий (что достигаетс  при соотношении фаз л/кг 1 и более), и с другой стороны, возможно меньшим расходом азотной кислоты

При соотношении л/кг Ж Т менее 6 1 скорость фильтрации полученных суспензий резко падает и при соотношении, л/кгЖ Т 25 становитс  равной нулю

Выбор нижнего предела температуры обуславливаетс  достижением высокой степени растворени  пьезокерамики, а верхнего предела - соображени ми экономики и охраны окружающей среды

Концентраци  азотной кислоты на первой стадии 600-800 г/л и на второй стадии 25- 100 г/л обеспечивает максимальное растворение пьезокерамики на основе ЦТС.

В таблице приведены конкретные примеры осуществлени  способа дл  керамики

ЦТС-22 и ЦТС-19

При обработке частиц пьезокерамики (ПК) в оптимальных услови х (см пример 2 таблицы) образуетс  раствор, имеющий следующий состав, г/л РЬ - 30,93, Zr - 6,34; Т

- 3,911; Sr - 0,67 CR - 0.27. Соотношение элементов в растьоре в пересчете на оксиды - близок к стехиометрическому в соответствии с ГОСТом на ПК марки ЦТС-22, мас.%: РЬО - 67 19 Zi02 - 17 28 ТЮ2 - 13,14, SrO

- 1 60; Сг20з 0 80

Нерастворимый остаток обусловлен практич- кои ограниченностью продолжительности обработки При возвращении нерастворимого остатка на повторную

обработку cojMecTHO с исходным материалом отходов количество нерастворимого остатка не увеличиваетс  (после второй стадии ), т е в случае циклической организации процесса достигаетс  полное растворение

отходов Такой же эффект достигаетс  при измельчении исходного материала до крупности частиц 1-5 мкм или при увеличении продолжительности обработки до 4-6 ч Проверка подтверждает возможность

получени  из раствора отходов и брака ЦТС керамики продукта, соответствующего техническим услови м

В предложенном способе не образуетс  побочных продуктов, которые необходимо

обезвреживать как в случае прототипа (нит- ратно-хлоридно-сульфатные сточные воды) Азотнокислый раствор после растворени  отходов используют дл  получени  осадка гидрооксидов заданного состава ЦТС мзтериала а маточный раствор перерабатывают (выпаривают) до нитратного удобрени 

(56) Патент Франции № 2460276 кл С 01 G 15/00 1981 Авторское свидетельство СССР

№1334631 кл С 04 В 35/00 1985

16585896

Степень растворени  боака ПК от различных условий

Количество исходной ЦТС, г-10

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ И БРАКА ПРОИЗВОДСТВА ПЬЕЗОКЕРАМИ- КИ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА, включающий двухстадийную обработку порошка керамического материала с использованием азотной кислоты, разделение раствора и нерастворимого остатка после каждой стадии обработки, отличающийс  тем, что, с цепью упрощени  способа и создани  экологи гки чистой технологии, обработку порошка на обеих

   стади х провод т азотной кислотой при температуре 80 - 100 С при соотношении жидкой (Ж) и твердой (Т) фаз, л/кг: Ж/Т (6 - 10) / 1, причем концентраци  азотной кислоты на первой стадии обработки 600 800 г/л, на второй 25 - 100 г/л.