RU2153475C1

RU2153475C1 - Method of removing chromium(iii) from waste waters

Info

Publication number: RU2153475C1
Application number: RU99108312A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Елфимова; И.В. Машников; В.А. Афанасьева
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-07-27

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: invention, in particular, relates to waste waters from textile, fur, leather industries, nonferrous metallurgy, and galvanic shops. Waste water is treated at pH 6-8 ammonium hydroxide in double weight excess to chromium. Filtrate freed from chromium hydroxide precipitate contains no chromium impurities. EFFECT: increased purification degree and enabled reuse of filtrate as diluent in washing operations. 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к промышленным отработанным хромсодержащим стокам с регенерацией хрома и может быть использовано для очистки сточных вод в текстильной, кожевенной, меховой промышленностях, цветной металлургии и гальванических производствах. The invention relates to industrial waste chromium-containing effluents with chromium regeneration and can be used for wastewater treatment in the textile, leather, fur industries, non-ferrous metallurgy and galvanic industries.

Известен способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий двухстадийное осаждение в щелочной среде с использованием известкового молока до pH 6,5-7,0 на первой стадии, затем образованную суспензию обрабатывают карбонатом натрия при pH 9-9,5. Выпавшие в осадок гидроксокарбонаты тяжелых металлов Cr⁺³; Zn⁺²; Ni⁺²; Cu⁺² отфильтровывают.A known method of purification of acidic wastewater from heavy metal ions, including two-stage precipitation in an alkaline environment using milk of lime to a pH of 6.5-7.0 in the first stage, then the resulting suspension is treated with sodium carbonate at a pH of 9-9.5. Precipitated heavy metal hydroxocarbonates Cr ⁺³ ; Zn ^{+ 2} ; Ni ⁺² ; Cu ^{+ 2 is} filtered off.

(см. Патент РФ N 2010013, кл. C 02 F 1/62, публ. 30.03.94). (see RF Patent N 2010013, class C 02 F 1/62, publ. 30.03.94).

Существенным недостатком известного способа является сложность его осуществления, так как перевод ионов тяжелых металлов в форму нерастворимых основных солей или гидроксидов идет при различных значениях pH и осуществить полный переход всех ионов тяжелых металлов в нерастворимую форму одновременно практически невозможно. Кроме того способ не предусматривает регенерации хрома, т.к. возможно соосаждение ионов тяжелых металлов. A significant disadvantage of this method is the difficulty of its implementation, since the conversion of heavy metal ions into the form of insoluble basic salts or hydroxides occurs at different pH values and it is almost impossible to completely transfer all heavy metal ions to an insoluble form. In addition, the method does not provide for the regeneration of chromium, because coprecipitation of heavy metal ions is possible.

Известен способ очистки сточных вод от хрома (III), включающий обработку оксидом магния и отделение образовавшегося осадка с регенерацией хрома. Обработку ведут 50-150%-ным избытком гидроксида магния, полученный осадок гидроксида хрома отделяют, растворяют в кислоте и обрабатывают щелочью до pH 9,0-9,5, образовавшийся при этом осадок гидроксида хрома отделяют, а раствор подщелачивают до величины pH 11,5 и отделяют магнийсодержащий осадок. (см. Патент РФ N 2068396, кл. C 02 F 1/62, публ. 27.10.96). A known method of wastewater treatment from chromium (III), including treatment with magnesium oxide and separation of the precipitate with chromium regeneration. The treatment is carried out with a 50-150% excess of magnesium hydroxide, the obtained precipitate of chromium hydroxide is separated, dissolved in acid and treated with alkali to a pH of 9.0-9.5, the precipitate of chromium hydroxide formed is separated, and the solution is alkalinized to pH 11. 5 and the magnesium-containing precipitate is separated. (see RF Patent N 2068396, class C 02 F 1/62, publ. 10/27/96).

Недостатком известного способа является загрязненность хромсодержащего осадка специфическими органическими соединениями, полное удаление которых не обеспечивается фильтрованием. Кроме того, при осаждении Cr (III) при pH 9,0-9,5 избытком гидроксида магния происходит его частичное соосаждение, что приводит к увеличению жесткости регенерируемого раствора, тем самым снижается возможность его повторного использования. The disadvantage of this method is the contamination of the chromium-containing precipitate with specific organic compounds, the complete removal of which is not ensured by filtration. In addition, when Cr (III) is precipitated at pH 9.0–9.5 with an excess of magnesium hydroxide, it partially co-precipitates, which leads to an increase in the hardness of the regenerated solution, thereby reducing the possibility of its reuse.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки сточных вод от хрома (III), включающий обработку щелочным осадителем гидроксидом магния, взятом в количестве 4-молярных эквивалентов к 3-молярным эквивалентам хрома (стехиометрическое соотношение) дополнительно к тому количеству гидроксида магния, которое требуется для нейтрализации свободной кислоты и получения pH 4. Процесс ведут при температуре 15-48^oC при содержании хрома от 0,1 до 20 г/л и при pH 7-10, предпочтительно pH 8-9.Closest to the invention in technical essence is a method of treating wastewater from chromium (III), comprising treating with alkaline precipitant magnesium hydroxide taken in an amount of 4 molar equivalents to 3 molar equivalents of chromium (stoichiometric ratio) in addition to the amount of magnesium hydroxide, which required to neutralize the free acid and obtain a pH of 4. The process is carried out at a temperature of 15-48 ^o C with a chromium content of from 0.1 to 20 g / l and at a pH of 7-10, preferably pH 8-9.

(см. Патент США N 4108596, кл. C 14 C 3/06, 1978). (see U.S. Patent No. 4108596, CL C 14 C 3/06, 1978).

Недостатком известного способа является относительно невысокая степень очистки сточных вод от хрома, остаточная концентрация которого достигает 0,5 мг/дм³.The disadvantage of this method is the relatively low degree of wastewater treatment from chromium, the residual concentration of which reaches 0.5 mg / DM ³ .

Задачей изобретения является создание способа очистки сточных вод от хрома (III), обеспечивающего достижение технического результата, состоящего в повышении степени очистки сточных вод и выделении хромсодержащего осадка высокой чистоты, которая обеспечивает эффективную регенерацию хрома для повторного использования. The objective of the invention is to provide a method for wastewater treatment from chromium (III), ensuring the achievement of a technical result, consisting in increasing the degree of wastewater treatment and the allocation of chromium sludge of high purity, which provides effective chromium regeneration for reuse.

Этот технический результат в способе очистки сточных вод от хрома (III), включающем обработку щелочным осадителем, отделение осадка гидроксида хрома с регенерацией хрома, достигается тем, что в качестве щелочного осадителя используют гидроксид аммония при его соотношении к хрому по массе 2:1 и pH 6-8. This technical result in a method for wastewater treatment from chromium (III), including treatment with an alkaline precipitant, separation of the precipitate of chromium hydroxide with chromium regeneration, is achieved by using ammonium hydroxide as an alkaline precipitant with a ratio of 2: 1 to chromium by weight and pH 6-8.

В предложенном способе для осаждения хрома используют щелочной осадитель гидроксид аммония, полученный осадок в виде гидроксида хрома не растворяется в избытке предложенного осадителя, тем самым достигается высокая степень очистки сточных вод от хрома. In the proposed method for the deposition of chromium, an alkaline precipitant is used, ammonium hydroxide, the precipitate obtained in the form of chromium hydroxide does not dissolve in excess of the proposed precipitant, thereby achieving a high degree of purification of wastewater from chromium.

При очистке сточных вод, содержащих кроме хрома (III) другие тяжелые металлы, например, Cu; Zn; Ni, гидроксид аммония переводит ионы тяжелых металлов в растворимые аммиакаты, а в осадок выпадает гидроксид хрома без примесей. When treating wastewater containing, in addition to chromium (III), other heavy metals, for example, Cu; Zn; Ni, ammonium hydroxide converts heavy metal ions to soluble ammonia, and chromium hydroxide without impurities precipitates.

Более чистый осадок гидроксида хрома получают при осаждении из концентрированных растворов (образованных без усреднения стоков), так как поверхность осадка при этом уменьшается. После выделения осадка раствор разбавляют и таким путем ослабляют адсорбцию примесей, т.е. уменьшают степень загрязненности осадка. A cleaner precipitate of chromium hydroxide is obtained by precipitation from concentrated solutions (formed without averaging effluents), since the surface of the precipitate decreases. After precipitation, the solution is diluted and the adsorption of impurities is reduced in this way, i.e. reduce sediment contamination.

Осаждение из концентрированного раствора дает возможность получать более плотный, более зернистый, хорошо отделяемый фильтрованием осадок. Precipitation from a concentrated solution makes it possible to obtain a denser, more granular, well separated by filtration sediment.

Предлагаемый способ характеризуется конкретными примерами. The proposed method is characterized by specific examples.

Пример по прототипу. An example of a prototype.

Сточную воду объемом 4 л, содержащую 4,6 г/л хрома и pH 3,6, фильтруют для удаления чужеродных примесей. Затем при постоянном перемешивании добавляют щелочной осадитель гидроксид магния в кол-ве 21,6 г/л (MgO - 10%-ый избыток от стехиометрического соотношения). Значение pH раствора достигает 9,5, образуется зернистый осадок, который отстаивают в течение 60 мин. Осадок фильтруют в вакууме (≈ 1,07 МПа), фильтрат содержит 0,62 мг/л хрома. A 4 liter wastewater containing 4.6 g / l of chromium and a pH of 3.6 is filtered to remove foreign impurities. Then, with constant stirring, an alkaline precipitant is added magnesium hydroxide in a quantity of 21.6 g / l (MgO - 10% excess of the stoichiometric ratio). The pH of the solution reaches 9.5, a granular precipitate is formed, which is settled for 60 minutes. The precipitate is filtered in vacuo (≈ 1.07 MPa), the filtrate contains 0.62 mg / l of chromium.

Пример по предлагаемому способу. An example of the proposed method.

Сточную воду объемом 1 л, содержащую 4,6 г/л хрома и pH 3,5, фильтруют от чужеродных примесей. Затем при постоянном перемешивании добавляют щелочной осадитель, гидроксид аммония в кол-ве 9,2 г/л. Значение pH раствора достигает 8,0, образуется осадок гидроксид хрома, который отделяют фильтрованием без отстаивания. Фильтрат не содержит ионов хрома. Waste water with a volume of 1 l, containing 4.6 g / l of chromium and a pH of 3.5, is filtered from foreign impurities. Then, with constant stirring, an alkaline precipitant is added, ammonium hydroxide in a quantity of 9.2 g / l. The pH of the solution reaches 8.0, a precipitate of chromium hydroxide is formed, which is separated by filtration without settling. The filtrate does not contain chromium ions.

Показатели качества очищенных сточных вод приведены в таблице. Quality indicators of treated wastewater are given in the table.

Ведение процесса предложенным способом позволяет получить чистые очищенные сточные воды, не содержащие следов Cr (lll), и выделить осадок гидроксида хрома в чистом виде, что обеспечивает эффективную регенерацию хрома. The process management of the proposed method allows to obtain clean purified wastewater that does not contain traces of Cr (lll), and to separate the precipitate of chromium hydroxide in its pure form, which ensures efficient chromium regeneration.

Использование предлагаемого способа позволяет уменьшить количество сточных вод за счет того, что осветленные стоки (фильтрат) после отделения осадка повторно используют в качестве разбавляющего раствора при последующем отделении осадка перед фильтрованием и для промывок (в технологическом процессе), что позволяет экономить воду. Using the proposed method allows to reduce the amount of wastewater due to the fact that the clarified effluent (filtrate) after separation of the sludge is reused as a dilution solution in the subsequent separation of the sludge before filtering and for washing (in the process), which saves water.

Использование гидроксида аммония для очистки промстоков, содержащих кроме хрома ионы других тяжелых металлов, таких как цинк, медь, никель, кобальт, позволяет регенерировать гидроксид хрома без примесей и представляет интерес для препаративной химии и технических методов получения металлов и солей. The use of ammonium hydroxide for the purification of industrial stocks containing, in addition to chromium, ions of other heavy metals, such as zinc, copper, nickel, cobalt, allows the regeneration of chromium hydroxide without impurities and is of interest for preparative chemistry and technical methods for the preparation of metals and salts.

Claims

A method of purifying wastewater from chromium (III), including treatment with an alkaline precipitant and separating a precipitate of chromium hydroxide with chromium regeneration, characterized in that ammonium hydroxide is used as an alkaline precipitant with a ratio of 2: 1 to chromium by weight and pH 6-8.