RU2176288C1 - Method of utilization and decontamination of wastes of pickling in titanium production - Google Patents
Method of utilization and decontamination of wastes of pickling in titanium production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176288C1 RU2176288C1 RU2000105528A RU2000105528A RU2176288C1 RU 2176288 C1 RU2176288 C1 RU 2176288C1 RU 2000105528 A RU2000105528 A RU 2000105528A RU 2000105528 A RU2000105528 A RU 2000105528A RU 2176288 C1 RU2176288 C1 RU 2176288C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pickling
- spent
- titanium
- decontamination
- wastes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической обработки поверхности цветных металлов и сплавов и может быть использовано при утилизации и обезвреживании отработанных травильных растворов и щелочных расплавов с получением полезного продукта - гидроокиси титана, используемого в народном хозяйстве. The invention relates to the field of chemical surface treatment of non-ferrous metals and alloys and can be used in the disposal and disposal of spent pickling solutions and alkaline melts to obtain a useful product - titanium hydroxide used in the national economy.
При травлении титановых полуфабрикатов образуются отработанные травильные растворы (ОТР) и отработанные щелочные расплавы (ОЩР). Сброс большого количества ОТР в водоемы и вывоз ОЩР на городскую свалку наносит существенный вред окружающей природе, вызывая отравление водоемов, увеличение солесодержания в поверхностных и грунтовых водах, засоление и защелачивание почв на прилегающих к водоемам территориях. When titanium semi-finished products are etched, spent pickling solutions (OTP) and spent alkaline melts (ОСРР) are formed. The dumping of a large amount of OTR into water bodies and the removal of OSR into a city landfill causes significant harm to the environment, causing poisoning of water bodies, an increase in salt content in surface and ground waters, salinization and alkalization of soils in territories adjacent to water bodies.
Проблема утилизации и обезвреживания отработанных кислот и щелочей имеет большое народнохозяйственное значение. The problem of utilization and disposal of waste acids and alkalis is of great economic importance.
Известен способ термогидролитической регенерации отработанных растворов травления титана (Изв. вузов. Цветная металлургия. - 1995, N 3, с. 31-33). Способ включает в себя гидролитическое осаждение окислов металлов при нагревании их растворов до высокой температуры в автоклаве. A known method of thermohydrolytic regeneration of spent solutions of titanium etching (Izv. Universities. Non-ferrous metallurgy. - 1995, N 3, p. 31-33). The method includes hydrolytic deposition of metal oxides by heating their solutions to a high temperature in an autoclave.
Недостатками известного способа является сложное аппаратурное обеспечение, необходимость применения дорогостоящих высококоррозионных материалов. Процесс экологически опасен, т.к. сопровождается выделением вредных газов. The disadvantages of this method is the complex hardware, the need to use expensive highly corrosive materials. The process is environmentally hazardous, because accompanied by the release of harmful gases.
Известен способ утилизации гексафторида титана в отработанных травильных сернокислотных растворах с получением полезного продукта KTiF (патент США N 4943419, публ. 24.07.1990). A known method of disposal of titanium hexafluoride in spent pickling sulfuric acid solutions to obtain a useful product KTiF (US patent N 4943419, publ. 24.07.1990).
Недостатком известного способа является неполное извлечение титана. The disadvantage of this method is the incomplete extraction of titanium.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ утилизации и обезвреживания отработанных травильных сернокислотных растворов путем нейтрализации их известковым молоком с получением смеси гидроокисей металлов и гипса CaSO4 H2O (см. Л.П.Шариков. Охрана окружающей среды. Справочник. - Ленинград, 1978, с. 320) - прототип.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a method for the disposal and disposal of spent pickling sulfuric acid solutions by neutralizing them with milk of lime to obtain a mixture of metal hydroxides and gypsum CaSO 4 H 2 O (see L.P. Sharikov. Environmental protection. Reference book .-- Leningrad, 1978, p. 320) - prototype.
Недостатками прототипа является потеря соединений титана из отработанного сернокислотного раствора и наличие токсичных сбросов по окончании переработки травильных отходов. The disadvantages of the prototype is the loss of titanium compounds from the spent sulfuric acid solution and the presence of toxic discharges at the end of the processing of pickling waste.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является ликвидация загрязнений окружающей среды путем полного обезвреживания отработанных травильных отходов с получением полезного продукта - гидроокиси титана, который применяется в народном хозяйстве. The problem to which this invention is directed is the elimination of environmental pollution by the complete neutralization of spent pickling waste to obtain a useful product - titanium hydroxide, which is used in the national economy.
Поставленная задача решается тем, что в способе утилизации и обезвреживания отходов травления титанового производства в качестве осадителя титана из отработанного сернокислотного раствора используют раствор отработанного щелочного расплава гидроокиси натрия, содержащего нитрат натрия. The problem is solved in that in the method of disposal and disposal of waste from etching of titanium production, a solution of spent alkaline melt of sodium hydroxide containing sodium nitrate is used as a titanium precipitant from the spent sulfuric acid solution.
Т.е. обработку отработанных травильных растворов (ОТР) производят раствором отработанного щелочного расплава (ОЩР), содержащего нитрат натрия. При этом происходит окисление титана трехвалентного в титан четырехвалентный, ионы которого выпадают в осадок в виде гидроокиси, а свободная серная кислота нейтрализуется. При этом протекают следующие химические реакции:
3. H2SO4+2NaOH ---> Na2SO4+2H2O.Those. the processing of spent pickling solutions (OTP) is carried out with a solution of spent alkaline melt (OSR) containing sodium nitrate. In this case, trivalent titanium is oxidized to tetravalent titanium, whose ions precipitate in the form of hydroxide, and free sulfuric acid is neutralized. The following chemical reactions occur:
3. H 2 SO 4 + 2NaOH ---> Na 2 SO 4 + 2H 2 O.
Таким образом происходит взаимная нейтрализация отработанных травильных растворов и растворов отработанных щелочных расплавов с осаждением продукта нейтрализации - гидроокиси четырехвалентного титана с гидратами большинства легирующих сплав компонентов. Thus, mutual neutralization of spent pickling solutions and solutions of spent alkaline melts occurs with the precipitation of the neutralization product - tetravalent titanium hydroxide with hydrates of most alloying alloy components.
Процесс нейтрализации экзотермический, протекает с повышением температуры до 60-80oC и сопровождается незначительным выделением газов, поэтому обеспечивается вытяжной вентиляцией.The neutralization process is exothermic, proceeds with an increase in temperature to 60-80 o C and is accompanied by a slight emission of gases, therefore, is provided by exhaust ventilation.
Отфильтрованная гидроокись титана является полезным продуктом и используется в качестве наполнителя в производстве лаков, красок и керамики, а также для обмазки сварочных электродов. Filtered titanium hydroxide is a useful product and is used as a filler in the manufacture of varnishes, paints and ceramics, as well as for coating welding electrodes.
Фильтрат (после его корректировки кислотами) возвращается на травление или его можно доосадить гашеной известью с образованием гипса и фторидов кальция. После фильтрации осадка (гидроокиси титана) фильтрат можно также слить в промышленную канализацию без ущерба для экологии. The filtrate (after adjusting it with acids) is returned to etching or it can be added with slaked lime to form gypsum and calcium fluorides. After filtering the sludge (titanium hydroxide), the filtrate can also be drained into an industrial sewer without harming the environment.
Сущность изобретения поясняется схемой, на которой показан процесс получения гидроокиси титана из отработанных травильных растворов и щелочных расплавов. The invention is illustrated in the diagram, which shows the process of obtaining titanium hydroxide from spent pickling solutions and alkaline melts.
Пример. Для опробования предлагаемого способа использовали отработанный сернокислотный травильный раствор следующего состава, г/л: Ti(III) - 70: F - 8: Al - 3,4: H2SO4(св.) - 46. Состав отработанного щелочного расплава,%: NaOH - 35: NaNO3 - 15: Na2CO3 - 45; Ti(IV) - 5.Example. To test the proposed method used spent sulfuric acid etching solution of the following composition, g / l: Ti (III) - 70: F - 8: Al - 3.4: H 2 SO 4 (St.) - 46. The composition of the spent alkaline melt,% : NaOH - 35: NaNO 3 - 15: Na 2 CO 3 - 45; Ti (IV) - 5.
ОЩР при обыкновенных условиях представляет собой кристаллический монолит серо-зеленого цвета, гигроскопичен. OSR under ordinary conditions is a crystalline monolith of gray-green color, hygroscopic.
ОЩР для нейтрализации ОТР используют только в растворенном состоянии, при этом концентрация гидроокиси натрия в растворе должна быть не менее 20%. Куски ОЩР дробили до фракции не более 50 мм и растворяли в воде при 60-90oC.OSR to neutralize OTP is used only in a dissolved state, while the concentration of sodium hydroxide in the solution should be at least 20%. Pieces OSR crushed to a fraction of not more than 50 mm and dissolved in water at 60-90 o C.
При достижении концентрации гидроокиси натрия в растворе 20% ОЩР с помощью насоса перекачали в нейтрализатор, предварительно заполненный расчетным количеством ОТР. Нейтрализатор изготовлен из нержавеющей стали, оборудован pH-метром, вытяжной вентиляцией и мешалкой. Upon reaching a concentration of sodium hydroxide in a solution of 20% ORP using a pump, it was pumped into a neutralizer pre-filled with a calculated amount of OTP. The neutralizer is made of stainless steel, equipped with a pH meter, exhaust ventilation and a stirrer.
В процессе перемешивания растворов произошла взаимная нейтрализация ОТР и ОЩР, окисление Ti(III) в Ti(IV) и осаждение водонерастворимого осадка гидроокиси титана - Ti(OH)4 - полезного продукта.In the process of mixing the solutions, the OTP and the ORB were mutually neutralized, Ti (III) was oxidized in Ti (IV), and a water-insoluble precipitate of titanium hydroxide Ti (OH) 4 , a useful product, was precipitated.
Нейтрализация протекала при температуре 60 - 80oC за счет экзотермической реакции процесса.The neutralization proceeded at a temperature of 60 - 80 o C due to the exothermic reaction of the process.
pH раствора по окончании нейтрализации соответствовал 8. The pH of the solution at the end of neutralization was 8.
Осадок гидроксида титана отфильтровали, промыли и выгрузили в емкости. The precipitate of titanium hydroxide was filtered off, washed and discharged in a container.
Извлечение титана из отработанных растворов составило 99,99%. Extraction of titanium from spent solutions was 99.99%.
Химический состав фильтрата, %: SO4 - 3,6: NO3 - 0,2; F - 0,12, Ti - 0,01.The chemical composition of the filtrate,%: SO 4 - 3.6: NO 3 - 0.2; F is 0.12, Ti is 0.01.
Свободной кислоты в фильтрате не обнаружено. No free acid was detected in the filtrate.
Фильтрат возвратили в кислотную ванну, после корректировки серной и плавиковой кислотами вновь использовали для травления титана. The filtrate was returned to the acid bath, after adjusting with sulfuric and hydrofluoric acids, it was again used to etch titanium.
Таким образом, использование предлагаемого способа утилизации и обезвреживания отходов травления является безотходным производством, не требует сложного оборудования и позволяет при небольших трудовых затратах полностью обезвредить отработанные отходы травления, тем самым ликвидировать загрязнение окружающей среды и получить полезный продукт, используемый в народном хозяйстве, в частности в лакокрасочной промышленности. Thus, the use of the proposed method for the disposal and neutralization of pickling wastes is a waste-free production, does not require sophisticated equipment and allows for a small amount of labor to completely neutralize spent pickling wastes, thereby eliminating environmental pollution and obtaining a useful product used in the national economy, in particular paint and varnish industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000105528A RU2176288C1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | Method of utilization and decontamination of wastes of pickling in titanium production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000105528A RU2176288C1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | Method of utilization and decontamination of wastes of pickling in titanium production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000105528A RU2000105528A (en) | 2001-11-20 |
| RU2176288C1 true RU2176288C1 (en) | 2001-11-27 |
Family
ID=20231498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000105528A RU2176288C1 (en) | 2000-03-06 | 2000-03-06 | Method of utilization and decontamination of wastes of pickling in titanium production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176288C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448907C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method for complex recycling of wastes formed when processing titanium semi-finished products to obtain potassium hexafluorotitanate |
| RU2755300C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-09-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method for extracting highly dispersed titanium (iv) hydroxide from aqueous solutions |
-
2000
- 2000-03-06 RU RU2000105528A patent/RU2176288C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Жариков Л.П. Охрана окружающей среды. Справочник. - Л.: Судостроение, 1978, с. 320. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448907C1 (en) * | 2010-09-27 | 2012-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Method for complex recycling of wastes formed when processing titanium semi-finished products to obtain potassium hexafluorotitanate |
| RU2755300C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-09-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method for extracting highly dispersed titanium (iv) hydroxide from aqueous solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050085680A1 (en) | Method for industrial decontamination | |
| PL337278A1 (en) | Method of processing residues from a process of purifying combustion gases produced as result of incineration of garbage and industrial waste | |
| JP4954131B2 (en) | Treatment method of water containing borofluoride | |
| RU2176288C1 (en) | Method of utilization and decontamination of wastes of pickling in titanium production | |
| Zueva et al. | Wastewater treatment from galvanization industry with zinc recovery | |
| CS246057B2 (en) | Method of industrial waste detoxication with heavy metals' toxic salt complexes content | |
| CN218798139U (en) | Waste incineration fly ash and waste sulfuric acid co-processing and utilizing equipment | |
| JP2013126648A (en) | Method for separating and extracting metal from soil contaminated with metal compound, and method for cleaning contaminated material such as soil contaminated with metal compound | |
| JP4756415B2 (en) | Gas processing method | |
| CN109078967A (en) | A kind of aluminium electroloysis waste lining leaches liquid oxidation broken cyanide, carbon point-neutralized system | |
| CZ2014457A3 (en) | Neutralization process of waste rinsing water of stainless steel pickling plants | |
| JP2007283216A (en) | Boron-containing wastewater treatment method | |
| CN104402145B (en) | The waste water Han ferrous salt is utilized to prepare the production method of hydrated ferric oxide. | |
| CN102642945A (en) | Technique for recycling aluminum hydroxide from waste liquid for acid washing and alkaline washing aluminum-based material | |
| RU2282598C1 (en) | Method for chemical stabilization of galvanic sludges being for long time on storage | |
| Medi et al. | Hydrometallurgical route for copper, zinc and chromium recovery from galvanic sludge | |
| JP2007061805A (en) | Powerful and clean ionized water | |
| JP2009039664A (en) | Acid treatment method for heavy metal contaminated soil | |
| KR20090045329A (en) | Method of radium stabilization in solid effluent or effluent containing substances in suspension | |
| JP4597283B2 (en) | By-product salt processing method | |
| RU2110488C1 (en) | Method of reusing acidic iron-containing solutions | |
| RU2110486C1 (en) | Method for processing of exhausted solutions comprising compounds of hexavalent chromium | |
| JP3100410B2 (en) | Salt bath treatment method | |
| JP5101760B2 (en) | Heavy metal fixative | |
| RU29530U1 (en) | Metallurgical Waste Processing Line |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170307 |