RU2218312C2

RU2218312C2 - A method to process waste solutions bearing compounds of hexavalent chromium

Info

Publication number: RU2218312C2
Application number: RU2002101966A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Москвичева; В.Т. Фомичев; А.Л. Винников; Ю.Г. Морошкин; О.Н. Фуртатова
Original assignee: Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия; ООО "Лукойл-Волгограднефтепереработка"
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-12-10

Abstract

FIELD: treatment of industrial waste waters; purification of waste electrolytes, etc. SUBSTANCE: invention presents the method for treatment of industrial waste waters, in particular, purification of waste electrolytes, baths of passivation and a chromate treatment from hexavalent chromium, that allows to prevent a natural water pollution and soils and to salvage(recover) conversion products of solutions. For realization of the method of processing of the waste solutions bearing compounds of hexavalent chromium, its recovery up to trivalent chromium using a waste of the industrial production. As the chemical reducing agent is used petrowaste KEK (concentrated sludge) received in process of production of dopant DPh and having the following composition (mass %): the organic part 28-31, zinc oxide 2.5-3.8, magnesium oxide 1.2- 1.22, aluminum oxide 63.98-68.30; at that its organic part includes alkylbenzenes, indenes, phenanthenes and mononaphthenes at following components ratio, mass %: alkylbenzenes 81-85, indenes 1-4, phenanthrenes 3-6, mononaphthenes 5-15, at a mass ratio of petroslime and hexavalent chromium in a solution the equal to 2-3 : 1. EFFECT: method ensures decrease of duration of the waste solutions treatment process, simplifies it at the expense of exclusion of operations of neutralization, separation and drying the sedimentation at simultaneous production of the dry sedimentation. 1 tbl

Description

Изобретение относится к обработке отработанных промышленных сточных вод, в частности очистке отработанных электролитов, ванн пассивации и хроматирования от соединений шестивалентного хрома, позволяет предотвратить загрязнение природных вод и почв и утилизировать продукты переработки растворов. The invention relates to the treatment of industrial wastewater, in particular the purification of spent electrolytes, passivation baths and chromation from hexavalent chromium compounds, helps to prevent pollution of natural waters and soils and to utilize the products of processing solutions.

Известен способ переработки отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, восстановлением его до трехвалентного (а.с. 1715713, C 02 F 1/62, 1992 г.). A known method of processing waste solutions containing hexavalent chromium compounds, restoring it to trivalent (AS 1715713, C 02 F 1/62, 1992).

Недостатком этого способа является длительность процесса очистки технологического раствора от шестивалентного хрома путем восстановления его в трехвалентный, которая составляет от 3,1 до 8,0 часов. The disadvantage of this method is the length of the process of cleaning the technological solution from hexavalent chromium by restoring it to trivalent, which is from 3.1 to 8.0 hours.

Известен также способ переработки отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, восстановлением его до трехвалентного отходом промышленного производства (а.с. 1472454, C 02 F 1/70,1989 г.). There is also a method of processing waste solutions containing hexavalent chromium compounds, restoring it to trivalent industrial waste (AS 1472454, C 02 F 1 / 70.1989).

Преимуществом указанного способа в сравнении с предыдущим является то, что процесс восстановления шестивалентного хрома происходит практически мгновенно. The advantage of this method in comparison with the previous one is that the recovery process of hexavalent chromium occurs almost instantly.

Недостатком этого способа является длительность всего процесса переработки из-за наличия дополнительных операций нейтрализации и отделения осадка в течение 1,5 часов. The disadvantage of this method is the length of the entire processing process due to the presence of additional operations of neutralization and separation of sediment within 1.5 hours.

Наиболее близким к заявленному является способ переработки отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентною хрома, восстановлением его до трехвалентного отходом промышленного производства (п. РФ 2110486, C 02 F 1/62, 1/70, 1998 г. - прототип). Closest to the claimed is a method of processing waste solutions containing hexavalent chromium compounds, reducing it to trivalent industrial waste (paragraphs of the Russian Federation 2110486, C 02 F 1/62, 1/70, 1998 - prototype).

Недостатком известного способа является длительность и сложность процесса переработки из-за наличия кроме восстановления шестивалентного хрома дополнительных операций осаждения ионов хрома и отстаивания осадка, а затем отфильтровывание полученной суспензии на фильтр-прессе или центрифуге для получения пасты и ее высушивание. Сложность способа обусловлена также наличием дополнительного реактора с перемешивающим устройством для отделения и отстоя осадка, фильтр-пресс и сушилка. The disadvantage of this method is the length and complexity of the processing process due to the presence, in addition to hexavalent chromium recovery, of additional operations of precipitation of chromium ions and sedimentation of the precipitate, and then filtering off the resulting suspension in a filter press or centrifuge to obtain a paste and drying it. The complexity of the method is also due to the presence of an additional reactor with a mixing device for separating and settling sludge, a filter press and dryer.

Задачей заявляемого изобретения является снижение времени переработки отработанных растворов и упрощение способа за счет исключения операций нейтрализации, отделения и высушивания осадка, при одновременном получении сухого остатка. The task of the invention is to reduce the processing time of spent solutions and simplify the method by eliminating the operations of neutralization, separation and drying of the precipitate, while obtaining a dry residue.

Поставленная задача решается тем, что в способе переработки отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, восстановлением его до трехвалентного отходом промышленного производства, в качестве реагента восстановителя используют нефтешлам КЕК от производства присадки ДФ-11 состава, мас.%:
Органическая часть - 28-31
Оксид цинка - 2,5-3,8
Оксид магния - 1,2-1,22
Оксид алюминия - 63,98-68,30
причем органическая часть включает алкилбензолы, индены, фенантрены и мононафтены при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алкилбензолы - 81-85
Индены - 1-4
Фенантрены - 3-6
Мононафтены - 5-15
при массовом соотношении нефтешлама и шестивалентного хрома в растворе, равном 2-3:1.The problem is solved in that in the method of processing waste solutions containing hexavalent chromium compounds, reducing it to trivalent industrial waste, KEK sludge from the production of DF-11 additive, wt.% Is used as a reducing agent reagent.
Organic - 28-31
Zinc oxide - 2.5-3.8
Magnesium Oxide - 1.2-1.22
Alumina - 63.98-68.30
moreover, the organic part includes alkylbenzenes, indenes, phenanthrenes and mononaphthenes in the following ratio of components, wt.%:
Alkylbenzenes - 81-85
Indenes - 1-4
Phenanthrenes - 3-6
Mononaphthenes - 5-15
with a mass ratio of oil sludge and hexavalent chromium in solution equal to 2-3: 1.

Использование в качестве реагента восстановителя нефтешлама КЕК обеспечивает полное восстановление шестивалентного хрома в трехвалентный с образованием безводного сухого остатка, т.к. вся вода, содержащаяся в отработанном растворе, испаряется в процессе экзотермической реакции восстановления хрома. The use of KEK oil sludge reducing agent as a reagent ensures the complete reduction of hexavalent chromium to trivalent chromium with the formation of an anhydrous dry residue, since all water contained in the spent solution evaporates during the exothermic reaction of chromium reduction.

Таким образом, предлагаемые отличия сообщают заявляемому способу новый технический эффект - получение утилизированного сухого остатка и очищенной от Cr(VI) сточной воды в процессе восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного. Thus, the proposed differences inform the claimed method of a new technical effect - obtaining a disposed solids and purified from Cr (VI) wastewater in the process of reducing hexavalent chromium to trivalent.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Отработанный раствор, содержащий соединения шестивалентного хрома, в частности СrO₃, соединяют с избыточным содержанием нефтешлама КЕК-отходом производства присадки ДФ-11. При этом шестивалентный хром восстанавливается да трехвалентного, а т.к. реакция восстановления экзотермическая, то вода, содержащаяся в исходном растворе, испаряется и образуется сухой остаток. Соотношение нефтешлама КЕК и содержания СrO₃, в растворе составляет 2-3:1.The spent solution containing hexavalent chromium compounds, in particular CrO ₃ , is combined with excess oil sludge from KEK waste from the production of DF-11 additive. In this case, hexavalent chromium is reduced and trivalent, as the recovery reaction is exothermic, then the water contained in the initial solution evaporates and a dry residue is formed. The ratio of oil slurry KEK and the content of CrO ₃ in the solution is 2-3: 1.

Пример
К 1 л отработанного раствора электролита, содержащего 400, 500, 600 и 700 г/л Cr (VI) добавляли нефтешлам КЕК-отход производства нефтеперерабатывающего завода 000 "Лукойл-Волгограднефтепереработка" при получении антикоррозионной присадки ДФ-11 к индустриальным маслам в количестве 2; 2,5 и 3 содержания Cr(VI). Т.к. процесс экзотермический, то происходит значительное выделение тепла, поэтому вся вода, содержащаяся в растворе, испаряется и степень очистки раствора от хрома составляет 100%. Продукт взаимодействия КЕКа с Cr(Vl) - безводный и представляет собой сухой остаток, в котором содержится Cr(III)-органический комплекс. Его состав: Сr³⁺, Аl₂O₃, ZnO, Ni²⁺, Fe³⁺ + органическая фракция. Сухой остаток используют как экстракт для корректировки растворов электролита хромирования, а также в ряде отраслей как наполнитель, краситель, пластификатор.Example
Oil sludge KEK-waste from the production of the Lukoil-Volgogradneftepererabotka oil refinery 000 was added to 1 liter of the spent electrolyte solution containing 400, 500, 600 and 700 g / l Cr (VI) upon receipt of the DF-11 anti-corrosive additive to industrial oils in an amount of 2; 2.5 and 3 contents of Cr (VI). Because the process is exothermic, then significant heat is generated, so all the water contained in the solution evaporates and the degree of purification of the solution from chromium is 100%. The product of the interaction of KEKa with Cr (Vl) is anhydrous and represents a dry residue, which contains the Cr (III) -organic complex. Its composition: Cr ³⁺ , Al ₂ O ₃ , ZnO, Ni ²⁺ , Fe ³⁺ + organic fraction. The dry residue is used as an extract to adjust the solutions of chromium electrolyte, as well as in a number of industries as a filler, dye, plasticizer.

Пары воды пропускали через фильтры, очищающие воду от примесей с парами, и далее через известные дефлегматоры для конденсации пара, после чего полученная вода может повторно использоваться в технических целях. Water vapor was passed through filters that purify water from impurities with vapors, and then through known reflux condensers to condense the vapor, after which the resulting water can be reused for technical purposes.

В таблице приведены примеры конкретного выполнения по влиянию КЕКа на степень очистки растворов от Cr(Vl) и продолжительность процесса. The table shows examples of specific performance on the effect of KEKa on the degree of purification of solutions from Cr (Vl) and the duration of the process.

Таким образом, в отличие от прототипа, предлагаемый способ в течение одной операции восстановления в растворе Cr(VI) до Cr(III) обеспечивает как очистку сточной воды от Cr(VI) с возможностью ее дальнейшего использования в технических целях, так и получение утилизированного сухого остатка с возможностью его дальнейшею использования как целевого продукта. Thus, in contrast to the prototype, the proposed method during one recovery operation in a solution of Cr (VI) to Cr (III) provides both the treatment of wastewater from Cr (VI) with the possibility of its further use for technical purposes, as well as obtaining recycled dry residue with the possibility of its further use as the target product.

Claims

A method of processing waste solutions containing hexavalent chromium compounds by reducing it to trivalent industrial waste, characterized in that KEK oil waste from the production of DF-11 additive, wt.%, Is used as a reducing agent;

Organic 28-31

Zinc oxide 2.5-3.8

Magnesium Oxide 1.2-1.22

Alumina 63.98-68.30

moreover, the organic part includes alkylbenzenes, indenes, phenanthrenes and mononaphthenes in the following ratio of components, wt.%:

Alkylbenzenes 81-85

Indenes 1-4

Phenanthrenes 3-6

Mononaphthenes 5-15

with a mass ratio of oil waste and hexavalent chromium in solution equal to 2-3: 1.