RU2289638C1 - Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов - Google Patents
Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2289638C1 RU2289638C1 RU2005122756/02A RU2005122756A RU2289638C1 RU 2289638 C1 RU2289638 C1 RU 2289638C1 RU 2005122756/02 A RU2005122756/02 A RU 2005122756/02A RU 2005122756 A RU2005122756 A RU 2005122756A RU 2289638 C1 RU2289638 C1 RU 2289638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- etching
- hydroxides
- mineral acids
- waste
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005530 etching Methods 0.000 title abstract description 23
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title abstract description 8
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 title abstract 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- XROWMBWRMNHXMF-UHFFFAOYSA-J titanium tetrafluoride Chemical class [F-].[F-].[F-].[F-].[Ti+4] XROWMBWRMNHXMF-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 11
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 10
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012015 optical character recognition Methods 0.000 description 25
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- RXCBCUJUGULOGC-UHFFFAOYSA-H dipotassium;tetrafluorotitanium;difluoride Chemical class [F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[K+].[K+].[Ti+4] RXCBCUJUGULOGC-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 7
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 7
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- -1 fluorine anions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- FVIZARNDLVOMSU-UHFFFAOYSA-N ginsenoside K Natural products C1CC(C2(CCC3C(C)(C)C(O)CCC3(C)C2CC2O)C)(C)C2C1C(C)(CCC=C(C)C)OC1OC(CO)C(O)C(O)C1O FVIZARNDLVOMSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к регенерации отработанных травильных кислотных растворов и утилизации отходов, образующихся при травлении титановых сплавов. Способ включает восстановление фторидов титана соединениями щелочных металлов, фильтрацию и высушивание полученной из раствора титаносодержащей соли, при этом высушивание титаносодержащей соли производят при температуре 30-60°С, а фильтрат дополнительно подвергают электродиализу с применением ионообменных мембран, после которого минеральные кислоты возвращают в производство, а гидроокислы легирующих элементов утилизируют. Технический результат: полное утилизирование отработанных травильных кислотных растворов с получением продуктов (соли гексафторотитаната калия, гидроокислы и очищенные минеральные кислоты), пригодных для применения в промышленности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к химическому кислотному травлению металлов, приводящему к образованию отработанных металлосодержащих травильных растворов и промывных вод. Более конкретно, настоящее изобретение относится к регенерации отработанных травильных кислотных растворов (ОТКР) и утилизации отходов, образующихся при травлении титановых сплавов.
В промышленности титановые сплавы производятся в виде слитков, которые затем перерабатываются в полуфабрикаты и детали методом ковки, прокатки, механической обработки. Для ряда технологических операций требуется нагрев металла для его деформации без растрескивания. При нагреве металла на воздухе на его поверхности образуется окисный слой, подлежащий удалению на последующих переделах. Слой удаляют методами дроби и пескоструйной обработки, абразивом, с последующим травлением в кислотах для снятия небольшого слоя металла с обработанной поверхности.
Травление производится в водном растворе плавиковой кислоты, содержащей 2-7 вес.% HF, при этом образуются фториды титана
Скорость травления увеличивается при добавлении в раствор одной из сильных минеральных кислот: азотной, соляной, серной при концентрации от 5 до 20% (вес.).
Реакция (2) зависит от присутствия азотной кислоты (HNO3) или другого окислителя.
Азотная кислота также выступает в роли ингибитора наводораживания в титановом сплаве во время травления. Минеральные кислоты также растворяют некоторые легирующие элементы в титановых сплавах и окисляют трехвалентный титан до четырехвалентного. Для увеличения долговечности раствора периодически добавляют плавиковую кислоту и минеральные кислоты. При насыщении травильного раствора фторидами титана, а также в зависимости от температуры травления, состояния окисления титана, от концентрации кислоты и примесей происходит резкое замедление протекания реакции, и твердый гидрированный слой фторида титана оседает на поверхности. Кислотный травильный раствор становится отработанным (ОТКР).
ОТКР содержит фториды титана (в пересчете на металлический титан от 25 до 50 г/л), минеральные кислоты, которые используются при травлении на 25-30%, иногда - избыток плавиковой кислоты и различные легирующие компоненты: алюминий, ванадий, хром, марганец, олово, цирконий.
Известен способ утилизации ОТКР путем нейтрализации известью с получением твердых отходов в виде смеси гидроксидов металлов, гипса и фторида кальция. (Охрана окружающей среды. Справочник. Л.П.Шариков, Ленинград, 1978 г., стр.320).
Недостатками данного способа является:
- образование большого количества твердых отходов;
- наличие токсичных сбросов по окончании переработки ОТКР;
- потеря соединений титана, содержащихся в ОТКР;
- неполное использование дорогостоящих минеральных кислот, пригодных для дальнейшей обработки титановых сплавов.
Известен способ электрохимической регенерации ОТКР методом электродиализа с применением ионообменных мембран (В.П.Кочергин, Г.К.Аксенова «Производство титановых сплавов», вып.Сб.2, Сборник ВИЛС, изд-во «Металлургия»; Б.Н.Ласкорин, Н.М.Смирнова, М.Н.Гантман «Ионообменные мембраны и их применение», Госатомиздат,1961 г., г.Москва; «Деминерализация методом электродиализа (ионитовые мембраны)», пер. с анг. под редакцией Б.Н.Ласкорина и Ф.В.Раузена, Госатомиздат, г.Москва, 1963 г.; «Проектное задание цеха регенерации ОТР ВСМОЗ, том 1, заказ №872-62, архив №48037, Свердловский филиал «Уралгипрохим», 1963 г.).
Данный способ предназначен для выделения из ОТКР свободных минеральных кислот повышенной концентрации с целью повторного использования их в производстве.
Недостатком данного способа регенерации ОТКР, образующихся при травлении титановых сплавов, является то, что при концентрации титана в ОТКР в пределах от 25 до 50 г/л в католите при электролизе образуется объемная масса нерастворимого осадка гидроокиси титана (Ti(OH)4) в виде студня, частицы которого закупоривают отверстия анионитовых мембран. В результате этого явления скорость электролиза снижается, и процесс прекращается.
В связи с этим данный способ регенерации ОТКР, содержащего соединения, титану не нашел промышленного применения.
Известен способ восстановления фторидов титана из ОТКР посредством корректировки молярного соотношения титана и фтора до критических диапазонов с последующим добавлением избыточного количества соединений щелочных металлов с получением соли гексафторотитаната калия (К2TiF6), выпадающего в осадок. Соль фильтруют, промывают и сушат, а фильтрат нейтрализуют известью. (Патент США №4943419 от 24.07.1990, доктор Joseph A.Megy) - прототип.
Недостатком известного способа является:
- потеря неиспользованных свободных минеральных кислот, загрязненных легирующими элементами, которые быстро накапливаются в ОТКР при травлении и делают фильтрат (после удаления солей фторида титана) непригодным к использованию для травления; кроме того, примеси легирующих элементов загрязняют соль гексафторотитаната калия, соль кристаллизуется «грязной» и мелкодисперсной;
- при нейтрализации фильтрата известью образуются продукты нейтрализации, загрязняющие окружающую среду.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является комплексная регенерация ОТКР.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении данного изобретения, является:
- получение ценной товарной продукции: соли гексафторотитаната калия; минеральных кислот, очищенных от солей титана и гидроокислов легирующих элементов, пригодных для применения в промышленности;
- исключается загрязнение окружающей среды вредными продуктами нейтрализации ОТКР известью;
- резко сокращаются капитальные затраты на сооружения для нейтрализации травильных стоков известью.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов, включающем восстановление фторидов титана соединениями щелочных металлов, фильтрацию и высушивания полученной из раствора титаносодержащей соли, фильтрат дополнительно подвергают электродиализу с применением ионообменных мембран, после которого минеральные кислоты возвращают в производство, а гидроокислы легирующих элементов утилизируют.
Целесообразно высушивание соли производят при температуре от 30 до 60°С.
Осуществление способа регенерации ОТКР иллюстрируется схемой процесса, представленной на чертеже.
В реактор 1 подается ОТКР, где производится восстановление фторидов титана соединениями щелочных металлов с образованием осадка соли гексафторотитаната калия (К2TiF6). Далее производится фильтрация в вакуум-фильтре 2 и промывка полученного осадка, с последующей его сушкой в сушильном агрегате 4. При промывке гексафторотитаната калия образуется одноводное соединение K2TiF6·H2O в виде мелких кристаллов, которые не пригодны для технического использования в качестве легирующего и модифицирующего компонента в производстве алюминия. Для укрупнения кристаллов производят выдержку соли во влажном состоянии на воздухе известным способом. При этом происходит «старение» кристаллов, но на этот процесс затрачивается от 12 до 24 часов.
Для ускорения процесса старения и повышения размеров кристаллов в 1,5-3 раза (по сравнению с выдержкой на воздухе) предлагается нагрев соли, которая легко обезвоживается, начиная с температуры 30°С, и заканчивается при температуре 60°С, при этом кристаллы укрупняются, длительность процесса сокращается в 6-12 раз.
K2TiF6·Н2O→K2TiF6+H2O
После фильтрации фильтрат подвергся электродиализу в электродиализаторе 3 с применением анионитовой мембраны для очистки его от легирующих примесей. Под действием поля постоянного тока, создаваемого выпрямительным агрегатом (ВАК), происходит миграция анионов фтора F1- и свободных, не использованных при травлении минеральных кислот через ионообменную мембрану из катодной камеры в анодную, при этом в катодной камере повышается рН среды и вследствие этого выпадают осадки гидроокислов легирующих элементов с частичным восстановлением металлов на катоде и выделением свободного водорода. Гидроокислы легирующих металлов помещаются в емкость 6. В связи с тем, что титан удален из ОТКР в виде соли гексафторотитаната калия, а концентрация легирующих примесей в ОТКР мала, в катодной камере образуется незначительное количество гидроокисей металлов, они не закупоривают отверстия в анионитовых мембранах и не влияют на скорость электролиза.
Промышленная применяемость заявленного способа регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при травлении титановых сплавов, подтверждается следующим примером конкретного выполнения.
1000 мл ОТКР, взятого из цеховой травильной ванны, содержащего 48,1 г/л титана, 33,6 г/л фтора, 1,2 г/л алюминия, 0,8 г/л ванадия, 28,1% серной кислоты, помещали в кристаллизационный реактор, добавили в качестве окислителя расчетное количество азотной кислоты - 168 мл (для окисления трехвалентного титана в четырехвалентный), добавили расчетное количество плавиковой кислоты (40%) - 210 мл (для корректировки соотношения молярных долей Т1/Р до величины 6,4), в последнюю очередь добавили хлористый калий в избытке - 185,6 г (для корректировки соотношения молярных долей Ti/KCl до величины 3,86).
Кристаллический хлористый калий подавали в реактор небольшими порциями в течение 40 минут, при температуре 25°С, при медленном перемешивании, данные условия реакции являются оптимальными для более полного осаждения соли без разрушения кристаллов.
Соль K2TiF6 подверглась вакуумной фильтрации в пластиковой воронке Бюхнера с полипропиленовой тканью. Мокрый отстой K2TiF6 составил 260,2 г, затем его промыли 2 раза от остатков кислоты в 500 мл воды, остаток соли после промывки составил 208,16 г. При промывке гексафторотитана калия образуется одноводное соединение К2TiF6·Н2O. Кристаллы этой соли обезвоживали, поднимая температуру от 20° до 100°С. Обезвоживание начиналось при температуре 30°С и заканчивалось при температуре 60°С. После обезвоживания вес кристаллического осадка K2TiF6 составил 170,2 г с содержанием Ti 19,3%.
После фильтрации объем фильтрата составил 700 мл. Состав фильтрата: серная кислота - 27,6%, плавиковая кислота - 1,38%, титан - 1,04 г/л, алюминий - 1,08 г/л, ванадий - 0,5 г/л. Эффективность очистки ОТКР от фторида титана - 97,8%.
Фильтрат подвергли электродиализу с применением анионитовой мембраны для очистки его от легирующих примесей. Под действием поля постоянного тока, создаваемого выпрямительным агрегатом (ВАК), происходит миграция анионов фтора F1- и группы 
через ионообменную мембрану из катодной камеры в анодную, при этом в катодной камере повышается рН среды и вследствие этого выпадают осадки гидроокислов легирующих элементов с частичным восстановлением металлов на катоде и выделением свободного водорода. Гидроокислы легирующих металлов подлежат утилизации известными способами (например, возможно их восстановление методом алюмотермии). В связи с тем, что титан удален из ОТКР в виде соли гексафторотитаната калия, а концентрация легирующих примесей в ОТКР мала, в катодной камере образуется незначительное количество гидроокисей металлов, они не закупоривают отверстия в анионитовых мембранах и не влияют на скорость электролиза.
Регенерированный раствор фильтрата содержит 85-90% серной кислоты от исходной концентрации, легирующих элементов - 0,01%, титана - не более 0,1 г/л.
Регенерированный отработанный травильный кислотный раствор был опробован для травления образцов из термически обработанного титанового сплава 6A14V. Результаты травления указывают на возможность вторичного использования выделенных из травильных растворов минеральных кислот.
Предлагаемый способ позволяет:
- полностью утилизировать отработанный травильный кислотный раствор, образующийся при травлении титановых сплавов;
- исключить загрязнение окружающей среды техногенными отходами нейтрализации ОТКР известью;
- восстановить из ОТКР чистую соль гексафторотитанат калия с содержанием титана 19,5%, который широко применяется в алюминиевой промышленности для производства деталей с повышенной вязкостью, усталостной прочностью;
- регенерировать ОТКР с высвобождением дорогостоящих минеральных кислот, не загрязненных легирующими элементами и титаном, которые возможно вторично использовать для травления титановых сплавов;
- сократить капитальные затраты на сооружения для нейтрализации травильных стоков известью.
Claims (2)
1. Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов, включающий восстановление фторидов титана соединениями щелочных металлов, фильтрацию и высушивание полученной из раствора титаносодержащей соли, отличающийся тем, что высушивание титаносодержащей соли производят при температуре 30-60°С, а фильтрат дополнительно подвергают электродиализу с применением ионообменных мембран, после которого минеральные кислоты возвращают в производство, а гидроокислы легирующих элементов утилизируют.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что утилизацию гидроокислов легирующих элементов проводят восстановлением - методом алюмотермии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122756/02A RU2289638C1 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122756/02A RU2289638C1 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2289638C1 true RU2289638C1 (ru) | 2006-12-20 |
Family
ID=37666832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122756/02A RU2289638C1 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2289638C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419684C2 (ru) * | 2009-06-04 | 2011-05-27 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов, в том числе поверхности трещин и узких зазоров |
| RU2448907C1 (ru) * | 2010-09-27 | 2012-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ комплексной утилизации отходов, образующихся при обработке титановых полуфабрикатов, с получением гексафторотитаната калия |
| WO2012082004A1 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Катализа Им. Г.К.Борескова Сибирского Отделения Ран | Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов |
| RU2596564C1 (ru) * | 2015-04-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ регенерации отработанных кислых травильных растворов, образующихся при обработке изделий из титана |
| CN111792668A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-20 | 中铝环保节能科技(湖南)有限公司 | 一种含钛废酸液和酸性废水的处理方法 |
| RU2808808C1 (ru) * | 2023-05-25 | 2023-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II" | Сырьевая смесь для производства плит бетонных тротуарных |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU231397A1 (ru) * | Н. Ш. Сафиуллин, Э. К. Бел , С. К. Сол ник | Способ регенерации азотной и плавиковой кислот из отработаннб1х азотно-плавиковых травильныхрастворов | ||
| SU1105515A1 (ru) * | 1981-07-02 | 1984-07-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии | Способ регенерации кислот из фторсодержащих травильных растворов |
| US4943419A (en) * | 1988-05-24 | 1990-07-24 | Megy Joseph A | Process for recovering alkali metal titanium fluoride salts from titanium pickle acid baths |
-
2005
- 2005-07-18 RU RU2005122756/02A patent/RU2289638C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU231397A1 (ru) * | Н. Ш. Сафиуллин, Э. К. Бел , С. К. Сол ник | Способ регенерации азотной и плавиковой кислот из отработаннб1х азотно-плавиковых травильныхрастворов | ||
| SU1105515A1 (ru) * | 1981-07-02 | 1984-07-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов,Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии | Способ регенерации кислот из фторсодержащих травильных растворов |
| US4943419A (en) * | 1988-05-24 | 1990-07-24 | Megy Joseph A | Process for recovering alkali metal titanium fluoride salts from titanium pickle acid baths |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2419684C2 (ru) * | 2009-06-04 | 2011-05-27 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов, в том числе поверхности трещин и узких зазоров |
| RU2448907C1 (ru) * | 2010-09-27 | 2012-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ комплексной утилизации отходов, образующихся при обработке титановых полуфабрикатов, с получением гексафторотитаната калия |
| WO2012082004A1 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Катализа Им. Г.К.Борескова Сибирского Отделения Ран | Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов |
| RU2596564C1 (ru) * | 2015-04-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ регенерации отработанных кислых травильных растворов, образующихся при обработке изделий из титана |
| CN111792668A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-10-20 | 中铝环保节能科技(湖南)有限公司 | 一种含钛废酸液和酸性废水的处理方法 |
| RU2808808C1 (ru) * | 2023-05-25 | 2023-12-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II" | Сырьевая смесь для производства плит бетонных тротуарных |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101853255B1 (ko) | 산화아연을 정제하는 방법 | |
| JP5512482B2 (ja) | 亜鉛めっき廃液からの亜鉛の分離回収方法 | |
| CN104310690B (zh) | 金属硝酸、氢氟酸酸洗废液的再生和金属元素的回收工艺 | |
| US6592830B1 (en) | Treating niobium and or tantalum containing raw materials | |
| JP4579682B2 (ja) | 金属酸洗い浴をリサイクルするための方法および装置 | |
| WO2010051992A1 (en) | Recovery of metals and acids from exhausted pickling solutions and/or neutralization sludge | |
| JP5867710B2 (ja) | 高純度硫酸ニッケルの製造方法、及びニッケルを含む溶液からの不純物元素除去方法 | |
| JP2013159543A (ja) | リン酸塩スラッジの処理方法 | |
| RU2289638C1 (ru) | Способ регенерации отработанных травильных кислотных растворов, образующихся при обработке титановых сплавов | |
| JP4595048B2 (ja) | 酸洗用水溶液およびその製造方法ならびに資源回収方法 | |
| US8282903B2 (en) | Method for recovering nitric acid and purifying silver nitrate electrolyte | |
| RU2334023C1 (ru) | Способ регенерационной очистки медно-аммиачных травильных растворов | |
| RU2479493C2 (ru) | Способ очистки сточных вод | |
| JP2015199614A (ja) | リン（ｐ）を含有する下水汚泥焼却灰からのリン酸溶液の回収方法 | |
| WO2018190751A1 (ru) | Способ переработки жидких отходов аэс с борным регулированием | |
| RU2596564C1 (ru) | Способ регенерации отработанных кислых травильных растворов, образующихся при обработке изделий из титана | |
| JP2011195935A (ja) | 白金族元素の分離回収方法 | |
| JP6616845B2 (ja) | 鉄含有スラッジの処理方法および関連する設備 | |
| JP7183694B2 (ja) | ルテニウムの回収方法 | |
| US3647686A (en) | Method of treating industrial waste water without contamination of the environment | |
| JP4225523B2 (ja) | 亜硝酸亜鉛水溶液およびその製造方法 | |
| CN221319542U (zh) | 一种废盐酸的回收处理装置 | |
| JP3917222B2 (ja) | 集塵機灰の処理方法 | |
| JP7275608B2 (ja) | フッ素を含有する溶液からのフッ素濃縮物の回収方法 | |
| CN117361593A (zh) | 一种从生活垃圾焚烧飞灰制备氟化镁的方法 |