RU2294982C1 - Method of recovery of the spent solutions of the hydrochloric acid - Google Patents
Method of recovery of the spent solutions of the hydrochloric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294982C1 RU2294982C1 RU2005122680/02A RU2005122680A RU2294982C1 RU 2294982 C1 RU2294982 C1 RU 2294982C1 RU 2005122680/02 A RU2005122680/02 A RU 2005122680/02A RU 2005122680 A RU2005122680 A RU 2005122680A RU 2294982 C1 RU2294982 C1 RU 2294982C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrochloric acid
- distillation
- spent
- solutions
- acid
- Prior art date
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам регенерации соляной кислоты из отработанных травильных растворов (ОТР), содержащих неиспользованную соляную кислоту и соли железа, и может быть использовано в гальванических производствах, в металлургической, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to methods for the recovery of hydrochloric acid from spent pickling solutions (OTP) containing unused hydrochloric acid and iron salts, and can be used in galvanic industries, in the metallurgical, chemical and other industries.
Известен способ регенерации отработанных растворов соляной кислоты, содержащих ионы железа (АС СССР №1351176, кл. С 23 G 1/36, С 23 F 1/46, опубликован 14.04.94, бюл. №7). Согласно этому способу производят распыление раствора в горячих продуктах сгорания топлива, отделяют оксидную пыль, а затем получают водный раствор соляной кислоты. При этом получение водного раствора соляной кислоты ведут путем абсорбции хлористого водорода сточными водами и дополнительно осуществляют повышение концентрации регенерируемой соляной кислоты многократным упариванием и термической обработкой, при которой происходит разложение хлористого водорода. Степень регенерации отработанной соляной кислоты увеличивается до 20,8%.A known method of regeneration of spent solutions of hydrochloric acid containing iron ions (USSR AS No. 1351176, class C 23 G 1/36, C 23 F 1/46, published 04/14/94, bull. No. 7). According to this method, a solution is sprayed in hot products of fuel combustion, oxide dust is separated, and then an aqueous solution of hydrochloric acid is obtained. In this case, the preparation of an aqueous hydrochloric acid solution is carried out by absorption of hydrogen chloride by wastewater and an additional increase in the concentration of regenerated hydrochloric acid by repeated evaporation and heat treatment, in which the decomposition of hydrogen chloride occurs. The degree of regeneration of spent hydrochloric acid increases to 20.8%.
К недостаткам указанного способа относится использование высоких температур при регенерации кислоты, что требует специальных мер защиты окружающей среды и работающего персонала. Кроме того, этот метод применяют для обработки растворов с невысокой концентрацией соляной кислоты и хлоридов железа (суммарное содержание хлоридов ~10 г /л).The disadvantages of this method include the use of high temperatures during acid regeneration, which requires special measures to protect the environment and working personnel. In addition, this method is used to process solutions with a low concentration of hydrochloric acid and iron chlorides (total chloride content ~ 10 g / l).
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому по технической сущности является заявка №4240078 ФРГ, МКИ С 01 В 7/07, С 01 F 7/50 (заявл. 28.11.92, опубликована 1.08.94), в которой предлагается способ и установка для очистки и концентрирования разбавленной загрязненной соляной кислоты, которые позволяют получать чистую концентрированную соляную кислоту и одновременно пригодные для использования соли алюминия высокой чистоты. Способ заключается в азеотропной перегонке загрязненной соляной кислоты методами вакуумной ректификации. Для азеотропного смещения в соляную кислоту добавляют высококипящие компоненты, например CaCl2 или AlCl3, в результате чего загрязняющие HCl кислоты (плавиковая, серная и азотная) осаждаются в виде солей алюминия, причем сначала осаждается AlF3, отделяемый вакуумной микрофильтрацией, а затем осаждаются серно- и азотнокислые соли алюминия, которые выпариванием высушиваются досуха.Of the known technical solutions, the closest to the claimed technical essence is the application No. 424 078 FRG, MKI C 01 B 7/07, C 01 F 7/50 (decl. 28.11.92, published 1.08.94), which proposes a method and installation for the purification and concentration of diluted contaminated hydrochloric acid, which allows to obtain pure concentrated hydrochloric acid and at the same time suitable for use high-purity aluminum salts. The method consists in azeotropic distillation of contaminated hydrochloric acid by vacuum distillation methods. For azeotropic displacement, high-boiling components, for example, CaCl 2 or AlCl 3 , are added to hydrochloric acid, as a result of which HCl polluting acids (hydrofluoric, sulfuric, and nitric) are precipitated in the form of aluminum salts, with AlF 3 precipitated first, separated by vacuum microfiltration, and then sulfur precipitated - and nitric salts of aluminum, which are dried to dryness by evaporation.
Недостатком указанного способа является то, что он применим к растворам соляной кислоты, загрязненной другими кислотами и не имеющей в своем составе ионов железа. Кроме того, в предлагаемом способе используют вакуумную перегонку, что существенно усложняет технологическую схему и требует применения сложного, дорогостоящего и коррозионно-стойкого оборудования, а также не регенерируют промывные воды, с которыми теряется до 15% кислоты.The disadvantage of this method is that it is applicable to solutions of hydrochloric acid contaminated with other acids and not containing iron ions. In addition, the proposed method uses vacuum distillation, which significantly complicates the technological scheme and requires the use of complex, expensive and corrosion-resistant equipment, and also do not regenerate the wash water, with which up to 15% of acid is lost.
Задача, решаемая предлагаемым способом, - усовершенствование процесса регенерации соляной кислоты и промывных вод после процесса травления, повышение степени регенерации обрабатывающих растворов.The problem solved by the proposed method is improving the process of regeneration of hydrochloric acid and wash water after the etching process, increasing the degree of regeneration of the processing solutions.
Технический результат от использования предлагаемого способа заключается в создании замкнутых циклов по технологическим растворам: по соляной кислоте и по промывным водам.The technical result from the use of the proposed method is to create closed cycles for technological solutions: hydrochloric acid and wash water.
Указанный результат достигается тем, что в способе регенерации отработанных растворов соляной кислоты, включающем азеотропную перегонку, перед азеотропной перегонкой смешивают кубовый остаток, получаемый при дистилляции промывных вод, с отработанной соляной кислотой, пары, выделяемые в процессе азеотропной перегонки смеси, используют для предварительного подогрева отработанной соляной кислоты, полученный конденсат корректируют по содержанию кислоты и возвращают в технологическую ванну, часть кубового остатка процесса азеотропной перегонки выводят в емкость, снабженную холодильником, для вывода хлоридов железа и других металлов, перешедших в соляную кислоту при травлении, путем охлаждения раствора и кристаллизации части растворенных солей железа, пары, получаемые при дистилляции промывных вод, используют для нагрева, а полученный конденсат также возвращается в технологический цикл для проведения промывочных операций.This result is achieved by the fact that in the method of regeneration of spent hydrochloric acid solutions, including azeotropic distillation, before the azeotropic distillation, the bottom residue obtained by washing water distillation is mixed with spent hydrochloric acid, the vapors released during the azeotropic distillation of the mixture are used to preheat the spent hydrochloric acid, the resulting condensate is adjusted for the acid content and returned to the process bath, part of the bottom residue of the azeotropic process distillations are removed to a container equipped with a refrigerator to remove iron chlorides and other metals converted to hydrochloric acid by etching by cooling the solution and crystallizing part of the dissolved iron salts, the vapors obtained from the distillation of the washings are used for heating, and the condensate also returns into the technological cycle for washing operations.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Промывные воды после процесса травления, содержащие 0,2-0,3 М соляной кислоты, подвергают перегонке в дистилляторе любого известного типа с числом тарелок не менее 8. Соляная кислота обладает свойством образовывать азеотропную смесь при концентрации кислоты 6,3 М с температурой кипения 108,6°С, что выше температуры кипения как чистой воды (100°С), так и чистой соляной кислоты (-84,8°С). Характерной особенностью растворов, дающих такие азеотропные смеси, является то, что при перегонке их состав всегда стремится к составу азеотропа. Это означает, что при перегонке доазеотропных смесей в паровую фазу преимущественно будет переходить вода, а в кубе будет накапливаться кислота. При перегонке заазеотропных смесей в паровую фазу, соответственно, будет переходить соляная кислота, а в кубе будет накапливаться азеотропная смесь.Wash water after the etching process, containing 0.2-0.3 M hydrochloric acid, is subjected to distillation in a distiller of any known type with a number of plates of at least 8. Hydrochloric acid has the property of forming an azeotropic mixture at a concentration of 6.3 M acid with a boiling point of 108 , 6 ° C, which is higher than the boiling point of both pure water (100 ° C) and pure hydrochloric acid (-84.8 ° C). A characteristic feature of solutions giving such azeotropic mixtures is that when distilled, their composition always tends to the composition of the azeotrope. This means that during the distillation of pre-azeotropic mixtures, water will mainly pass into the vapor phase, and acid will accumulate in the cube. During distillation of the azeotropic mixtures, hydrochloric acid will pass into the vapor phase, respectively, and an azeotropic mixture will accumulate in the cube.
Дистилляция промывных вод после процесса травления при достаточном числе тарелок позволяет в качестве конденсата получать воду, а в кубе ректификационной колонны накапливать соляную кислоту с концентрацией, равной содержанию HCl в травильной ванне. Этот кубовый раствор смешивают с отработанной соляной кислотой, поступающей из ванны травления, и направляют на регенерацию методом однократной перегонки, при этом в куб сразу заливают азеотропную смесь. При равенстве скоростей подачи раствора на перегонку и скорости перегонки содержание кислоты в получаемом конденсате практически то же, что и в подаваемом на регенерацию растворе.Distilling the wash water after the etching process with a sufficient number of plates allows water to be obtained as condensate, and to accumulate hydrochloric acid in a cube of the distillation column with a concentration equal to the HCl content in the etching bath. This still solution is mixed with the spent hydrochloric acid coming from the pickling bath and sent for regeneration by a single distillation method, while the azeotropic mixture is immediately poured into the cube. If the solution feed rates for distillation are equal to the speed of distillation, the acid content in the resulting condensate is almost the same as in the solution supplied for regeneration.
Хлориды железа и (или) других металлов по мере перегонки будут накапливаться в кубе, где возможна их кристаллизация при достижении состояния насыщения. Для их вывода непрерывно или периодически часть кубового остатка направляется в специальную емкость, снабженную холодильником. При снижении температуры от температуры кипения до температуры +20°С растворимость хлоридов железа уменьшается примерно в два раза. После отделения выпавших кристаллов хлорида железа раствор вновь возвращают в куб дистилляционной установки.Chlorides of iron and (or) other metals as they are distilled, will accumulate in the cube, where their crystallization is possible upon reaching the saturation state. For their withdrawal, continuously or periodically, part of the bottoms is sent to a special container equipped with a refrigerator. With a decrease in temperature from the boiling point to a temperature of + 20 ° С, the solubility of iron chlorides decreases approximately by half. After separation of the precipitated crystals of iron chloride, the solution is again returned to the cube of the distillation unit.
Отгоняемые из дистиллятора пары воды используют для предварительного подогрева поступающих в дистиллятор промывных вод и после окончательной конденсации направляют для проведения промывочных операций. Пары регенерированной кислоты после азеотропной перегонки таким же образом используют для предварительного подогрева отработанной соляной кислоты и после окончательного охлаждения направляют в емкость, где производится корректировка соляной кислоты по составу, так как часть кислоты расходуется на собственно процесс травления металлов с образованием соответствующих хлоридов.The water vapor distilled from the distiller is used to preheat the washing water entering the distiller and, after the final condensation, is sent for washing operations. After azeotropic distillation, vapors of regenerated acid are used in the same way to preheat spent hydrochloric acid and, after final cooling, are sent to a container where the hydrochloric acid is adjusted in composition, since part of the acid is spent on the metal etching process itself with the formation of the corresponding chlorides.
Пример осуществления способа.An example implementation of the method.
Способ осуществляют в соответствии со схемой, изображенной на чертеже, где 1 - емкость для приготовления травильного раствора, 2 - травильная ванна, 3 - сборник отработанного раствора, 4 - предварительный нагреватель для кислоты, 5 - дистиллятор для соляной кислоты, 6 - конденсатор, 7 - промывная ванна, 8 - сборник промывных вод, 9 - предварительный нагреватель для промывных вод, 10 - дистиллятор для промывных вод, 11 - конденсатор, 12 - аппарат для вывода хлоридов металлов.The method is carried out in accordance with the scheme shown in the drawing, where 1 is a container for preparing the etching solution, 2 is an etching bath, 3 is a collection of spent solution, 4 is a pre-heater for acid, 5 is a distiller for hydrochloric acid, 6 is a condenser, 7 - rinse bath, 8 - rinse water collection, 9 - pre-heater for rinse water, 10 - distiller for rinse water, 11 - condenser, 12 - apparatus for removing metal chlorides.
Промывные воды после процесса травления, содержащие 0,2-0,3 М соляной кислоты, из промывной ванны 7 направляют в сборник 8, откуда пропускают через предварительный нагреватель 9 и подвергают перегонке в дистилляторе 10 любого известного типа с числом тарелок не менее 8. Соляная кислота обладает свойством образовывать азеотропную смесь при концентрации кислоты 6,3 М с температурой кипения 108,6°С, что выше температуры кипения как чистой воды (100°С), так и чистой соляной кислоты (-84,8°С). Поэтому при перегонке в кубе происходит накопление кислоты, состав которой стремится к составу азеотропа, а в паровую фазу преимущественно будет переходить вода.Wash water after the etching process, containing 0.2-0.3 M hydrochloric acid, from the wash bath 7 is sent to a collector 8, from where it is passed through a pre-heater 9 and distilled in a distiller 10 of any known type with a number of plates of at least 8. Salt acid has the property of forming an azeotropic mixture at an acid concentration of 6.3 M with a boiling point of 108.6 ° C, which is higher than the boiling point of both pure water (100 ° C) and pure hydrochloric acid (-84.8 ° C). Therefore, during distillation in the cube, acid accumulates, the composition of which tends to the composition of the azeotrope, and water will predominantly pass into the vapor phase.
Соляная кислота, содержащая неиспользованную травильную кислоту и хлориды двух- и трехвалентного железа, поступает из ванны травления 2 в сборник 3, в который подают кислоту из куба дистиллятора 10. Из сборника 3 раствор через предварительный нагреватель 4 поступает в куб дистиллятора 5, где залита соляная кислота концентрацией 6,3 М, что соответствует азеотропной смеси вода - соляная кислота.Hydrochloric acid, containing unused etching acid and ferric chloride, comes from pickling bath 2 to collector 3, into which acid is supplied from distillation cube 10. From collector 3, the solution through preheater 4 enters distillation cube 5, where hydrochloric acid is poured acid with a concentration of 6.3 M, which corresponds to an azeotropic mixture of water - hydrochloric acid.
Концентрация растворов соляной кислоты для травления стали обычно не превышает 3-4 моль/дм3, поэтому при их прибавлении к азеотропной смеси, находящейся в кубе дистиллятора 5, и отборе такого же количества раствора, что и было подано в куб, кислотность полученного конденсата будет соответствовать кислотности подаваемого на регенерацию раствора. Отгоняемые из дистиллятора 5 пары направляют в предварительный нагреватель 4 для подогрева поступающего в дистиллятор раствора и далее в конденсатор 6, откуда регенерированная кислота поступает в емкость 1, где производится корректировка соляной кислоты по составу, так как часть кислоты расходуется на собственно процесс травления металлов с образованием соответствующих хлоридов.The concentration of hydrochloric acid solutions for steel etching usually does not exceed 3-4 mol / dm 3 ; therefore, when they are added to the azeotropic mixture located in the cube of distiller 5 and the same amount of solution is taken as was supplied to the cube, the acidity of the condensate obtained will be correspond to the acidity of the solution supplied for regeneration. The vapors distilled from the distiller 5 are sent to the preheater 4 to heat the solution entering the distiller and then to the condenser 6, from where the regenerated acid enters the tank 1, where the hydrochloric acid is adjusted in composition, as part of the acid is spent on the metal etching process itself with the formation of corresponding chlorides.
Хлориды железа и (или) других металлов по мере перегонки будут накапливаться в кубе дистиллятора 5, где и возможно их выпадение при достижении состояния насыщения. Для их вывода непрерывно или периодически часть кубового остатка из дистиллятора 5 направляют в специальный аппарат 12, снабженный холодильником. При охлаждении раствора от температуры кипения до температуры +20°С растворимость хлоридов железа уменьшается примерно в два раза и избыток солей выпадает в осадок. После отделения осадка кристаллов хлорида железа раствор вновь возвращают в куб дистилляционной установки.Chlorides of iron and (or) other metals as the distillation will accumulate in the cube of the distiller 5, where it may be precipitated upon reaching the saturation state. To withdraw them continuously or periodically, part of the bottoms from the distiller 5 is sent to a special apparatus 12, equipped with a refrigerator. When the solution is cooled from the boiling point to a temperature of + 20 ° С, the solubility of iron chlorides decreases approximately by half, and excess salts precipitate. After separation of the precipitate of crystals of iron chloride, the solution is again returned to the cube of the distillation unit.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить количество отходов, создать замкнутые циклы как по травильным растворам, так и по промывным водам, при этом степень регенерации соляной кислоты возрастает до 70%.Thus, the proposed method allows to reduce the amount of waste, to create closed cycles both for pickling solutions and washing water, while the degree of regeneration of hydrochloric acid increases to 70%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122680/02A RU2294982C1 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Method of recovery of the spent solutions of the hydrochloric acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122680/02A RU2294982C1 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Method of recovery of the spent solutions of the hydrochloric acid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2294982C1 true RU2294982C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122680/02A RU2294982C1 (en) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Method of recovery of the spent solutions of the hydrochloric acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294982C1 (en) |
-
2005
- 2005-07-18 RU RU2005122680/02A patent/RU2294982C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7175819B2 (en) | Regeneration of cupric etchants and recovery of copper sulfate | |
US3635664A (en) | REGENERATION OF HYDROCHLORIC ACID PICKLING WASTE BY H{11 SO{11 {0 ADDITION, DISTILLATION AND FeSO{11 {0 Precipitation | |
KR101855238B1 (en) | Method for obtaining or recovering nitric acid and hydrofluoric acid from solutions of stainless steel pickling systems | |
CN1130926A (en) | Process and apparatus for regeneration of volatile acids | |
US4382916A (en) | Method of preparing hydrochloric acid and high purity ferrous sulfate hydrate crystals from hydrochloric acid waste pickle liquor | |
CA2492183C (en) | Method and device for recycling metal pickling baths | |
US4124680A (en) | Method of obtaining pure alumina by acid attack on aluminous minerals containing other elements | |
FI67409B (en) | FOERFARANDE FOER REGENERERING AV BETNINGSSYROR | |
JP3210679B2 (en) | Removal of fluoride-containing scales using aluminum salt solutions | |
CA3035969C (en) | Method for producing potassium sulfate from potassium chloride and sulfuric acid | |
JP4234928B2 (en) | Lactam purification method | |
RU2294982C1 (en) | Method of recovery of the spent solutions of the hydrochloric acid | |
US10494325B2 (en) | Method of industrially producing monochloroacetic acid | |
US3992247A (en) | Process for the concentration of diluted salt-containing sulphuric acid | |
JP4588045B2 (en) | Waste liquid treatment method | |
CN103819042A (en) | Purification treatment method for hydrochloric acid waste liquid | |
RU2687235C2 (en) | Method of extracting carboxylic acid and method of treating wood | |
JP2981931B2 (en) | Method for treating aluminum foil etching waste liquid | |
CN1562732A (en) | Method for preparing strong hydrochloric acid through extracting and distilling deposed dilute hydrochloric acid semi continuously | |
JP3284260B2 (en) | Treatment method for fluorine-containing wastewater | |
KR19990028257A (en) | Method for Purifying Liquid Medium by Extraction | |
US3851047A (en) | Method for continuously processing waste nitric acid solutions | |
JPH11322343A (en) | Conversion of iron chloride into iron sulfate salt and production of basic ferric sulfate | |
US3084996A (en) | Method of regenerating the free and the used hydrochloric acid from aluminium etching baths | |
CN115594213B (en) | Method for recycling acidic copper chloride etching waste liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080719 |