RU2433961C2 - Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома - Google Patents
Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома Download PDFInfo
- Publication number
- RU2433961C2 RU2433961C2 RU2010103523/02A RU2010103523A RU2433961C2 RU 2433961 C2 RU2433961 C2 RU 2433961C2 RU 2010103523/02 A RU2010103523/02 A RU 2010103523/02A RU 2010103523 A RU2010103523 A RU 2010103523A RU 2433961 C2 RU2433961 C2 RU 2433961C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hexavalent chromium
- chromium compounds
- cro
- containing hexavalent
- hydrazine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гальваническому производству, конкретно к способу обезвреживания промывной воды и электролитов, содержащих соединения шестивалентного хрома. Способ основан на восстановлении соединений шестивалентного хрома растворами гидразина или гидроксиламина. Причем реакции протекают в области рН от кислой до слабощелочной без дополнительного введения кислоты или щелочи для изменения рН. По окончании реакции восстановления выпавший осадок гидроксида хрома отфильтровывают от раствора. Технический результат: разработка реагентного способа обезвреживания промывной воды в ваннах непроточной промывки и электролитов, содержащих соединения шестивалентного хрома, без использования таких химических реагентов, после которых образуются дополнительные, трудноутилизируемые отходы. 1 з.п. ф-лы.
Description
Использование: в гальваническом производстве для обезвреживания промывной воды в ванне непроточной промывки (ванне улавливания) и электролитов, содержащих соединения шестивалентного хрома.
Изобретение относится к способу обезвреживания промывной воды в ваннах улавливания и электролитов, содержащих соединения шестивалентного хрома. Предлагаемый способ позволяют обезвреживать промывную воду и электролиты, содержащие соединения шестивалентного хрома с образованием минимального количества дополнительных отходов.
Целью изобретения является разработка реагентного способа обезвреживания промывной воды в ваннах улавливания и электролитов, содержащих соединения шестивалентного хрома, без использования таких химических реагентов, после которых образуются дополнительные, трудноутилизируемые отходы.
Сущность изобретения: известны различные реагентные способы обезвреживания промывной воды и электролитов, содержащих соединения шестивалентного хрома. Чаще всего соединения шестивалентного хрома сначала восстанавливают в соединения трехвалентного хрома с использованием восстановителей: сульфата двухвалентного железа или сульфита натрия. Реакцию, как правило, проводят в кислой среде, для чего к раствору, содержащему соединения шестивалентного хрома, предварительно добавляют раствор серной кислоты. После протекания реакции восстановления растворимые соединения трехвалентного хрома переводят в нерастворимые, для чего добавляют соответствующее количество раствора щелочи
[1]. При проведении обезвреживания растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, подобным способом образуется дополнительное значительное количество твердых отходов - осадка, содержащего гидроксид трехвалентного железа (в случае использования в качестве восстановителя сульфата двухвалентного железа), и большое количество сульфата натрия (при использовании в качестве восстановителя сульфита натрия или сульфата двухвалентного железа и серной кислоты и щелочи для создания необходимого значения pH раствора).
Для снижения количества дополнительных твердых отходов и уменьшения солесодержания образующихся растворов необходимо подобрать восстановитель, взаимодействующий с соединениями шестивалентного хрома в широкой области pH (преимущественно от кислой области до слабощелочной). Процесс окисления восстановителя должен протекать практически полностью, а продукты окисления восстановителя не должны загрязнять раствор или требовать каких-либо дополнительных мер по их утилизации или использованию.
Используя справочные значения стандартных электродных потенциалов окисления гидразина и восстановления шестивалентного хрома, взятые из [2, 3], можно рассчитать значения электродных потенциалов этих реакций для различных значений pH раствора. Для pH, равном 0, 7 и 14, значение электродного потенциала реакции восстановления соединений шестивалентного хрома равно 1,33, +0,56, и -0,13 В, а значение электродного потенциала реакции окисления гидразина -0,33, -0,74 и -1,16 В соответственно. Из представленных значений следует, что с увеличением значения pH раствора окислительные свойства соединений шестивалентного хрома уменьшаются, в то же время восстановительные свойства гидразина возрастают. Разность потенциалов суммарной окислительно-восстановительной реакции намного больше нуля во всем диапазоне значений pH, следовательно, будет происходить окисление гидразина соединениями шестивалентного хрома в широкой области pH раствора. Сильными восстановительными свойствами обладает также гидроксиамин. Основными продуктами окисления гидразина или гидроксиламина являются азот и вода.
При действии ограниченного количества гидразина на растворы хромовой кислоты образуется хромат хрома:
При увеличении количества гидразина, взаимодействующего с хромовой кислотой, восстановление протекает до образования гидроксида трехвалентного хрома:
Реакции (1) и (2) протекают быстро и практически полностью. Обезвреживанию подвергается как промывная вода участка хромирования, содержащая ≥0,01 г/л CrO3 (ванна улавливания), так и отработанный электролит хромирования, содержащий ~250 г/л CrO3. При использовании в качестве восстановителя гидразина не требуется введения кислоты или щелочи для создания нужного значения pH раствора, т.к. восстановление соединений шестивалентного хрома происходит в широком диапазоне pH раствора. Продукты окисления гидразина - азот и вода не требуют каких-либо дополнительных мер по их утилизации.
Аналогичными сильными восстановительными свойствами обладает гидроксиамин, который реагирует с соединениями шестивалентного хрома (хромовой кислотой) по уравнениям:
Гидроксиламин, также как и гидразин для протекания реакции (3) и (4), не требует введения для изменения pH кислоты или щелочи, а продукты окисления гидроксиламина - азот и вода не требуют каких-либо дополнительных методов утилизации.
Растворы и электролиты, содержащие, кроме шестивалентного хрома, много свободной сильной кислоты (электролиты полирования стали и ее сплавов, растворы осветления цинка, меди и ее сплавов, растворы пассивации цинка, меди) требуют введения дополнительного количества щелочи для нейтрализации избытка кислоты и осаждения гидроксида трехвалентного хрома после введения восстановителя - гидразина или гидроксиламина.
Для уменьшения поступления соединений шестивалентного хрома в ванну проточной промывки необходимо стремиться к тому, чтобы поддерживать в ванне улавливания (ванне непроточной промывки), предназначенной для промывки деталей после операции хромирования в стандартном электролите, наименьшую концентрацию соединений шестивалентного хрома, например, 0,1-1,0 г/л в пересчете на CrO3. При достижении в ванне улавливания концентрации хромовой кислоты из диапазона 0,1-1,0 г/л в пересчете на CrO3 в ванну добавляют расчетное количество раствора гидразина или гидроксиламина, перемешивают и оставляют на несколько часов (на ночь). По окончании реакции выпавший осадок гидроксида хрома отделяют (декантируют или отфильтровывают) от раствора. Очищенный раствор используют повторно в качестве ванны улавливания.
Для обезвреживания электролита хромирования к нему небольшими порциями при перемешивании добавляют расчетное количество раствора гидразина или гидроксиламина. После завершения реакции выпавший осадок трехвалентного хрома отделяют фильтрованием. В случае необходимости остаточное количество гидразина или гидроксиламина в фильтрате удаляются введением раствора пероксида водорода или продувкой воздуха через фильтрат (катализаторами реакции окисления гидразина или гидроксиламина являются соединения меди или железа). В осадке гидроксида хрома остатки гидразина или гидроксиламина постепенно окисляются кислородом воздуха (небольшие количества соединений меди и железа, служащие катализаторами этого процесса, всегда имеются в производственном электролите хромирования).
Источники информации
[1]. Прикладная электрохимия. / Под. ред. А.П.Томилова. - 3-е изд., перераб. - М.: Химия, 1984, с.349-350.
[2]. Краткий справочник по химии. / Под общ. ред. Куриленко О.Д. - Киев.: Наукова думка, 1974. с 359-361.
[3]. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. - 4-е издание. - М.: Химия, 1971, 456 с.
Claims (2)
1. Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома, включающий добавление расчетного количества восстановителя гидразина по реакциям:
10 H2CrO4+3 N2H4=2 Cr2(CrO4)3+16 H2O+3 N2,
4 H2CrO4+3 N2H4=4 Cr(ОН)3↓+4 H2O+3 N2,
или добавление расчетного количества гидроксиламина по реакциям:
5 H2CrO4+6 NH2OH=Cr2(CrO4)3+14 H2O+3 N2,
2 H2CrO4+6 NH2OH=2 Cr(ОН)3↓+8 H2O+3 N2,
причем реакции протекают в области рН от кислой до слабо-щелочной без дополнительного введения кислоты или щелочи для изменения рН, перемешивание и фильтрование выпавшего осадка гидроксида трехвалентного хрома.
10 H2CrO4+3 N2H4=2 Cr2(CrO4)3+16 H2O+3 N2,
4 H2CrO4+3 N2H4=4 Cr(ОН)3↓+4 H2O+3 N2,
или добавление расчетного количества гидроксиламина по реакциям:
5 H2CrO4+6 NH2OH=Cr2(CrO4)3+14 H2O+3 N2,
2 H2CrO4+6 NH2OH=2 Cr(ОН)3↓+8 H2O+3 N2,
причем реакции протекают в области рН от кислой до слабо-щелочной без дополнительного введения кислоты или щелочи для изменения рН, перемешивание и фильтрование выпавшего осадка гидроксида трехвалентного хрома.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят обезвреживание промывной воды ванны непроточной промывки или проводят обезвреживание электролита хромирования.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010103523/02A RU2433961C2 (ru) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010103523/02A RU2433961C2 (ru) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010103523A RU2010103523A (ru) | 2011-08-20 |
| RU2433961C2 true RU2433961C2 (ru) | 2011-11-20 |
Family
ID=44755254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010103523/02A RU2433961C2 (ru) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2433961C2 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015076773A1 (ru) * | 2013-11-21 | 2015-05-28 | Олег Игоревич NOSOVSKYI OLEG I. ul. Nikolsko-Botanicheskaya 17/19 kv. 60 Kiev 01033 НОСОВСКИЙ | Способ очистки промышленных и сточных вод от соединений хрома |
| RU2602862C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-11-20 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах |
| CN106277420A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-01-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种有机还原六价铬碱性废液的脱铬方法 |
| RU2656663C1 (ru) * | 2017-08-01 | 2018-06-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ обезвреживания нитрата гидроксиламина в сточных водах |
| RU2675016C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-12-14 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства |
| RU2678287C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2019-01-24 | Акционерное общество "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
-
2010
- 2010-02-04 RU RU2010103523/02A patent/RU2433961C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВИНОГРАДОВ С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. - М.: Глобус, 1998, с.177-179. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015076773A1 (ru) * | 2013-11-21 | 2015-05-28 | Олег Игоревич NOSOVSKYI OLEG I. ul. Nikolsko-Botanicheskaya 17/19 kv. 60 Kiev 01033 НОСОВСКИЙ | Способ очистки промышленных и сточных вод от соединений хрома |
| RU2602862C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-11-20 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах |
| CN106277420A (zh) * | 2015-06-03 | 2017-01-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种有机还原六价铬碱性废液的脱铬方法 |
| CN106277420B (zh) * | 2015-06-03 | 2019-07-23 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种有机还原六价铬碱性废液的脱铬方法 |
| RU2656663C1 (ru) * | 2017-08-01 | 2018-06-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ обезвреживания нитрата гидроксиламина в сточных водах |
| RU2675016C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-12-14 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства |
| RU2678287C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2019-01-24 | Акционерное общество "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010103523A (ru) | 2011-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2433961C2 (ru) | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома | |
| CN106336071B (zh) | 一种不含edta的酸性无氰镀镉废水中镉离子的处理方法 | |
| CN1195898C (zh) | 不锈钢酸洗工艺 | |
| CN105884149A (zh) | 电镀厂的废水处理工艺 | |
| CN110078280A (zh) | 一种同步去除废水中低浓度柠檬酸络合铜和六价铬的方法及其应用 | |
| Yan et al. | An efficient Two-Chamber Electrodeposition-Electrodialysis combination craft for nickel recovery and phosphorus removal from spent electroless nickel plating bath | |
| US5380441A (en) | Removal of chromium from solution using mechanically agitated iron particles | |
| CN113929235B (zh) | 一种等离子体制备纳米颗粒去除电镀废水中六价铬的方法 | |
| US5415848A (en) | Method for removal of hexavalent chromium from a solution | |
| CN106186415A (zh) | 一种阳极氧化化学抛光工艺中产生的含磷废水的除磷方法 | |
| RU2736203C1 (ru) | Способ обезвреживания отработанных растворов анодного оксидирования алюминия и его сплавов | |
| RU2481424C2 (ru) | Способ регенерации раствора черного хроматирования цинковых покрытий | |
| PL110331B1 (en) | Method for mud polluting prevention during electroliticpickling of alloy containing chromium | |
| RU2602862C1 (ru) | Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах | |
| CN205635149U (zh) | 不锈钢酸洗废水/废液资源化处理系统 | |
| JP2012020206A (ja) | シアン含有水の処理方法 | |
| JP5205089B2 (ja) | 廃棄電解液の処理方法 | |
| Reddithota et al. | Electrocoagulation: A cleaner method for treatment of Cr (VI) from electroplating industrial effluents | |
| RU2433212C2 (ru) | Способ очистки электролита хромирования от примесей катионов железа и меди (варианты) | |
| Kruglikov et al. | The Use of Immersed Electrochemical Modules in Plating Shops for the Regeneration of Process Solutions and Purification of Water in Reclaim Tanks. | |
| RU2678287C1 (ru) | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома | |
| JP2847864B2 (ja) | クロム含有廃水の処理方法 | |
| Tuovinen et al. | Utilization of waste sodium sulfate from battery chemical production in neutral electrolytic pickling | |
| Ruzmatov et al. | Increase in current efficiency during the reduction of chromate ions | |
| CA1160018A (en) | Recuperation of cyanides from rinsing solutions of cyanidric processes for electrodeposition of metals |