RU2500629C2 - Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes - Google Patents

Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes Download PDF

Info

Publication number
RU2500629C2
RU2500629C2 RU2011152160/05A RU2011152160A RU2500629C2 RU 2500629 C2 RU2500629 C2 RU 2500629C2 RU 2011152160/05 A RU2011152160/05 A RU 2011152160/05A RU 2011152160 A RU2011152160 A RU 2011152160A RU 2500629 C2 RU2500629 C2 RU 2500629C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydroxyethane
anion
diphosphonic acid
mol
peroxodisulfate
Prior art date
Application number
RU2011152160/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011152160A (en
Inventor
Евгений Геннадиевич Афонин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" filed Critical Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств"
Priority to RU2011152160/05A priority Critical patent/RU2500629C2/en
Publication of RU2011152160A publication Critical patent/RU2011152160A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2500629C2 publication Critical patent/RU2500629C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of deactivation of toxic wastes of galvanic and radio-electronic production and can be applied for deactivation of waste solutions of galvanic and chemical metal coatings, which contain anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, as well as for neutralisation of waste solutions of etching of printed circuit boards, which contain ammonium perpxodisulphate. Method consists in mutual neutralisation of two liquid wastes of production as a result of oxidation of anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid by peroxodisulphate to nontoxic chemical substances.
EFFECT: method makes it possible to convert more than 99% of anion of 1-hydroxyethan-1,1-diphosphonic acid into orthophosphate, reduce material costs for neutralisation of toxic wastes of production of galvanic coatings and printed circuit boards and extend arsenal of methods for utilisation of waste solutions of etching of printed circuit boards, which contain ammonium perpxodisulphate.
11 cl, 4 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к способам обезвреживания токсичных отходов гальванического и радиоэлектронного производства и может использоваться для нейтрализации отработанных растворов нанесения гальванических и химических покрытий металлами, которые содержат анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в качестве лиганда для связывания металла в комплекс, а также может использоваться для нейтрализации отработанных растворов травления печатных плат, содержащих пероксодисульфат аммония.The invention relates to methods for the neutralization of toxic waste from galvanic and electronic production and can be used to neutralize spent solutions for the deposition of galvanic and chemical coatings with metals that contain the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid as a ligand for binding the metal to the complex, and can also used to neutralize spent etching solutions of printed circuit boards containing ammonium peroxodisulfate.

Комплексные электролиты и растворы, содержащие анион 1-гид-роксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты СН3С(ОН)(РО2Н2)2 (H4L) в качестве лиганда, применяются для нанесения высококачественных покрытий медью, никелем, цинком, кадмием, благородными и другими металлами (Haynes R.T., Irani R.R., Langguth R.P. US 3475293 (опубл. 1969). Kowalski X. US 3706634 (опубл. 1972). Kowalski X. US 3706635 (опубл. 1972). Nobel F.I., Yoen L.C. US 3833486 (опубл. 1974). Kowalski X. US 3914162 (опубл. 1975). Kowalski X. US 3928147 (опубл. 1975). Mallory CO., Johnson C.E. DE 2942792 (опубл. 1980). Tomaszewski L.C, Tremmel R.A. US 4462874 (опубл. 1984). Березина С.И., Сагеева P.M., Амиров P.P. // Защита металлов, 1987, Т.23, №6, С.1032. Gan Y. // Plating and Surface Finishing, 1992, V.79, №6, P.81. Ratajewicz Z., Saneluta С // Plating and Surface Finishing, 1999, V.86, №7, P.50. Львовский B.M., Афонин Е.Г. RU 2276205 (опубл. 2006). Львовский В.М., Афонин Е.Г. RU 2293144 (опубл. 2007)).Complex electrolytes and solutions containing the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid CH 3 C (OH) (PO 2 H 2 ) 2 (H 4 L) as a ligand are used for applying high-quality coatings of copper, nickel, zinc, cadmium, noble and other metals (Haynes RT, Irani RR, Langguth RP US 3475293 (publ. 1969). Kowalski X. US 3706634 (publ. 1972). Kowalski X. US 3706635 (publ. 1972). Nobel FI, Yoen LC US 3833486 (publ. 1974). Kowalski X. US 3914162 (publ. 1975). Kowalski X. US 3928147 (publ. 1975). Mallory CO., Johnson CE DE 2942792 (publ. 1980). Tomaszewski LC, Tremmel RA US 4462874 (publ. 1984). Berezina S.I., Sageeva PM, Amirov PP // Protection of metals, 1987, V.23, No. 6, S.1032. Gan Y. // Plating and Surface Finishing, 1992, V.79, No. 6, P.81. Ratajewicz Z., Saneluta C // Plating and Surface Finishing, 1999, V.86, No. 7, P.50. Lviv BM, Afonin E. G. RU 2276205 (publ. 2006). Lvovsky V.M., Afonin E.G. RU 2293144 (publ. 2007)).

Анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты является токсичным веществом (Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.2280-07 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования». Карамзин К.Б. Сравнительная оценка токсичности и опасности реагентов, применяемых в системах горячего водоснабжения. Автореф. дис.…канд. мед. наук. - М. 2007). Кроме того, анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты связывает катионы металлов в термодинамически прочные, часто хорошо растворимые в воде комплексы, что препятствует осаждению катионов металлов в виде гидроксидов или других нерастворимых в воде соединений в процессах реагентной и физико-химической очистки отработанных растворов и сточных вод. Поэтому анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, входящий в состав отработанных растворов электрохимических и химических покрытий металлами, иных водных растворов, должен обезвреживаться. Одним из методов обезвреживания аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты является его разрушение путем окисления до ортофосфата, который является нетоксичным и не обладает способностью связывать катионы металлов в растворимые комплексы.Anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is a toxic substance (Hygienic standards GN 2.1.5.2280-07 “Maximum permissible concentrations (MPC) of chemicals in the water of water bodies for drinking, cultural and domestic water use.” Karamzin KB Comparative assessment of the toxicity and hazard of reagents used in hot water supply systems. Abstract of thesis ... Candidate of Medical Sciences. - M. 2007). In addition, the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid binds metal cations into thermodynamically strong, often water-soluble complexes, which prevents the precipitation of metal cations in the form of hydroxides or other water-insoluble compounds in the processes of reagent and physico-chemical cleaning waste solutions and wastewater. Therefore, the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, which is part of the spent solutions of electrochemical and chemical coatings with metals, other aqueous solutions, must be neutralized. One of the methods for neutralizing the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is its destruction by oxidation to orthophosphate, which is non-toxic and does not have the ability to bind metal cations to soluble complexes.

Известен способ разрушения аниона 1 -гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства, включающий обработку концентрированной азотной кислотой жидкого отхода производства, содержащего катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты (Хорвиц Е.Ф., Гэтроун Р.К., Нэш К.Л. Способ извлечения ионов металла. Патент РФ №2091311. Опубл. 1997). Способ не предусматривает использование в качестве реагента-окислителя отходов производства. Недостатком способа являются очень жесткие условия проведения реакции окисления, высокая продолжительность процесса и выделение токсичных оксидов азота.A known method of destroying the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in waste products, comprising treating with concentrated nitric acid a liquid waste product containing a metal cation and an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (Horvits E.F., Getron RK, Nash KL Method for the extraction of metal ions. Patent of the Russian Federation No. 2091311. Publ. 1997). The method does not provide for the use of production waste as an oxidizing agent. The disadvantage of this method is the very stringent conditions for the oxidation reaction, the high duration of the process and the release of toxic nitrogen oxides.

Известен способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, включающий обработку водного раствора, содержащего анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, 4%-ным раствором перманганата калия при комнатной температуре или при кипячении раствора (Мартынов А.П., Городецкий В.И. Сборник «Современные методы анализа промышленных материалов и природных объектов». Материалы научно-технического краткосрочного семинара. Об-во «Знание». Ленинградский ДНТП, 1992, 4.1, С.46). Разрушение аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты до ортофосфата проводят в ходе химического анализа электролита покрытия сплавом цинк-железо, содержащего 0,1-0,4 г/л аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. Недостатком способа является необходимость высоких материальных затрат на реагент-окислитель перманганат калия.A known method of destroying the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, comprising treating an aqueous solution containing the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with a 4% solution of potassium permanganate at room temperature or by boiling the solution (Martynov A .P., Gorodetsky VI. Collection "Modern methods of analysis of industrial materials and natural objects. Materials of a scientific and technical short-term seminar. Society" Knowledge ". Leningrad DNTP, 1992, 4.1, P. 46). The destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid to orthophosphate is carried out during the chemical analysis of the electrolyte coating with zinc-iron alloy containing 0.1-0.4 g / l of anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. The disadvantage of this method is the need for high material costs for the reagent-oxidizing agent potassium permanganate.

Известен способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства, включающий обработку жидкого отхода производства, содержащего анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, хромом(+6) в кислой среде (Афонин Е.Г. Способ окислительного разложения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в водном растворе. Патент РФ №2363666. Опубл. 2009). Способ позволяет превратить в ортофосфат более 99% аниона 1 -гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и использовать в качестве реагента-окислителя отходы гальванического производства, содержащие хром(+6). Способ не предусматривает использование в качестве реагента-окислителя отработанных растворов травления печатных плат, содержащих пероксодисульфат аммония.A known method of destroying the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in waste products, comprising treating a liquid waste product containing the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with chromium (+6) in an acidic medium (Afonin E.G. A method of oxidative decomposition of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in an aqueous solution, RF Patent No. 2363666, publ. 2009). The method allows to convert into orthophosphate more than 99% of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and use galvanic waste containing chromium (+6) as an oxidizing agent. The method does not provide for the use of spent etching solutions of printed circuit boards containing ammonium peroxodisulfate as an oxidizing agent.

Известен способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, включающий обработку окислителем водного раствора, содержащего анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. В качестве окислителя используют озонокислородную смесь в присутствии катализатора - железа(+3), церия(+3), циркония(+4), марганца(+2) при pH 14 и температуре 90°С (Вяткин В.Е., Лапицкая О.В., Легин В.К., Ржевцев Н.П., Сенчилло В.Х. Способ очистки сточных вод от фосфоновых кислот и их солей. Авт. свид. СССР №979279. Опубл. 1982). Способ позволяет провести разрушение аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты на 88-99%. Недостатком способа является необходимость высоких материальных затрат на реагент-окислитель, катализатор. Способ не предусматривает использование отходов промышленного производства в качестве окислителя аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.A known method of destroying the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, comprising treating with an oxidizing agent an aqueous solution containing the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. An ozone-oxygen mixture is used as an oxidizing agent in the presence of a catalyst - iron (+3), cerium (+3), zirconium (+4), manganese (+2) at pH 14 and a temperature of 90 ° C (Vyatkin V.E., Lapitskaya O .V., Legin V.K., Rzhevtsev N.P., Senchillo V.Kh. Wastewater treatment from phosphonic acids and their salts (Auth. Certificate of the USSR No. 979279. Publ. 1982). The method allows for the destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid by 88-99%. The disadvantage of this method is the need for high material costs for the reagent-oxidizer, catalyst. The method does not include the use of industrial waste as an oxidizing agent of the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion.

Известен способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, включающий обработку водного раствора, содержащего анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, реагентом-окислителем, в качестве которого используют пероксид водорода в присутствии катализатора - ванадия(+5) или тетраоксида осмия (Appelman Е.Н., Jache A.W., Mimtean J.V. The vanadium(V)-catalyzed oxidation of (1-hydroxyethylidene)bisphosphonic acid, СН3С(ОН)(РО3Н2)2, by hydrogen peroxide in aqueous solution. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1996, V.106, P.197). Недостатком способа является необходимость высоких материальных затрат на пероксид водорода и на катализатор. Способ не предусматривает разрушение аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в составе отработанных растворов, а также не предусматривает использование для разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты отходов промышленного производства.A known method of destroying the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, comprising treating an aqueous solution containing the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with an oxidizing reagent, which uses hydrogen peroxide in the presence of a vanadium catalyst (+ 5) or osmium tetraoxide (Appelman E.N., Jache AW, Mimtean JV The vanadium (V) -catalyzed oxidation of (1-hydroxyethylidene) bisphosphonic acid, CH 3 C (OH) (PO 3 H 2 ) 2 , by hydrogen peroxide in aqueous solution. // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1996, V.106, P.197). The disadvantage of this method is the need for high material costs for hydrogen peroxide and for the catalyst. The method does not provide for the destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in the composition of the spent solutions, and also does not provide for the use of industrial waste to destroy the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid.

Известен способ разрушения микрограммовых количеств аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты до ортофосфата в качестве подготовительной операции при количественном химическом анализе охлаждающей воды тепловых электростанций (Маклакова В.П., Заложкова К.И. // Заводская лаборатория, 1975, Т.41, №8, С.944) путем нагревания с пероксодисульфатом аммония в среде концентрированной серной кислоты в течение не менее 20 минут. Способ позволяет провести количественное превращение аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в ортофосфат. Недостатком способа являются очень жесткие условия проведения процесса, что не позволяет использовать его для разрушения макроколичеств аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, а также необходимость высоких материальных затрат на реагент-окислитель пероксодисульфат аммония.A known method of destroying microgram amounts of anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid to orthophosphate as a preparatory operation for the quantitative chemical analysis of cooling water of thermal power plants (Maklakova V.P., Zalozhkova K.I. // Factory Laboratory, 1975, T .41, No. 8, P.944) by heating with ammonium peroxodisulfate in concentrated sulfuric acid for at least 20 minutes. The method allows for the quantitative conversion of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid to orthophosphate. The disadvantage of this method is the very stringent conditions of the process, which does not allow it to be used to destroy macro quantities of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, as well as the need for high material costs for the reagent-oxidizing agent ammonium peroxodisulfate.

Наиболее близким к заявленному является способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства, включающий обработку пероксодисульфатом жидкого отхода производства, содержащего катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты (Хорвиц Е.Ф., Гэтроун Р.К., Нэш К.Л. Способ извлечения ионов металла. Патент РФ №2091311. Опубл. 1997). Способ не предусматривает использование в качестве реагента-окислителя отходов производства. Недостатком способа является необходимость высоких материальных затрат на реагент-окислитель пероксодисульфат.Closest to the claimed method is the destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in waste products, including the treatment of peroxodisulfate liquid production waste containing a metal cation and anion 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (Horvits E.F. , Getron, R.K., Nash, K.L., Method for the Extraction of Metal Ions (RF Patent No. 2091311, Publ. 1997). The method does not provide for the use of production waste as an oxidizing agent. The disadvantage of this method is the need for high material costs for the reagent-oxidizer peroxodisulfate.

Целью заявленного изобретения является снижение материальных затрат на нейтрализацию токсичных отходов производства, содержащих катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, расширение арсенала способов утилизации отработанных растворов травления печатных плат, содержащих пероксодисульфат аммония.The aim of the claimed invention is to reduce material costs for the neutralization of toxic waste products containing a metal cation and anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, expanding the arsenal of methods for utilizing spent etching solutions of printed circuit boards containing ammonium peroxodisulfate.

Поставленная цель достигается тем, что способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства включает обработку пероксодисульфатом жидкого отхода производства, содержащего катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. Новым в этом способе является то, что в качестве источника пероксодисульфата используют отход производства - отработанный раствор травления печатных плат, содержащий пероксодисульфат аммония в количестве не менее 2,0 моль на 1,0 моль аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты. Желательно использовать отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(+2), аммиак, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония или отработанный раствор травления печатных плат, содержащий в качестве основных компонентов медь(+2), серную кислоту, сульфат аммония, пероксодисульфат аммония.This goal is achieved in that the method of destroying the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in waste products includes the treatment of peroxodisulfate liquid waste products containing a metal cation and anion 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. New in this method is that a waste product is used as a source of peroxodisulfate — an spent solution for etching printed circuit boards containing ammonium peroxodisulfate in an amount of at least 2.0 mol per 1.0 mol of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion. It is advisable to use a spent solution for etching printed circuit boards containing copper (+2), ammonia, ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate as the main components or a spent solution for etching printed circuit boards containing copper (+2), sulfuric acid, ammonium sulfide as the main components, ammonium peroxodisulfate.

Жидкий отход производства представляет собой, например, отработанный раствор гальванического меднения, содержащий в качестве основных компонентов медь(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, или отработанный раствор гальванического цинкования, содержащий в качестве основных компонентов цинк(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, или отработанный раствор гальванического никелирования, содержащий в качестве основных компонентов никель(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, или отработанный раствор химического меднения, содержащий в качестве основных компонентов медь(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, восстановитель, продукт окисления восстановителя, или отработанный раствор химического никелирования, содержащий в качестве основных компонентов никель(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1 -дифосфоновой кислоты, восстановитель, продукт окисления восстановителя. Обработку пероксодисульфатом жидкого отхода производства, содержащего катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, желательно проводить в присутствии гомогенного катализатора.A liquid production waste is, for example, a spent electroplating copper plating solution containing copper (+2) as the main components, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion, or a spent galvanizing solution containing zinc as the main components (+ 2), an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, or an spent galvanic nickel plating solution containing nickel (+2), the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, or a spent chemical copper plating, containing copper (+2) as the main components, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion, a reducing agent, a reducing agent oxidation product, or a spent chemical nickel solution containing nickel (+2), anion as the main components 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, a reducing agent, an oxidation product of a reducing agent. The peroxodisulfate treatment of the liquid waste product containing a metal cation and an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is preferably carried out in the presence of a homogeneous catalyst.

Способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты заключается в смешивании отхода производства - отработанного раствора электрохимического или химического покрытия металлами, который содержит комплексное соединение металла с анионом 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, с другим отходом производства - отработанным раствором травления печатных плат, содержащим пероксодисульфат аммония, в количестве, достаточном для полного окисления аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты пероксодисульфатом. При необходимости в полученный раствор прибавляют кислоту или щелочь для достижения оптимального значения рН, вводят катализатор окисления или нагревают раствор. Реакционный раствор выдерживают в течение времени, достаточного для достижения высокой степени превращения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в ортофосфат.The method of destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid consists in mixing the waste product - the spent solution of an electrochemical or chemical coating with metals, which contains a complex metal compound with the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, with another waste product - a spent solution for etching printed circuit boards containing ammonium peroxodisulfate in an amount sufficient to completely oxidize the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with peroxodisulfate. If necessary, acid or alkali is added to the resulting solution to achieve the optimum pH value, an oxidation catalyst is introduced, or the solution is heated. The reaction solution is maintained for a time sufficient to achieve a high degree of conversion of the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion to orthophosphate.

Заявленный способ основан на реакциях, например:The claimed method is based on reactions, for example:

Figure 00000001
Figure 00000001

Отработанные растворы покрытия металлами (медью, цинком, никелем, железом, кобальтом, кадмием, оловом, свинцом, сурьмой, серебром, золотом, металлами платиновой группы) гальваническим методом в качестве основных компонентов содержат соль металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, например:Spent metal coating solutions (copper, zinc, nickel, iron, cobalt, cadmium, tin, lead, antimony, silver, gold, platinum group metals) by the galvanic method contain metal salt and 1-hydroxyethane-1,1- anion as the main components diphosphonic acid, for example:

Сульфат медиCopper sulphate 0,1-0,5 моль/л0.1-0.5 mol / L 1-Гидроксиэтан-1,1-дифосфонат калия или натрияPotassium or sodium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0,1-2,0 моль/л0.1-2.0 mol / L pHpH 6-13,6-13, илиor Сульфат цинкаZinc sulphate 0,1-0,5 моль/л0.1-0.5 mol / L 1-Гидроксиэтан-1,1-дифосфонат калия или натрияPotassium or sodium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0,15-2,0 моль/л0.15-2.0 mol / L Органическая добавкаOrganic supplement 0,001-1,0 моль/л0.001-1.0 mol / L pHpH 6-13,5,6-13.5, илиor Сульфат никеляNickel sulfate 0,05-0,5 моль/л0.05-0.5 mol / l 1-Гидроксиэтан-1,1-дифосфонат калия или натрияPotassium or sodium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0,1-2,0 моль/л0.1-2.0 mol / L Органическая добавкаOrganic supplement 0,001-1,0 моль/л0.001-1.0 mol / L pHpH 7-127-12

Отработанные растворы покрытия металлами (медью, никелем, железом, кобальтом, серебром, золотом, платиной, палладием) химическим методом содержат соль металла, анион 1 -Гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты и дополнительно включают восстановитель и продукты окисления восстановителя, например:The spent metal coating solutions (copper, nickel, iron, cobalt, silver, gold, platinum, palladium) chemically contain a metal salt, anion 1-Hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid and additionally include a reducing agent and oxidizing products of a reducing agent, for example:

Сульфат меди(+2)Copper Sulfate (+2) 0,01-0,1 моль/л0.01-0.1 mol / L 1-Гидроксиэтан-1,1-дифосфонат калияPotassium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0,1-0,3 моль/л0.1-0.3 mol / L ФормальдегидFormaldehyde 0,10-1,0 моль/л0.10-1.0 mol / L Формиат натрияSodium formate 0,10-2,0 моль/л0.10-2.0 mol / L pHpH 4-14,4-14, илиor Сульфат никеля(+2)Nickel Sulphate (+2) 0,01-0,2 моль/л0.01-0.2 mol / L 1-Гидроксиэтан-1,1-дифосфонат калияPotassium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0,1-0,4 моль/л0.1-0.4 mol / L Гипофосфит натрияSodium Hypophosphite 0,05-0,2 моль/л0.05-0.2 mol / L Фосфит натрияSodium phosphite 0,1-1,0 моль/л0.1-1.0 mol / L Ацетат натрияSodium Acetate 0,1-0,2 моль/л0.1-0.2 mol / L pHpH 2-72-7

При работе пероксодисульфатных растворов травления печатных плат происходит расходование пероксодисульфата в реакцияхWhen peroxodisulfate solutions for etching printed circuit boards are used, peroxodisulfate is consumed in reactions

Cu+(NH4)2S2O8→CuSO4+(NH4)2SO4 Cu + (NH 4 ) 2 S 2 O 8 → CuSO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4

Cu+(NH4)2S2O8+4NH3→[Cu(NH3)4]SO4+(NH4)2SO4,Cu + (NH 4 ) 2 S 2 O 8 + 4NH 3 → [Cu (NH 3 ) 4 ] SO 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 ,

и в растворе накапливается продукт восстановления пероксодисульфата аммония - сульфат аммония. Раствор травления теряет свои технологические свойства, когда он содержит еще высокие концентрации пероксодисульфата. Отработанные растворы травления печатных плат, содержащие пероксодисульфат аммония, имеют состав:and the solution accumulates the product of the reduction of ammonium peroxodisulfate - ammonium sulfate. The etching solution loses its technological properties when it contains still high concentrations of peroxodisulfate. Spent printed circuit board etching solutions containing ammonium peroxodisulfate have the composition:

Медь(+2)Copper (+2) 0,15-0,7 моль/л0.15-0.7 mol / L Сульфат аммонияAmmonium sulfate 0,2-1,0 моль/л0.2-1.0 mol / l Пероксодисульфат аммонияAmmonium peroxodisulfate 0,1-0,9 моль/л0.1-0.9 mol / L Серная кислотаSulphuric acid 0,1-0,4 моль/л,0.1-0.4 mol / l, илиor Медь(+2)Copper (+2) 0,15-0,35 моль/л0.15-0.35 mol / L

Сульфат аммонияAmmonium sulfate 0,2-0,45 моль/л0.2-0.45 mol / L Пероксодисульфат аммонияAmmonium peroxodisulfate 0,05-0,25 моль/л0.05-0.25 mol / L АммиакAmmonia 3,5-4,5 моль/л3.5-4.5 mol / L

Разрушение аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства, содержащих комплексы металлов (меди, цинка, никеля и др.) с этим анионом, происходит за счет окисления органической части комплексов сильным окислителем - пероксодисульфат-ионом S2O82-, входящим в состав медьсодержащих отработанных растворов травления печатных плат: аммиачно-пероксодисульфатных, содержащих комплекс меди(+2) с аммиаком, аммиак, пероксодисульфат аммония, продукт его восстановления - сульфат аммония, добавки (например, глицерин), или сернокисло-пероксодисульфатных, содержащих ионы меди(+2), серную кислоту, пероксодисульфат аммиония, продукт его восстановления - сульфат аммония.The destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in industrial wastes containing metal complexes (copper, zinc, nickel, etc.) with this anion occurs due to the oxidation of the organic part of the complexes by a strong oxidizing agent - peroxodisulfate ion S 2 O 8 2- forming part of copper-containing waste solutions etching printed circuit boards: peroksodisulfatnyh ammonia-containing complex of copper (2) with ammonia, ammonia, ammonium peroxodisulfate, its reduction product - ammonium sulfate, additives (e.g., glycerol) or sulphate-p roksodisulfatnyh containing copper ions (+2), sulfuric acid, peroxodisulphate ammioniya, its reduction product - ammonium sulfate.

Пероксодисульфат-ион является сильным окислителем в кислой, нейтральной и щелочной средах:Peroxodisulfate ion is a strong oxidizing agent in acidic, neutral and alkaline environments:

S 2 O 8 2 + 2 e ¯ 2 S O 4 2

Figure 00000002
S 2 O 8 2 - + 2 e ¯ 2 S O four 2 -
Figure 00000002
Е°=+2,01 В,E ° = + 2.01 V, S 2 O 8 2 + 2 H + + 2 e ¯ 2 H S O 4
Figure 00000003
S 2 O 8 2 - + 2 H + + 2 e ¯ 2 H S O four -
Figure 00000003
Е°=+2,12 ВE ° = + 2.12 V

(Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. Т.2. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2008. С.65). Пероксодисульфаты калия и аммония окисляют углеводороды, спирты, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты, аминокислоты, амины, аминоспирты и ряд других органических веществ (Берлин А.А., Кисленко В.Н. Окисление органических соединений персульфатом. - Львов: Свит.1991. - 140 с.). При большом избытке окислителя некоторые из них удается превратить в диоксид углерода и воду.(Greenwood N., Ernshaw A. Chemistry of elements. T.2. - M .: BINOM. Laboratory of knowledge. 2008. P.65). Potassium and ammonium peroxodisulfates oxidize hydrocarbons, alcohols, aldehydes and ketones, carboxylic acids, amino acids, amines, amino alcohols and a number of other organic substances (Berlin A.A., Kislenko V.N. Oxidation of organic compounds with persulfate. - Lvov: Svit. 1991. - 140 p.). With a large excess of oxidizing agent, some of them can be converted into carbon dioxide and water.

Пероксодисульфат-ион в водном растворе постепенно самопроизвольно разрушается (Берлин А.А., Кисленко В.Н. Окисление органических соединений персульфатом. - Львов: Свит.1991. - 140 с.):Peroxodisulfate ion in an aqueous solution gradually spontaneously breaks down (Berlin A.A., Kislenko V.N. Oxidation of organic compounds by persulfate. - Lviv: Sweet. 1991. - 140 p.):

S2O82-+H2O→SO52-+SO42-+2Н+ S 2 O 8 2- + H 2 O → SO 5 2- + SO 4 2- + 2Н + S2O82-+2ОН-→SO52-+SO42-+H2OS 2 O 8 2- + 2OH - → SO 5 2- + SO 4 2- + H 2 O (pH<3, pH>13)(pH <3, pH> 13) S2O82-→2SO4·- S 2 O 8 2- → 2SO 4 · - (pH3-13),(pH3-13)

поэтому окисление органического вещества могут производить как пероксодисульфат-ион S2O82-, так и пероксомоносульфат-ион SO52- и анион-радикал сульфат SO4·-.therefore, the oxidation of organic matter can produce both peroxodisulfate ion S 2 O 8 2- and peroxomonosulfate ion SO 5 2- and the radical anion sulfate SO 4 · - .

По экспериментальным данным способность пероксодисульфат-иона окислять анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты зависит от концентраций ионов водорода, пероксодисульфата, аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в растворе, температуры и других факторов. Большое влияние на скорость, характер и полноту протекания реакции окисления пероксодисульфатом аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты оказывает термодинамическая и кинетическая устойчивость комплексов с катионами металлов, в состав которых входит этот анион. Поэтому для эффективного разрушения в отходах производства аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, связанного в комплекс с катионом металла, путем его окисления пероксодисульфатом в реакционном растворе необходимо создавать оптимальные условия (рН, температура, мольное соотношение реагентов, катализатор и другие).According to experimental data, the ability of the peroxodisulfate ion to oxidize the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion depends on the concentrations of hydrogen ions, peroxodisulfate, the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion in solution, temperature, and other factors. The thermodynamic and kinetic stability of complexes with metal cations, which include this anion, have a great influence on the speed, nature and completeness of the oxidation by peroxodisulfate of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. Therefore, for the effective destruction of the production of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, complexed with a metal cation, by oxidizing it with peroxodisulfate in the reaction solution, it is necessary to create optimal conditions (pH, temperature, molar ratio of reactants, catalyst, etc.) .

На фиг.1-4 приведены примеры кинетических кривых для реакций окисления аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты пероксоди-сульфатом (графиков зависимости концентрации окислителя (суммы концентраций пероксодисульфата, пероксомоносульфата и пероксида водорода) от времени реакции) в различных условиях.Figure 1-4 shows examples of kinetic curves for the oxidation reactions of the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion with peroxydisulfate (graphs of the concentration of the oxidizing agent (the sum of the concentrations of peroxodisulfate, peroxomonosulfate and hydrogen peroxide) versus reaction time) under various conditions.

Фиг.1 Изменение концентрации окислителя во времени при окислении аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты пероксодисульфатом в сернокислой среде: 1 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, t=24-28°C; 2 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, t=23-28°C; 3 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, С(Mn2+)=0,005 моль/л, t=23-30°С; 4 - C0(S2O82-)0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, C(Cu2+)=0,005 моль/л, t=23-27°C.Figure 1 The change in the concentration of the oxidizing agent over time during the oxidation of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with peroxodisulfate in a sulfuric acid medium: 1 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0,100 mol / l, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / l, t = 24-28 ° C; 2 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.01 mol / L, t = 23-28 ° C; 3 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.01 mol / L, C (Mn 2+ ) = 0.005 mol / L, t = 23-30 ° C; 4 - C 0 (S 2 O 8 2- ) 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.01 mol / L, C ( Cu 2+ ) = 0.005 mol / L, t = 23-27 ° C.

В водном сернокислом растворе анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты сильно замедляет реакцию саморазложения анионов S2O82- и SO52- (фиг.1, кинетические кривые 1 и 2), а добавление катиона Cu2+ (в малой степени) и Mn2+ (в значительно большей степени) ускоряет реакцию окисления пероксодисульфатом аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты до ортофосфата (фиг.1, кинетические кривые 3 и 4).In an aqueous sulfuric solution, the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid greatly slows down the self-decomposition of the S 2 O 8 2- and SO 5 2- anions (Fig. 1, kinetic curves 1 and 2), and the addition of the Cu 2+ cation ( to a small degree) and Mn 2+ (to a much greater extent) accelerates the oxidation reaction of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion with peroxodisulfate to orthophosphate (Fig. 1, kinetic curves 3 and 4).

Фиг.2 Изменение концентрации окислителя во времени при саморазложении пероксодисульфата в сернокислой среде: 5 - С0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, t=28°C; 6 - C°(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C(Ag+)=0,001 моль/л, t=29°C.Figure 2 The change in the concentration of the oxidizing agent over time during the self-decomposition of peroxodisulfate in the sulfuric acid medium: 5 - С 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, t = 28 ° C; 6 - C ° (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C (Ag + ) = 0.001 mol / L, t = 29 ° C .

Фиг.3 Изменение концентрации окислителя во времени при окислении аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты пероксодисульфатом в сернокислой среде: 7 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, t=29°C; 8 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, C(Ag+)=0,001 моль/л, t=29°C; 9 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H2SO4)=0,50 моль/л, C0(H4L)=0,0 1 моль/л, C(Ag+)=0,005 моль/л, t=29°C.Figure 3 The change in the concentration of the oxidizing agent over time during the oxidation of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with peroxodisulfate in a sulfuric acid medium: 7 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0,100 mol / l, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C 0 (H4L) = 0.01 mol / L, t = 29 ° C; 8 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.01 mol / L, C (Ag + ) = 0.001 mol / L, t = 29 ° C; 9 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 2 SO 4 ) = 0.50 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.0 1 mol / L, C (Ag + ) = 0.005 mol / L, t = 29 ° C.

Как видно из фиг.2 и 3, в водном сернокислом растворе катионы серебра ускоряют как реакцию саморазложения анионов S2O82- и SO52-, так и, в значительно большей степени, реакцию окисления этими анионами 1-гидроксиэтан-1,1 -дифосфонат-иона.As can be seen from FIGS. 2 and 3, in an aqueous sulfuric solution, silver cations accelerate both the self-decomposition of S 2 O 8 2- and SO 5 2- anions, and, to a much greater extent, the oxidation reaction of 1-hydroxyethane-1 by these anions, 1-diphosphonate ion.

Фиг.4 Изменение концентрации окислителя во времени при окислении аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты пероксодисульфатом в нейтральной среде (pH 6,8 - фосфатный буфер): 10 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, t=24-28°C; 11 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, t=24-30°C, 12 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, С0(Mn2+)=0,005 моль/л, t=24-28°C; 13 - C0(S2O82-)=0,100 моль/л, C0(H4L)=0,01 моль/л, C0(VO2+)0,005 моль/л, t=23-28°C.Figure 4 The change in the concentration of the oxidizing agent over time during the oxidation of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with peroxodisulfate in a neutral medium (pH 6.8 - phosphate buffer): 10 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0,100 mol / l, t = 24-28 ° C; 11 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0,100 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0,01 mol / L, t = 24-30 ° C, 12 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.01 mol / L, C 0 (Mn 2+ ) = 0.005 mol / L, t = 24-28 ° C; 13 - C 0 (S 2 O 8 2- ) = 0.100 mol / L, C 0 (H 4 L) = 0.01 mol / L, C 0 (VO 2+ ) 0.005 mol / L, t = 23-28 ° C.

В нейтральной среде реакция окисления аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты пероксодисульфатом без катализатора протекает с заметной скоростью (фиг.4, кинетические кривые 10 и 11), катионы VO2+ и Mn2+ являются в этих условиях ингибиторами реакции (фиг.4, кинетические кривые 12 и 13).In a neutral medium, the oxidation of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with peroxodisulfate without a catalyst proceeds at a noticeable rate (Fig. 4, kinetic curves 10 and 11), and VO 2+ and Mn 2+ cations are inhibitors of the reaction under these conditions ( 4, kinetic curves 12 and 13).

Пример 1.Example 1

Смешивают 20 мл отработанного раствора гальванического меднения с концентрацией сульфата меди 0,20 моль/л, 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната калия 0,50 моль/л, этилендиамина 0,001 моль/л (рН 7,6) и 130 мл отработанного раствора сернокисло-пероксодисульфатного травления печатных плат с концентрацией сульфата меди 0,24 моль/л, сульфата аммония 1,4 моль/л, пероксодисульфата аммония 0,18 моль/л, серной кислоты 0,25 моль/л. Полученный раствор выдерживают в течение 5,5 часов при температуре 75-80°С. Степень превращения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в ортофосфат 83%.20 ml of the spent electroplating copper plating solution are mixed with a concentration of copper sulfate 0.20 mol / L, potassium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0.50 mol / L, ethylene diamine 0.001 mol / L (pH 7.6) and 130 ml spent a solution of sulfuric acid peroxodisulfate etching of printed circuit boards with a concentration of copper sulfate 0.24 mol / L, ammonium sulfate 1.4 mol / L, ammonium peroxodisulfate 0.18 mol / L, sulfuric acid 0.25 mol / L. The resulting solution was incubated for 5.5 hours at a temperature of 75-80 ° C. The degree of conversion of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid to orthophosphate is 83%.

Пример 2.Example 2

Смешивают 20 мл отработанного раствора гальванического цинкования с концентрацией сульфата цинка 0,22 моль/л, 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната калия 0,80 моль/л, СПАВ 0,002 моль/л (рН 9,9) и 1000 мл отработанного раствора сернокисло-пероксодисульфатного травления печатных плат с концентрацией сульфата меди 0,18 моль/л, сульфата аммония 1,2 моль/л, пероксодисульфата аммония 0,16 моль/л, серной кислоты 0,20 моль/л. В полученный раствор при перемешивании прибавляют раствор 1,2 г нитрата серебра в 10 мл воды. Раствор выдерживают в течение 3 часов при температуре 80-90°С. Степень превращения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в ортофосфат 97%.Mix 20 ml of the spent galvanizing solution with a concentration of zinc sulfate 0.22 mol / l, 1-hydroxyethane-1,1-potassium diphosphonate 0.80 mol / l, SAS 0.002 mol / l (pH 9.9) and 1000 ml spent a solution of sulfuric acid peroxodisulfate etching of printed circuit boards with a concentration of copper sulfate 0.18 mol / L, ammonium sulfate 1.2 mol / L, ammonium peroxodisulfate 0.16 mol / L, sulfuric acid 0.20 mol / L. A solution of 1.2 g of silver nitrate in 10 ml of water is added to the resulting solution with stirring. The solution was incubated for 3 hours at a temperature of 80-90 ° C. The conversion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion to orthophosphate is 97%.

Пример 3.Example 3

Смешивают 20 мл отработанного раствора гальванического никелирования с концентрацией сульфата никеля 0,20 моль/л, 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната калия 0,75 моль/л (рН 7,1) и 830 мл отработанного раствора аммиачно-пероксодисульфатного травления печатных плат с концентрацией сульфата меди 0,20 моль/л, сульфата аммония 0,32 моль/л, пероксодисульфата аммония 0,18 моль/л, аммиака 3,9 моль/л. Прибавляют при перемешивании раствор 2,0 г нитрата серебра в 40 мл воды. Полученный раствор выдерживают в течение 48 суток при температуре 25-30°С. Степень превращения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в ортофосфат 99%.Mix 20 ml of the spent solution of galvanic nickel plating with a concentration of nickel sulfate 0.20 mol / l, 1-hydroxyethane-1,1-potassium diphosphonate 0.75 mol / l (pH 7.1) and 830 ml of the spent solution of ammonia-peroxodisulfate etching printed boards with a concentration of copper sulfate 0.20 mol / L, ammonium sulfate 0.32 mol / L, ammonium peroxodisulfate 0.18 mol / L, ammonia 3.9 mol / L. A solution of 2.0 g of silver nitrate in 40 ml of water is added with stirring. The resulting solution was incubated for 48 days at a temperature of 25-30 ° C. The degree of conversion of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid to orthophosphate 99%.

Пример 4.Example 4

Смешивают 20 мл отработанного раствора гальванического меднения с концентрацией сульфата меди 0,18 моль/л, 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната калия 0,56 моль/л, диэтилентриамина 0,0012 моль/л (рН 7,8), 220 мл отработанного раствора сернокисло-пероксодисульфатного травления печатных плат с концентрацией сульфата меди 0,25 моль/л, сульфата аммония 0,80 моль/л, пероксодисульфата аммония 0,50 моль/л, серной кислоты 0,30 моль/л и 10 мл 2,2%-ного раствора нитрата серебра. Полученный раствор выдерживают в течение 12 суток при температуре 25-30°C. Степень превращения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в ортофосфат 99%.20 ml of the spent electroplating copper plating solution are mixed with a concentration of copper sulfate 0.18 mol / l, potassium 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate 0.56 mol / l, diethylene triamine 0.0012 mol / l (pH 7.8), 220 ml of waste solution of sulfuric acid peroxodisulfate etching of printed circuit boards with a concentration of copper sulfate 0.25 mol / L, ammonium sulfate 0.80 mol / L, ammonium peroxodisulfate 0.50 mol / L, sulfuric acid 0.30 mol / L and 10 ml 2 , 2% solution of silver nitrate. The resulting solution was incubated for 12 days at a temperature of 25-30 ° C. The degree of conversion of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid to orthophosphate 99%.

Как видно из приведенных примеров, заявленный способ позволяет осуществить разрушение более 99% аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, содержащегося в отработанных растворах гальванических и химических покрытий металлами, до нетоксичных продуктов методом окисления пероксодисульфатом. При этом в качестве реагента-окислителя используют отход производства печатных плат - отработанный раствор сернокисло-пероксодисульфатного травления или отработанный раствор аммиачно-пероксодисульфатного травления. Благодаря взаимному обезвреживанию двух видов жидких отходов производства значительно снижаются материальные затраты на нейтрализацию при сохранении полноты нейтрализации.As can be seen from the above examples, the claimed method allows the destruction of more than 99% of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid contained in spent solutions of galvanic and chemical coatings with metals, to non-toxic products by peroxodisulfate oxidation. At the same time, the waste from the production of printed circuit boards is used as an oxidizing reagent — an spent solution of sulfuric acid peroxodisulfate etching or an exhausted solution of ammonia peroxodisulfate etching. Due to the mutual neutralization of the two types of liquid production waste, the material costs of neutralization are significantly reduced while maintaining the neutralization completeness.

Claims (11)

1. Способ разрушения аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты в отходах производства, включающий обработку пероксодисульфатом жидкого отхода производства, содержащего катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, отличающийся тем, что в качестве источника пероксодисульфата используют отход радиоэлектронного производства - отработанный раствор травления печатных плат, содержащий пероксодисульфат аммония в количестве не менее 2,0 моль на 1,0 моль аниона 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.1. The method of destruction of the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in waste products, comprising treating with peroxodisulfate a liquid waste product containing a metal cation and an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, characterized in that as a source of peroxodisulfate they use waste from electronic production - a spent solution for etching printed circuit boards containing ammonium peroxodisulfate in an amount of at least 2.0 mol per 1.0 mol of anion 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработанный раствор травления печатных плат содержит в качестве основных компонентов медь(+2), сульфат аммония, пероксодисульфат аммония, аммиак.2. The method according to claim 1, characterized in that the spent solution for etching the printed circuit boards contains copper (+2), ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, ammonia as main components. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработанный раствор травления печатных плат содержит в качестве основных компонентов медь(+2), сульфат аммония, пероксодисульфат аммония, серную кислоту.3. The method according to claim 1, characterized in that the spent solution for etching the printed circuit boards contains copper (+2), ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, sulfuric acid as main components. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий отход производства, содержащий катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, представляет собой отработанный раствор гальванического меднения, содержащий в качестве основных компонентов медь(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.4. The method according to claim 1, characterized in that the liquid waste product containing a metal cation and an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, is a spent solution of galvanic copper plating containing copper (+2) as the main components, anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий отход производства, содержащий катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, представляет собой отработанный раствор гальванического цинкования, содержащий в качестве основных компонентов цинк(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.5. The method according to claim 1, characterized in that the liquid waste product containing a metal cation and an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is a spent galvanic galvanizing solution containing zinc (+2) as the main components, anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий отход производства, содержащий катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, представляет собой отработанный раствор гальванического никелирования, содержащий в качестве основных компонентов никель(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты.6. The method according to claim 1, characterized in that the liquid waste product containing a metal cation and the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, is a spent solution of galvanic nickel plating containing nickel (+2) as the main components, anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий отход производства, содержащий катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, представляет собой отработанный раствор химического меднения, содержащий в качестве основных компонентов медь(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, восстановитель, продукт окисления восстановителя.7. The method according to claim 1, characterized in that the liquid waste product containing a metal cation and the anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, is an spent solution of chemical copper plating containing copper (+2) as the main components, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion, reducing agent, oxidizing agent of reducing agent. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий отход производства, содержащий катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, представляет собой отработанный раствор химического никелирования, содержащий в качестве основных компонентов никель(+2), анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, восстановитель, продукт окисления восстановителя.8. The method according to claim 1, characterized in that the liquid waste product containing a metal cation and an anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is an spent chemical nickel plating solution containing nickel (+2) as the main components, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion, reducing agent, oxidizing agent of reducing agent. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку пероксодисульфатом жидкого отхода производства, содержащего катион металла и анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, проводят в присутствии гомогенного катализатора.9. The method according to claim 1, characterized in that the treatment with liquid peroxodisulfate production waste containing a metal cation and anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid is carried out in the presence of a homogeneous catalyst. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют серебро(+1).10. The method according to claim 9, characterized in that silver (+1) is used as a catalyst. 11. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют марганец(+2). 11. The method according to claim 9, characterized in that manganese (+2) is used as a catalyst.
RU2011152160/05A 2011-12-20 2011-12-20 Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes RU2500629C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152160/05A RU2500629C2 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152160/05A RU2500629C2 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011152160A RU2011152160A (en) 2013-06-27
RU2500629C2 true RU2500629C2 (en) 2013-12-10

Family

ID=48701105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152160/05A RU2500629C2 (en) 2011-12-20 2011-12-20 Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2500629C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990005115A1 (en) * 1988-11-01 1990-05-17 Earl Philip Horwitz Phosphonic acids and their uses in separation
RU2230070C2 (en) * 2002-07-02 2004-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method for preparing bis-[(1-hydroxyethane-1,1-diphosphonato(2-)] ammonium cuprate (ii) dihydrate
RU2251527C2 (en) * 2003-04-25 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Copper-ammonium sulfate hexahudrate production method
US7029588B2 (en) * 2003-03-19 2006-04-18 Samuel Rupert Owens Oxidizing solution and process for contaminants
RU2363666C2 (en) * 2007-07-30 2009-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method for oxidative decomposition of anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in water solution

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990005115A1 (en) * 1988-11-01 1990-05-17 Earl Philip Horwitz Phosphonic acids and their uses in separation
RU2091311C1 (en) * 1988-11-01 1997-09-27 Арч Дивелопмент Корпорейшн Method of extraction of metal ions
RU2230070C2 (en) * 2002-07-02 2004-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method for preparing bis-[(1-hydroxyethane-1,1-diphosphonato(2-)] ammonium cuprate (ii) dihydrate
US7029588B2 (en) * 2003-03-19 2006-04-18 Samuel Rupert Owens Oxidizing solution and process for contaminants
RU2251527C2 (en) * 2003-04-25 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Copper-ammonium sulfate hexahudrate production method
RU2363666C2 (en) * 2007-07-30 2009-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method for oxidative decomposition of anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in water solution

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АФОНИН Е.Г. Труды IX Российской научно-технической конференции «Новые информационные технологии в системах связи и управления», 2-3 июня 2010 г. - Калуга: изд-во ООО «Ноосфера», 2010, с.431-438. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011152160A (en) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102119234B1 (en) How to treat cyanide-containing wastewater
CN101278075B (en) Phosphatising solution with hydrogen peroxide and chelating carboxylic acids
CA2602992A1 (en) Stabilizer for acidic, metal-containing polishing baths
US11001791B2 (en) Solution for removing various types of deposits
AU780102B2 (en) Non-chromated oxide coating for aluminum substrates
JPS63190178A (en) Formation of phosphate film
FI77268C (en) Useful compound or compounds as accelerating and coating-burning component in phosphating solutions.
EP2132361A1 (en) Method for removing deposits containing magnetite and copper from containers in industrial and power plants
WO2015120871A1 (en) Use of phospho-tartaric acid and the salts therof for the treatment of water in water-conducting systems
CN104004983A (en) Method for comprehensive treatment of ferrous ions in hot galvanizing assistant liquid
CN103966581B (en) Surface has iron copper product of densification, evenly discrete distribution layers of copper and preparation method thereof
CN107640814A (en) The method of nitrate in in-situ reducing degradation water
RU2395463C2 (en) Method of neutralising chromium-(+6)-containing spent solutions
DE1521899B2 (en) Anticorrosive agents and methods of preventing the corrosion of iron surfaces
Navarro et al. Fenton-based treatment of electroless copper plating waste for organics mineralization and CuO recovery
US4720332A (en) Nickel strip formulation
RU2500629C2 (en) Method of destructing anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphoric acid in production wastes
RU2363666C2 (en) Method for oxidative decomposition of anion of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid in water solution
EP2105196A1 (en) Improving sweetening solutions for hydrogen sulfide removal from gas streams
Bejinariu et al. Water treatment and detoxification of the by-products resulted from lubricating phosphatation of iron-based metal parts
DE3789102T2 (en) Baths and processes for chemical polishing of stainless steel surfaces.
RU2460693C2 (en) Method for catalytic oxidation of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid anion in aqueous solution
EP2809831B1 (en) Use of nitrogen compounds in the pickling of stainless steel
EP0659693B1 (en) Process for controlling decontamination of waste waters containing cyanides
CN102392240B (en) Zinc alloy blackening liquid