RU2623962C1 - Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов - Google Patents
Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623962C1 RU2623962C1 RU2016132129A RU2016132129A RU2623962C1 RU 2623962 C1 RU2623962 C1 RU 2623962C1 RU 2016132129 A RU2016132129 A RU 2016132129A RU 2016132129 A RU2016132129 A RU 2016132129A RU 2623962 C1 RU2623962 C1 RU 2623962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- brass
- zinc
- solution
- solutions
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/30—Obtaining zinc or zinc oxide from metallic residues or scraps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
Изобретение относится к технологии утилизации отходов латуни, отработанных травильных растворов, отходов цинка и может быть использовано в машиностроении и гальванотехнике. Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов заключается в том, что в емкость с отработанными травильными растворами вносят отходы латуни и выдерживают при периодическом перемешивании. После выдержки в емкость добавляют отходы цинка и выдерживают до достижения рН порядка 7. Далее отделяют осажденную на дне емкости медь, а в оставшийся в емкости раствор добавляют кальцинированную или каустическую соду, перемешивают и отстаивают до получения осадка в виде карбоната или гидроксида цинка, который отделяют от раствора. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса утилизации отходов латуни, отработанных травильных растворов, а также отходов цинка и повышение его эффективности. 3 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Изобретение относится к технологии утилизации отходов латуни, отработанных травильных растворов, отходов цинка и может быть использовано в машиностроении и гальванотехнике.
Сточные воды гальванических производств весьма вредно влияют на экосистему: водоем-почва-растение-животный мир-человек. Широко применяемый реагентный способ очистки гальванических стоков прост и дешев, однако не решает проблему утилизации ценных компонентов, которые безвозвратно теряются с осадками. Эти осадки должны быть захоронены на спецполигонах, но в большинстве случаев их просто нет. Захоронение отходов производится на городских бытовых свалках, несмотря на то, что отходы оказывают негативное влияние на экологию, так как в форме растворимых соединений переходят в грунтовые воды. Поэтому большой проблемой промышленных предприятий является утилизации отработанных гальванических растворов, в том числе и травильных растворов.
Предприятия, которые изготавливают детали из латуни, имеют большой объем отработанного материала, в частности латунной стружки, который требует утилизации.
Известен способ переработки латунного лома и стружки на медный купорос и хлористый цинк, описанный в патенте SU 7008 патентообладателя Н.Ф. Юшкевича, опубликованном 10.11.1928 года, согласно которому стружка обрабатывается в 7 этапов:
1) образование сплавов хлористых металлов действием газообразного хлора в шахтной печи,
2) растворение полученных сплавов в слабом растворе соляной кислоты при продувке воздуха,
3) осаждение меди окисью цинка при нагревании и отделении осадка от раствора,
4) упаривание раствора хлористого цинка до нормальной концентрации,
5) растворение осадка серной кислотой,
6) упаривание раствора, содержащего соли меди, и выделение медного купороса,
7) очистка маточного раствора действием хлористой меди, возвращение раствора в производство на этап №3.
Существенными недостатками описанного способа являются необходимость применения дополнительных химических реагентов и создания специального сложного производства.
Известен способ переработки латунной стружки (http://pererabotka.ucoz.ru/index/primery_pererabotki_otkhodov/ ) методом ее плавления в условиях пиролиза (без доступа воздуха) без угара цинка и меди. Пары цинка конденсируются в слое стружки, находящейся в камере пиролиза выше рабочей зоны печи. По мере плавления слой оседает и оказывается в рабочей зоне печи, где плавится вместе с уловленным цинком. Перед разливом металла остатки стружки кратковременно перемешивались с жидким металлом с их плавлением, после чего разлив металла осуществлялся через нижнее основание камеры пиролиза. Стружка предварительно отжигалась. При загрузке стружки в нее вводился полукокс.
Недостатками указанного способа является его неэффективность, поскольку при плавлении теряется большое количество латунной стружки, а также сложность, поскольку существует необходимость применения дополнительного оборудования и химических материалов.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка эффективного способа совместной утилизации отходов латуни, отработанных травильных растворов, а также отходов цинка с помощью простых химических процессов.
Техническим результатом изобретения является упрощение процесса утилизации отходов латуни, отработанных травильных растворов, а также отходов цинка и повышение его эффективности.
Дополнительным техническим результатом является получение из отходов латуни, отходов цинка, отработанных травильных растворов ценных химических материалов в виде контактной меди и гидроксида цинка.
Для достижения технического результата в способе утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов согласно изобретению в емкость с отработанными травильными растворами вносят отходы латуни и выдерживают при периодическом перемешивании до достижения максимального значения рН, после чего в емкость добавляют отходы цинка и выдерживают до достижения рН порядка 7, затем отделяют осажденную на дне емкости медь, в оставшиеся в емкости растворенные соли цинка добавляют кальцинированную или каустическую соду, перемешивают и отстаивают до получения осадка в виде карбоната или гидроксида цинка, который можно отделить от жидкости.
Также для достижения технического результата в способе утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов применяют растворы травления латуни или меди, а отходы латуни размещают в мешке из полипропилена или другого аналогичного функционального материала, например хлорин-ткани.
Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что предлагаемое техническое решение соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Изобретение осуществляется следующим образом.
В емкость заливают отработанные травильные растворы. Допускается применение растворов травления латуни либо меди на основе любых кислот, в частности серной, азотной, соляной и других. В отработанные травильные растворы закладывают отходы латуни, в частности используется латунная стружка. Отходы латуни могут быть размещены в мешке из полипропилена или другого аналогичного функционального материала, например хлорин-ткани. Отходы латуни выдерживают в отработанных травильных растворах при периодическом перемешивании до достижения максимального значения рН. После этого в емкость добавляют отработанные цинковые аноды (также допускается применение любых отходов цинка) и выдерживают до достижения рН порядка 7. Осажденная медь собирается на дне емкости, ее отделяют в другую емкость. На следующем этапе в первоначальную емкость, содержащую растворенные соли цинка, добавляют кальцинированную или каустическую соду (допускается применение любой щелочи), перемешивают и отстаивают до получения осадка в виде карбоната или гидроксида цинка. После отстаивания растворы фильтруются для отделения полученного осадка. Таким образом, с помощью простых химических процессов и совместного использования отходов производства: отходов латуни, отработанных травильных растворов, а также отходов цинка разработан способ утилизации указанных отходов, кроме того, получены ценные химические материалы в виде контактной меди и гидроксида (карбоната) цинка.
Примеры осуществления предложенного способа утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов.
Опыт №1
Используемые вещества:
- латунная стружка,
- отработанный раствор травления латуни на основе НNО3 и Н2SО4.
Цель опыта: насытить медью и цинком из латунной стружки отработанные травильные растворы, содержащие соли цинка и меди, нейтрализовав остатки кислоты.
В стеклянную емкость объемом 2 л засыпают 500 г латунной стружки и добавляют до полного объема разбавленный в пропорции 1:1 отработанный раствор травления латуни на основе НNО3 и Н2SО4 (допускаются растворы на любых кислотах). Раствор выдерживают 24 часа до достижения максимального значения рН, в данном случае рН≈2,4. После фильтрации раствора через полипропиленовый мешок и промывки под проточной водой остатков латунной стружки полученный состав стружки анализируют.
Полученные результаты: из результатов анализа видно, что цинк растворяется быстрее, чем медь, и максимальное значение достигнутого рН≈2,4.
Опыт №2
Используемые вещества:
- слитый раствор, полученный в опыте №1,
- отработанные цинковые аноды,
- дистиллированная вода.
Цель опыта: осадить медь путем добавления в слитый раствор из опыта №1 отработанных цинковых анодов.
В слитую жидкую фракцию, полученную в опыте №1, добавляют 2 отработанных цинковых анода. Раствор выдерживают 24 часа до рН≈7, на поверхность выделяется медь. Отфильтрованную медь промывают дистиллированной водой. После отстаивания раствор сливают через воронку и фильтровальную бумагу, отделив медь, которую после сушки направляют на спектральный анализ.
Полученные результаты: получен осадок в виде порошковой меди, но с примесями цинка, которые достаточно легко удаляются.
Опыт №3
Используемые вещества:
- слитый раствор, полученный в опыте №2,
- кальцинированная сода,
- дистиллированная вода.
Цель опыта: осадить карбонат цинка путем добавления кальцинированной соды в слитый раствор из опыта №2.
Жидкую фракцию из опыта №2 постепенно смешивают с кальцинированной содой до рН≈7,5-8,3. Раствор отстаивают 30 минут для осаждения осадка. После фильтрации полученного осадка через фильтровальную бумагу и воронку получают чистый карбонат цинка, который анализируют.
Полученные результаты: осажден чистый карбонат цинка.
Опытно-промышленная отработка
Опытно-промышленный способ совместной утилизации отходов латуни, отходов цинка и отработанных травильных растворов заключается в следующем.
В ванну №1 заливается промывная вода после травления латуни и закладывается латунная стружка в полипропиленовом мешке. По окончании реакции мешок перемещается в ванну №2, куда сливают следующие промывные травильные воды, а в первую ванну помещают новый мешок со свежей латунной стружкой. После окончания реакции мешки перемещают в следующие ванны и так до полного растворения латунной стружки.
После этого в ванны добавляют отходы цинка, выдерживают до достижения рН ≈ 7, а осажденная медь собирается на дне ванн. После этого жидкая фракция отделяется декантацией сифоном в отдельную емкость.
На следующем этапе в ванны, содержащие растворенные соли цинка, добавляют кальцинированную или каустическую соду, перемешивают. После отстаивания растворы фильтруют для отделения полученного осадка.
Таким образом, предложенный способ утилизации латунной стружки, отработанных травильных растворов и отходов цинка с получением ценных вторичных химических материалов (порошковой меди и гидроксида (карбоната) цинка) может быть реализован на действующих предприятиях без дополнительных капиталовложений и может найти применение в машиностроении и гальванотехнике для утилизации отходов, поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».
Claims (4)
1. Способ утилизации отходов латуни, цинка и отработанных травильных растворов, характеризующийся тем, что в емкость с отработанным травильным раствором добавляют отходы латуни и проводят выдержку при периодическом перемешивании, после чего в емкость добавляют отходы цинка и выдерживают до достижения рН порядка 7, далее отделяют осажденную на дне емкости медь, а в оставшийся в емкости раствор, содержащий соли цинка, добавляют кальцинированную или каустическую соду, перемешивают и отстаивают до получения осадка в виде карбоната или гидроксида цинка, который отделяют от раствора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанные растворы травления латуни.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют отработанные растворы травления меди.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы латуни размещают в мешке из полипропилена или хлорин-ткани.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016132129A RU2623962C1 (ru) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016132129A RU2623962C1 (ru) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2623962C1 true RU2623962C1 (ru) | 2017-06-29 |
Family
ID=59312698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016132129A RU2623962C1 (ru) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2623962C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746731C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2021-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств |
| RU2792543C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2023-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ получения бактерицидного композиционного покрытия на металлической детали |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3849121A (en) * | 1971-11-30 | 1974-11-19 | W Burrows | Zinc oxide recovery process |
| US4071357A (en) * | 1976-09-23 | 1978-01-31 | Hazen Research, Inc. | Process for recovering zinc from steel-making flue dust |
| WO1993014030A1 (en) * | 1992-01-15 | 1993-07-22 | Metals Recycling Technologies Corp. | Method for the recovery of zinc oxide |
| RU2091341C1 (ru) * | 1994-10-14 | 1997-09-27 | Акционерное общество "Эмпилс" | Способ переработки цинкосодержащего сырья и технологическая линия для переработки цинкосодержащего сырья |
| US6517789B1 (en) * | 1999-06-22 | 2003-02-11 | Allan S. Myerson | Method for reclaiming constituents from an industrial waste stream |
| RU2415187C1 (ru) * | 2010-03-31 | 2011-03-27 | Иван Николаевич Тузов | Способ извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из шлака латунного литейного производства |
| WO2011122984A1 (ru) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Tuzov Ivan Nikolaevich | Комплекс для извлечения латуни, оксидов цинка и меди из отходов |
-
2016
- 2016-08-04 RU RU2016132129A patent/RU2623962C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3849121A (en) * | 1971-11-30 | 1974-11-19 | W Burrows | Zinc oxide recovery process |
| US4071357A (en) * | 1976-09-23 | 1978-01-31 | Hazen Research, Inc. | Process for recovering zinc from steel-making flue dust |
| WO1993014030A1 (en) * | 1992-01-15 | 1993-07-22 | Metals Recycling Technologies Corp. | Method for the recovery of zinc oxide |
| RU2091341C1 (ru) * | 1994-10-14 | 1997-09-27 | Акционерное общество "Эмпилс" | Способ переработки цинкосодержащего сырья и технологическая линия для переработки цинкосодержащего сырья |
| US6517789B1 (en) * | 1999-06-22 | 2003-02-11 | Allan S. Myerson | Method for reclaiming constituents from an industrial waste stream |
| RU2415187C1 (ru) * | 2010-03-31 | 2011-03-27 | Иван Николаевич Тузов | Способ извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из шлака латунного литейного производства |
| WO2011122984A1 (ru) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Tuzov Ivan Nikolaevich | Комплекс для извлечения латуни, оксидов цинка и меди из отходов |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746731C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2021-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств |
| RU2792543C1 (ru) * | 2022-05-13 | 2023-03-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ получения бактерицидного композиционного покрытия на металлической детали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104829001B (zh) | 用于污酸处理的低渣中和及重金属去除与资源化的方法 | |
| JP4549579B2 (ja) | 塩素分および鉛分の含有量が高い廃棄物の処理方法 | |
| CN103482783A (zh) | 一种铅蓄电池生产过程产生的铅酸废水的处理工艺 | |
| CN103781923A (zh) | 用于纯化氧化锌的方法 | |
| CN109987742A (zh) | 含重金属、油及高浓度混合盐的镍湿法冶金废水零排放工艺 | |
| CN106006572A (zh) | 一种从碲阳极泥回收回用碲的方法 | |
| US5314527A (en) | Mercury contaminated mud treatment | |
| CN108191132A (zh) | 一种高氯盐高酸废水中重金属的回收方法 | |
| RU2623962C1 (ru) | Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов | |
| JP4954131B2 (ja) | ホウフッ化物含有水の処理方法 | |
| JP2012082458A (ja) | 亜鉛めっき廃液からの亜鉛の分離回収方法 | |
| CN106396164B (zh) | 一种工业酸性废水处理工艺 | |
| CN105543481B (zh) | 铜阳极泥处理产生的高酸废液中铜、铋、砷分离的方法 | |
| CN105441685B (zh) | 一种铜阳极泥处理过程产生的高酸废液中有价金属回收的方法 | |
| CN102345016B (zh) | 从冶炼烟气产生的污酸中回收砷和重金属的方法 | |
| JP6053260B2 (ja) | ホウ素及びフッ素含有排水の処理方法 | |
| KR102283027B1 (ko) | 구리 추출 후의 침출수 내 잔류 구리 회수방법 | |
| CN104310650B (zh) | 含铬不锈钢冷轧废水处理方法 | |
| CN208308584U (zh) | 一种氯化钛渣滤液膜集成处理装置 | |
| KR102079373B1 (ko) | 산세척된 준설토 중화방법 | |
| RU2083709C1 (ru) | Способ демеркуризации изделий, содержащих ртуть | |
| JP3851206B2 (ja) | 飛灰の処理方法 | |
| JP2011206714A (ja) | リン回収方法 | |
| CN109437316A (zh) | 一种纳米级精细铁锌复合氧化物材料的制备方法 | |
| JP4118495B2 (ja) | 泥漿の再利用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180805 |