RU2746731C1 - Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств - Google Patents

Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств Download PDF

Info

Publication number
RU2746731C1
RU2746731C1 RU2019139491A RU2019139491A RU2746731C1 RU 2746731 C1 RU2746731 C1 RU 2746731C1 RU 2019139491 A RU2019139491 A RU 2019139491A RU 2019139491 A RU2019139491 A RU 2019139491A RU 2746731 C1 RU2746731 C1 RU 2746731C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zinc oxide
filtrate
temperature
biocide
producing
Prior art date
Application number
RU2019139491A
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Поликарпович Добровольский
Юнер Шамильевич Капкаев
Виктор Иванович Бархатов
Иван Валерьевич Головачев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет"
Priority to RU2019139491A priority Critical patent/RU2746731C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2746731C1 publication Critical patent/RU2746731C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/20—Halides
    • C01F11/24—Chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00—Compounds of magnesium
    • C01F5/26—Magnesium halides
    • C01F5/30—Chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/02—Oxides; Hydroxides
    • 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
    • C22B19/34—Obtaining zinc oxide
    • 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
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
    • C22B3/10—Hydrochloric acid, other halogenated acids or salts thereof
    • 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
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • 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
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получению биоцида и других продуктов на основе отходов производств, который может быть использован в различных защитных от биологических воздействий покрытиях. Шлам травления латуни соляной кислотой и доломитовую пыль уноса перерабатывают с получением оксида цинка, кристаллогидратов хлоридов магния и кальция и биоцида - оксида меди. Шлам смешивают с оксидом цинка в реакторе с дистиллированной водой с получением суспензии, которую фильтруют с образованием осадка - оксида меди и первого фильтрата. Осадок промывают, затем сушат и измельчают в среде дымовых газов от сжигания природного газа с недостатком кислорода с получением биоцида - одновалентного оксида меди. Первый фильтрат смешивают с доломитовой пылью уноса в реакторе c получением суспензии, которую фильтруют с образованием осадка - оксида цинка с примесью хлоридов и второго фильтрата. Осадок промывают, затем сушат и измельчают с получением оксида цинка. Второй фильтрат охлаждают с образованием кристаллогидрата хлорида магния, который отделяют центрифугой. Фильтрат после отделения из него кристаллогидрата хлорида магния сушат и охлаждают с получением кристаллогидрата хлорида кальция с размером частиц 200-250 мкм. Способ обеспечивает получение высокого качества биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция. 1 ил., 5 табл.

Description

Изобретение относится к получению биоцида и других продуктов на основе отходов производств, который может быть использован в различных защитных от биологических воздействий покрытиях, в частности, для противообрастающих покрытий подводной части судов, катеров, лодок и др.
Известен способ получения биоцида из медного купороса путем обработки его восстановителем, в качестве которого применяется сульфит натрия с последующей нейтрализацией сульфата натрия при температуре 90-95°С содой, от деления осадка в виде одновалентного оксида меди, который отделяется фильтрацией и подвергается сушке азеотропным методом (Беленький Е.Ф., Рыскин И.В. Химия и технология пигментов. - Л.: "Химия" 1974, с 640).
Этот способ имеет следующие недостатки:
1. Высокий расход медного купороса и соды.
2. Сложная технологическая схема процесса.
3. Нет решения по использованию отходного сульфата натрия.
Известен способ утилизации отходов латуни, цинка и отработанных травильных растворов латуни, размешивая их в мешке из полипропилена или хлорин-ткани, 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 (пат. РФ №2623962, 2012).
Этот способ имеет следующие недостатки:
1. Длительность процесса разделения осадков меди и цинка.
2. От осадков не полностью удаляется ионы кислот, что не позволяет использовать оксид меди в качестве биоцида без специальной обработки.
Известен способ получения биоцида на основе производных лигнина, отличающийся тем, что гидролизный лигнин обрабатывают раствором азотной кислоты, содержащей тера-оксид азота в количестве 5-30 масс. и 5-20 масс. ионов двухвалентной меди, при температуре реакционной смеси 60-80°С с добавкой в реакционный раствор фтористого водорода в количестве 0,3-20 масс.(пат. РФ №2068417 CO7G|00, 1995).
Этот способ имеет следующие недостатки:
Низкие защитные свойства биоцида из-за отсутствия в нем одновалентного оксида меди (Беленький Е.Ф., Рыскин И.В. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия, 1974, с 640).
Технической задачей изобретения является получение из отходов производств биоцида высокой биологической активности, оксида цинка и криталлогидратов хлоридов магния и кальция, используемых в строительстве.
Техническая задача решается за счет того, что способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств, характеризуется тем, что на первой стадии получают биоцид, для этого в реакторе смешивают шлам травления латуни соляной кислотой с оксидом цинка и дистиллированной водой до температуры (70…80)°С и рН=(4…5), полученную суспензию фильтруют, осадок, в виде оксида меди промывают от хлоридов, помешают в сушилку «кипящего слоя», где одновременно сушат при температуре (110…120)°С в присутствии дымовых газов и измельчают до величины частиц (15…20)мкм, при этом получают биоцид, который упаковывают в герметизированную пластмассовую тару; на второй стадии полученный фильтрат смешивают в реакторе с доломитовой пылью-уноса до Рн=(7…8) при температуре (80-90)°С, полученную суспензию фильтруют, осадок в виде оксида цинка с примесью хлоридов промывают водным конденсатом, затем сушат в сушилке «кипящего слоя» при температуре (110…120)°С и одновременно измельчают до величины частиц (10…15)мкм при этом получают оксид цинка; затем полученный фильтрат охлаждают в вакуум-кристаллизаторе до температуры (40…116,7)°С, получают кристаллогидрат хлорида магния, который отделяют центрифугой, сушат и измельчают в сушилке «кипящего слоя» при температуре (110…120)°С до размера частиц (200…250)мкм, получая бишофит; полученный фильтрат сушат распылением в сушилке при температуре (110…120)°С, затем охлаждают до (20…30,2)°С, при этом получают кристаллогидрат хлорида кальция с размером частиц (200…250) мкм
При реализации предлагаемого способа в качестве отходов применяется шлам, получаемый при травлении соляной кислотой изделий из латуни, приведенного в табл. 1 химического состава.
Figure 00000001
Такой шлам получают на предприятиях, изготавливающих изделия из латуни, например, на ООО «ЭИВЦ» (г. Златоуст), которого на хранении имеется в значительном объеме, а используется не эффективно.
Вторым рекомендуемым отходом для осуществления предлагаемого способа является доломитовая пыль-уноса, содержащая, масс. %: MgO- (20…30), СаО-(40…50), SiO2 - (0.1…0.7) и Fe2O3 - (0.2…0,5). Данный отход активно взаимодействует с раствором соляной кислоты, в том числе с хлоридами цинка и меди. Приведенный состав доломитовой пыли образуется в значительных объемах на ОАО «Мечел» прокаливанием доломита при температуре выше 900°С, он частично используются для нейтрализации сточных вод, а избыток вывозится в шламохранилище.
На чертеже показана технологическая схема получения биоцида, оксида цинка, а также кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств.
Предлагаемый способ состоит из двух стадий. На первой стадии получают биоцид, используемый для изготовления необрастающей в морской или речной воде краски. На второй стадии получают оксид цинка и кристаллогидраты хлоридов магния и кальция путем добавления к фильтрату, после отделения от раствора оксида меди, доломитовой суспензии и последовательной переработки выделяемых фильтратов. Причем оксид цинка может применяться для производства автоэмалей, а также на первой стадии предлагаемого способа для получения оксида меди из раствора, а из кристаллогидратов магния и кальция получают высококачественные и жаростойкие строительные материалы.
На первой стадии перерабатывается шлам травления латуни соляной кислотой, путем обработки его в реакторе с добавкой оксида цинка и воды, взятой в соотношении 0,4:1 (для предотвращения загустения смеси и повышения скорости отделения оксида меди). При обработке в реакторе повышается температура до (70…80)°С и рН до (4…5) и протекают приведенные ниже реакции (1 и 2):
Figure 00000002
Figure 00000003
Первоначально оксид цинка получают из серой окиси цинка, а в дальнейшем используют тот, который получают в процессе переработки шлама травления латуни.
Далее полученную суспензию подвергают фильтрации на фильтр-прессе, отделяя от нее оксид меди и промывая его конденсатом от хлоридов, после чего осадок подают в комбинированную сушилку «кипящего слоя», в которой его подвергают измельчению до (15…20)мкм (для обеспечения укрывистости необрастающей краски согласно ТУ) и одновременно сушке при температуре (110…120)°С в восстановительной атмосфере, подавая в сушилку дымовые продукты от сжигания природного газа с недостатком кислорода, при этом в сушилке протекает реакция (3) с образованием биоцида:
Figure 00000004
В связи с тем, что биоцид очень активен, для недопущения его окисления воздухом после охлаждения, готовый биоцид затаривают в бунеа (пластмассовые бочки) и применяют, например, для изготовления необрастающей краски в морской и речной воде.
Затем отделенный на первой стадии на фильтр-прессе фильтрат передают на вторую стадию в реактор при работающей мешалке, в него добавляют доломитовую пыль-уноса до рН, равного (7,0…8,0), при этом в реакторе повышается температура до (80…90)°С и протекают приведенные ниже реакции (4 и 5):
Figure 00000005
Figure 00000006
На скорость протекания таких реакций оказывает влияние, кроме размера электродного потенциала, растворимость соединений металла в воде, которая зависит также от химического состава образующихся соединений и растворимости их в воде. Так как магний и кальций находятся в ряду напряжений выше цинка и растворимость их оксидов в воде ниже, чем хлорида цинка, что видно из данных по растворимости хлоридов цинка, магния и меди в табл. 2, то оксиды магния и кальция вытесняют оксид цинка из суспензии по приведенной выше реакциям (Позин М.Е. Технология Минеральных солей. Л.: Химия, 1961).
Figure 00000007
Однако перерабатывать суспензии с высоким содержанием воды экономически невыгодно из-за высоких энергозатрат на выпарку избыточной влаги. В связи с этим дальнейшую их переработку наиболее рационально проводить с выделением кристаллогидратов, химический состав которых приведен в табл. 3. (Энциклопедия (Краткая химическая) - М.: «Советская энциклопедия» 1964, 396 с.).
Figure 00000008
Figure 00000009
Учитывая приведенные данные, после окончания реакций (прекращения выделения пара) от суспензии на фильтр-прессе отделяют образованный осадок, промывают его на поверхности фильтр-пресса от ионов хлора водным конденсатом, после чего осадок шнеком подают в комбинированную сушилку «кипящего слоя», в которой его подвергают сушке при температуре (110…120)°С (при снижении температуры ниже 110°С возрастает значительно время сушки и расход энергии, а при повышении температуры выше 120°С происходит агрегация частиц оксида цинка) и одновременно измельчению оксида цинка до размера частиц (10…15) мкм (при измельчении частиц ниже 10 мкм резко возрастает время измельчения и расход энергии, а при измельчении частиц выше 15 мкм снижается качество оксида цинка). При таких условиях получают оксид цинка, соответствующий показателям ГОСТ 202-84, пригодный для изготовления высокого качества автоэмалей и частичного использования для вытеснения оксида меди из смеси суспензий хлоридов меди и цинка.
Фильтрат после отделения оксида цинка подают в вакуум-кристаллизатор, в котором при охлаждении суспензии до температуры 40-116,7°С образуются кристаллогидраты хлорида магния по реакции (6):
Figure 00000010
После образования осадка суспензию подают в центрифугу, в которой от суспензии отделяют кристаллогидрат хлорида магния и подают его в комбинированную сушилку «кипящего слоя», в которой осадок подвергают сушке при температуре 110…120°С (при снижении температуры ниже 110°С возрастает значительно время сушки и расход энергии, а при повышении температуры выше 120°С происходит агрегация кристаллогидрата). В сушилке одновременно происходит измельчение кристаллогидрата хлорида магния до размера частиц (200…250) мкм (при измельчении частиц ниже 200 мкм резко увеличивается время измельчения и расход энергии, а при измельчении частиц выше 250 мкм снижается качество кристаллогидрата хлорида магния-бишофита). При таких условиях получают бишофит, пригодный для изготовления высокого качества строительных материалов.
Фильтрат после отделения центрифугой от кристаллогидрата хлорида магния подают насосом в распылительную сушилку, в которой его подвергают сушке распылением при температуре (110…120)°С. При снижении температуры ниже 110°С возрастает значительно время сушки и расход энергии, при повышении температуры выше 120°С происходит агрегация кристаллогидрата. Затем в распылительной сушилке снижают температуру до (20…30,2)°С, так как при этом образуется кристаллогидрат хлорида кальция с размером частиц (200…250) мкм (для получения частиц ниже 200 мкм резко возрастает время сушки и кристаллизации, и расход энергии, а при образовании частиц выше 250 мкм снижается качество кристаллогидрата хлорида кальция). При таких условиях протекает приведенная ниже реакция (7) и получают кристаллогидрат хлорида кальция, соответствующий действующему ГОСТу.
Figure 00000011
Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что для его осуществления применяются находящиеся в большом объеме, например, в Челябинской области, отходы доломита, а для повышения производительности и снижения энергозатрат - комбинированные сушилки «кипящего слоя», в которых совмещают процессы сушки и измельчения продукта.
Технологическая схема получения биоцида и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств показана на чертеже, где 1 - бункер шлама латуни; 11 - бункер оксида цинка; 12 - бункер доломитовой пыли-уноса; 2 - емкость водяного конденсата; 31 и 32 - реакторы, оборудованные мешалками; 41, 42,, 43, 44 - промежуточные емкости бункера готовой продукции (биоцида, окисида кальция и бишофита): 51, 52 53 и 54 - насосы; 61 и 62 - фильтр-прессы; 71, 72 и 73 - комбинированные сушилки «кипящего слоя»; 81, 82, 83 и 84 - бункера готовых продуктов (биоцида; оксида цинка, кристаллогидратов магния (бишофита) и кальция; 9 - вакуум-кристаллизатор; 10 - центрифуга; 11 распылительная сушилка.
Процессы осуществляются в следующей последовательности (чертеж). В реактор 31 при работающей мешалке загружают из бункера 1 расчетное количество отработанного шлама травления латуни, оксида цинка из бункера 11 и воды (избыточный водный конденсат) из емкости 2, при этом в реакторе повышается температура до (70…80)°С и рН до (4…5) и протекают реакции (1,2) с выделением оксида меди. После окончания реакций суспензию через промежуточную емкость 41 насосом 51 подают на фильтр-пресс 61, на котором от суспензии отделяют осадок и промывают его водным конденсатом от хлорида цинка, после чего шнеком подают его в комбинированную сушилку «кипящего слоя» 71, в которой осадок подвергают сушке при температуре (110…120)°С и одновременно измельчают оксид меди до размера частиц (15…20) мкм и восстанавливают по реакции 3 двухвалентный оксид меди в одновалентный оксид меди дымовыми продуктами, содержащими СО. Полученный таким образом на первой стадии готовый биоцид после охлаждения затаривают в бочку, не допуская его окисления воздухом.
Фильтрат после его отделения от оксида меди подают на вторую стадию насосом 52 в реактор 32, в который подают при работающей мешалке расчетное количество доломитовой пыли-уноса, при этом в реакторе повышается температура до (80…90)°С и рН до (7…8) и протекают реакции (4, 5) с выделением оксида цинка и образованием хлоридов магния и кальция. После окончания реакций суспензию через промежуточную емкость 43 насосом 53 подают на фильтр-пресс 62, на котором от суспензии отделяют осадок и промывают его от хлорида цинка, после чего шнеком подают его в комбинированную сушилку «кипящего слоя» 72, в которой осадок подвергают сушке при температуре (110…120)°С и одновременно измельчают оксид цинка до размера частиц (10…15) мкм, после охлаждения его направляют в бункер готовой продукции 82, а фильтрат, отделенный на фильтр-прессе 62 в горячем виде направляют в вакуум-кристаллизатор 9, в котором его охлаждают до температуры (40…116)°С, при этом протекает реакция (6) с образованием кристаллогидрата хлорида магния. После окончания реакции фильтрат направляют в центрифугу 10, в которой от нее отделяют кристаллогидрат хлорида магния и шнеком его передают в комбинированную сушилку «кипящего слоя» 73, в которой его сушат при температуре (110…120)°С и одновременно измельчают до размера частиц (200…250) мкм, после чего готовый бишофит выгружают в бункер готовой продукции 83. Отделенный центрифугой фильтрат через промежуточную емкость 44 подают насосом 54 в распылительную сушилку 11, в которой его сушат распылением при температуре (110…120)°С, затем снижают температуру (20-30,2)°С, при этом образуются частицы с размером (200…250) мкм, и протекает реакция (7) с образованием кристаллогидрата хлорида кальция, который выгружают в бункер готовой продукции 84. Ниже приведена характеристика применяемого оборудования (табл. 4)
Figure 00000012
Высокая эффективность предлагаемого безотходного способа подтверждается также приведенными ниже данными проводимых опытов.
Опыт №1. Для проведения опыта использовали лабораторный реактор, в него загрузили 100 г отработанного шлама травления латуни, содержащего масс. %: HCl - 5,0; CuCl2 - 44,0; ZnCl2 - 36,0 и H2O - 15,0 и добавили к нему 32,4 г оксида цинка и 48,7 мл дистиллированной воды, при этом в реакторе повысилась температура до 70°С и рН до 4,0, протекали реакции (1 и 2) и образовался осадок, который отфильтровали, промыв его на фильтр-прессе от ионов хлора дистиллированной водой, после чего его сушили в лабораторной комбинированной сушилке «кипящего слоя» при температуре 110°С и одновременно измельчили до 15 мкм, подавая в сушилку дымовые продукты от сжигания природного газа с недостатком кислорода, при этом в сушилке протекала реакция (3) с образованием биоцида, после охлаждения его взвесили, проанализировали и поместили в пластмассовую банку. Затем отделенный на фильтр-прессе фильтрат подали в реактор при работающей мешалке и в него подали также доломитовую пыль-уноса в количестве 35,4 г до рН, равном 7,0, при этом в реакторе повысилась температура до 80°С и протекали реакции (4, 5) с выделением оксида цинка и образованием хлоридов магния и кальция. После окончания реакций осадок отфильтровали на фильтре и высушили в сушилке «кипящего слоя» при температуре 110°С и одновременно измельчили до 10 мкм. Затем оксид цинка взвесили, проанализировали и поместили в банку, а фильтрат подали в вакуум-кристаллизатор, в котором при температуре (40…116)°С образовались по реакции (6) кристаллогидраты хлорида магния, которые отфильтровали и высушил в сушилке при температуре 110°С, после охлаждения взвесили, проанализировали и поместили в банку, закрыв крышкой, не допуская его окисления воздухом. Отделенный на фильтре фильтрат подали в распылительную сушилку, в которой при распылении испарилась избыточная влага при 110°С и после снижения температуры до 25°С по реакции (7) образовался кристаллогидрат хлорида кальция, который после охлаждения взвесили, проанализировали и поместили в стеклянную банку, закрыв ее крышкой. В результате опыта получили: 18,2 г оксида одновалентной меди и 32,4 г оксида цинка, 317 г кристаллогидрата хлорида магния и 88,7 г кристаллогидрата хлорида кальция. Выход по процессу составил 97,6%.
Опыт №2. Для проведения опыта в лабораторный реактор загружено 100 г отработанного шлама травления латуни, содержащего, масс. %: HCl - 4,0; CuCl2 - 41,0; ZnCl2 - 38,0 и H2O - 17,0 добавили к нему 28,9 г оксида цинка и 43,0 мл дистиллированной воды, при этом в реакторе повысилась температура до 80°С и рН до 5,0, протекали реакции (1 и 2) и образовался осадок, который отфильтровали, промыв его на фильтр-прессе от ионов хлора дистиллированной водой, после чего его высушили в лабораторной комбинированной сушилке «кипящего слоя» при температуре 120°С и одновременно измельчили до 20 мкм, восстановили двухвалентный оксид меди в одновалентный оксид меди, подавая в сушилку дымовые продукты от сжигания природного газа с недостатком кислорода, при этом в сушилке протекала реакция (3) с образованием биоцида, после охлаждения его взвесили, проанализировали и поместили в пластмассовые банку. Затем отделенный на фильтр-прессе фильтрат подали в реактор при работающей мешалке и в него подали также доломитовую пыль-уноса в количестве 28,8 г до рН, равном 8,0, при этом в реакторе повысилась температура до 90°С и протекали реакции (4 и 5) с выделением оксида цинка и образованием кристаллогидратов хлоридов магния и кальция. После окончания реакций осадок отфильтровали на фильтре и высушили в сушилке «кипящего слоя» при температуре 110°С и одновременно измельчили до 15 мкм. Затем оксид цинка взвесили, проанализировали и поместили в банку, а фильтрат подали в вакуум-кристаллизатор, в котором при температуре (40…116)°С образовался по реакции (6) кристаллогидрат хлорида магния, который отфильтровали и высушили в сушилке при температуре 120°С, после охлаждения взвесили, проанализировали и поместили в банку, закрыв крышкой, не допуская его окисления воздухом. Отделенный на фильтре фильтрат подали в распылительную сушилку «кипящего слоя», в которой при распылении испарилась избыточная влага при 120°С и после снижения температуры по реакции (7) образовался кристаллло-гидрат хлорида кальция, который после охлаждения взвесили, проанализировали и поместили в стеклянную банку, закрыв ее крышкой. В результате опыта получили: 16,6 г оксида одновалентной меди, 28,9 г оксида цинка, 42,5 г кристалллогидрата хлорида магния и 62,2 г кристаллогидрата хлорида кальция. Выход по процессу составил 98,6%.
Преимущества предлагаемого способа подтверждаются также приведенными ниже в табл. 5 данными по качеству получаемых продуктов
Figure 00000013
Из приведенных данных (Табл. 5) видно, что предлагаемый способ по сравнению с аналогами более эффективен, так как по этому способу не только перерабатывают отработанный шлам травления латуни и доломитовую пыль-уноса, но и получают высокого качества биоцид, оксид цинка, бишофит и кристаллогидрат хлорида кальция, на основе которых возможно получать высокого качества строительные материалы (Краткая химическая энциклопедия. - М. "Советская энциклопедия", 1964, Т 3, 1028 с).

Claims (1)

  1. Способ переработки отходов в виде шлама травления латуни соляной кислотой и доломитовой пыли уноса с получением оксида цинка, кристаллогидратов хлоридов магния и кальция и биоцида в виде одновалентного оксида меди, включающий смешивание в реакторе отходов с оксидом цинка и фильтрацию полученной суспензии, отличающийся тем, что смешивание отходов в виде упомянутого шлама с оксидом цинка в реакторе ведут с дистиллированной водой при температуре 70-80°С и рН 4-5 с получением суспензии, далее полученную суспензию фильтруют с отделением осадка в виде оксида меди и образованием первого фильтрата, после чего осадок промывают от хлоридов и помешают в сушилку кипящего слоя для одновременного измельчения до размера частиц 15-20 мкм и сушки при температуре 110-120°С в присутствии дымовых газов от сжигания природного газа с недостатком кислорода с получением биоцида в виде одновалентного оксида меди, затем первый фильтрат смешивают с доломитовой пылью уноса в реакторе при температуре 80-90°С c получением суспензии, далее полученную суспензию фильтруют с отделением осадка в виде оксида цинка с примесью хлоридов и образованием второго фильтрата, осадок промывают от хлоридов водным конденсатом, затем осадок помещают в сушилку кипящего слоя, в которой его одновременно измельчают до размера частиц 10-15 мкм и сушат при температуре 110-120°С с получением оксида цинка, а второй фильтрат охлаждают в вакуум-кристаллизаторе до температуры 40-116,7°С с образованием в фильтрате кристаллогидрата хлорида магния, который отделяют центрифугой, помещают в сушилку кипящего слоя для одновременного измельчения до размера частиц 200-250 мкм и сушки при температуре 110-120°С, фильтрат после отделения из него кристаллогидрата хлорида магния сушат распылением в сушилке при температуре 110-120°С, затем охлаждают до температуры 20-30,2°С с получением кристаллогидрата хлорида кальция с размером частиц 200-250 мкм.
RU2019139491A 2019-12-03 2019-12-03 Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств RU2746731C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139491A RU2746731C1 (ru) 2019-12-03 2019-12-03 Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139491A RU2746731C1 (ru) 2019-12-03 2019-12-03 Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746731C1 true RU2746731C1 (ru) 2021-04-19

Family

ID=75521266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139491A RU2746731C1 (ru) 2019-12-03 2019-12-03 Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746731C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2422543C1 (ru) * 2010-03-09 2011-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ переработки шламов гальванического производства
WO2011122984A1 (ru) * 2010-03-31 2011-10-06 Tuzov Ivan Nikolaevich Комплекс для извлечения латуни, оксидов цинка и меди из отходов
CN102912133A (zh) * 2012-09-18 2013-02-06 上海交通大学 一种电镀污泥中重金属的分级纯化方法
RU2623962C1 (ru) * 2016-08-04 2017-06-29 Алексей Сергеевич Ахлюстин Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов
RU2690820C1 (ru) * 2018-05-14 2019-06-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Способ получения кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2422543C1 (ru) * 2010-03-09 2011-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ переработки шламов гальванического производства
WO2011122984A1 (ru) * 2010-03-31 2011-10-06 Tuzov Ivan Nikolaevich Комплекс для извлечения латуни, оксидов цинка и меди из отходов
CN102912133A (zh) * 2012-09-18 2013-02-06 上海交通大学 一种电镀污泥中重金属的分级纯化方法
RU2623962C1 (ru) * 2016-08-04 2017-06-29 Алексей Сергеевич Ахлюстин Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов
RU2690820C1 (ru) * 2018-05-14 2019-06-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Способ получения кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9534274B2 (en) Methods for purifying aluminium ions
US20200239325A1 (en) Systems and Methods to Treat Flue Gas Desulfurization Waste to Produce Ammonium Sulfate and Calcium Carbonate Products
JP5202514B2 (ja) 炭酸基含有水酸化マグネシウム粒子およびその製造方法
JP2016183101A (ja) 粒子状炭酸カルシウムを得る方法
US8603420B2 (en) Galvanic waste sludge treatment and manufacturing of nano-sized iron oxides
US20230271845A1 (en) Method for producing calcium carbonate and calcium carbonate
RU2634017C2 (ru) Способ получения сульфата магния и железоокисных пигментов из отходов производств
RU2746731C1 (ru) Способ получения биоцида, оксида цинка и кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств
CN1016413B (zh) 从粒状结晶的氧化锆制造氧化锆水化物的方法
RU2702572C1 (ru) Способ получения железосодержащего коагулянта из отходов производств
CZ122096A3 (en) Process for preparing substantially anhydrous magnesium chloride and a compound prepared in such a manner
US2714053A (en) Process for the recovery of cryolite from the carbon bottoms of fusion electrolysis cells
US20130052106A1 (en) Process for the production of ferrous sulphate monohydrate
US1269442A (en) Process of producing by-products from waste pickle liquor.
US3515515A (en) Process of reducing phosphorus content of sludge obtained as a byproduct of phosphorus manufacture
RU2627431C1 (ru) Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства
RU2745771C1 (ru) Способ получения гипсового вяжущего из отходов металлургических производств
RU2690820C1 (ru) Способ получения кристаллогидратов хлоридов магния и кальция из отходов производств
RU2694937C1 (ru) Способ получения оксидов кремния, алюминия и железа при комплексной безотходной переработке из золошлаковых материалов
JP5070525B2 (ja) タリウム含有鉄・砒素化合物およびその製法並びに砒素・タリウム含有水溶液の処理方法
CN116528963A (zh) 碳酸钙的制造方法及碳酸钙
JPH06191832A (ja) 活性化水酸化マグネシウムの調整方法
RU2709872C1 (ru) Способ получения химически осажденного мела
RU2198842C2 (ru) Способ получения оксида магния
FR2471351A1 (fr) Procede pour separer les composes du fer, de l'aluminium et du manganese contenus en impuretes dans des solutions chlorhydriques de chlorure de magnesium