SU1137084A1

SU1137084A1 - Method for purification of waste liquors from hexavalent chromium

Info

Publication number: SU1137084A1
Application number: SU833598095A
Authority: SU
Inventors: Борис Петрович Середа; Галина Александровна Кравченко; Александра Алексеевна Солошенко; Любовь Климентьевна Дерюгина; Наталья Александровна Клепинина; Эльвира Викторовна Вараксина; Сергей Владимирович Смирнов; Анфия Александровна Ваулина; Андрей Николаевич Шмидт; Николай Яковлевич Козионов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7125; Предприятие П/Я Г-4427; Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Лесотехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1985-01-30

Abstract

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ -ВОД ОТ ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА,включаюЮЕСОЮЗКЛЯ f; ,., IS .-С: .i . - . (V - . -.x.iiv , щий обработку нитратом свинца, отде ление осадка хромата свинца фильтрованием и последующее удаление ионов свинца, отличающийс тем, что, с целью повьшени степени , очистки сточных вод с высоким содержанием хлорида натри , обработку осуществл ют избытком нитрата свинца при рН 5,5-6,5, а удаление ионов свинца производ т соосаждени с силикатом натри при рН 10-10,6. 2. Способ по п. I , о т л и ч а ющ и и с тем, что избыток нитрата свинца составл ет 5-10% и процесс осаждени шестивалентного хрома осу .ществл ют при С. СП с1. METHOD OF SEWAGE CLEANING - WATER FROM SIXIVALENT CHROME, including COUNTER f; ., IS.-С: .i. -. (V -. -.X.iiv, treatment with lead nitrate, separation of lead chromate sediment by filtration and subsequent removal of lead ions, characterized in that, in order to increase the degree of purification of waste waters with a high content of sodium chloride, the treatment is carried out in excess lead nitrate at pH 5.5-6.5, and the removal of lead ions is carried out by coprecipitating with sodium silicate at pH 10-10.6. 2. The method according to claim I, is about tl and h, and that an excess of lead nitrate is 5-10% and the process of hexavalent chromium wastes deposition occurs at C. SP s

Description

С«9From “9

оabout

0000

Изобретение относитс к очистке от шестивалентного хрома промышленных отходов, в частности отхода производства бихромата кали ,получаемог путем обменного разложени по реакции Na2Cr20,,+2KCl K2Cr d7+2NaCl Отход содержит, мас.%: 90-94 NaCl 0,6-)j5 и в насто щее врем складируетс преимущественно в виде твердого отхода или концентрированных растворов в специальных хранилищах , приводи к безвозвратной потере как хлорида натри , так и соединений хрома и вызыва загр знение окружающей среды. Известен способ очистки от соединений шестивалентного хрома концентрированных хлорат-хлоридных растворов , содержащих до 400 г/л хлорида а1елочного металла. Способ заключаетс в следующем; хлорат-хлоридные раство ры, содержащие 100-750 г/л хлората, 20-400 г/л хлорида щелочного металла и 0,5 г/л NajCr O-j-211 0 обрабатывают в присутствии ортофосфорной кислоты соединени ми гнцразина. После отделени осадка в фильтрате содержитс 0,07 г/л шестйвалентного хрома. Степень извлечени шестивалентного хрома составл ет 86% ) . Недостатками способа вл ютс низка степень очистки хлорат-хлоркд ных растворов от шестивалентного хрома и загр знение примес ми вводимьк реагентов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома, включающий обработку нитратом свинца, отделение осадка хромата свинца фильтрованием и последующее удаление ионов свинца L2J Согласно известному способу хром осаждают путем обработки стехиометрическим количеством нитрата свинца при pHXSjS. С целью удалени ионоз т желых металлов фильтраты после отделени хромата свинца подщелачивают до рН - 7j,0, Однако способ характеризуетс недостаточной степенью очистки от шестиваленого хрома сточных вод с высоким содержанием хлорида натри . Цель изобретени повьшение степени очистки сточных вод с высоким содержанием хлорида натри . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу очистки сточных вод от шестивалентного хрома, включающему обработку нитратом свинца , отделение осадка хромата свинца фильтрованием, и последующее удаление ионов свинца, обработку осуществл ют избытком нитрата свинца при рН 5,5-6,5, а удаление ионов свинца производ т путем соосаждени с силикатом натри при рН 10-10,6. Избыток нитрата свинца составл ет предпочтительно 5-10%, а процесс осаждени хрома осуществл ют при 20-40°С. Способ осуществл ют следующим образом. В сточнзпо воду, содержащую 230300 г/л хлорида натри и соединени шестивалентного хрома - бихромат ; кали , ввод т раствор нитрата свинца в количестве 105-110% от необходимого дл св зывани соединений шестивалентного хрома в хромат свинца по реакции К Cr207+2Pb(NOa)2+2NaOH- 2PbCrO. + + 2KNO,5+2NaNO,+ - (1) Довод т рН реакционной массы раствором щелочи до 5,5-6,5, поддержива температуру 20-40-. Образовавшийс осадок хромата свинца отфильтровывают . Далее с целью осаждени содержащихс в фильтрате ионов РЬ в фильтрат добавл ют силикат натри из расчета 1г/л SiOg, величина рН суспензии становитс равной ,8-12, затем добавкой раствора серной кислоты рН снижают до 10-10,5. Образовавшийс объемный осадок отдел ют на фильтре. Пример. 250 г осадка, содержащего 95% NaCl, 1% .и 4% НдО, раствор ют в 0,91 л воды. В полученный раствор ввод т при 20 при перемешивании 59,3 л раствора нитрата свинца с концентрацией 100 г/л PbCNO), что составл ет 105% от стехиометрического количества по уравнению (1)и затем раствором щелочи (б,В мл с концентрацией 100 г/л NaOH/довод т рН реакционной массы до 4,0-9,0. ГГолученную суспензию перемешивают 30 мин к образовавшийс осадок хромата свинца отдел ют на фильтре. Содержащийс в фильтрате. свинец (о,2 т/л в пересчете на РЬО) осаждают раствором силиката натри , который ввод т в количестве 14 мл с концентрацией 72 г/л в пересчетеThe invention relates to the purification of industrial waste from hexavalent chromium, in particular the production waste of potassium dichromate, obtained by exchange decomposition by the reaction Na2Cr20 ,, + 2KCl K2Cr d7 + 2NaCl The waste contains, in wt.%: 90-94 NaCl 0.6-) j5 and Currently, it is mainly stored in the form of solid waste or concentrated solutions in special storage facilities, leading to irretrievable loss of both sodium chloride and chromium compounds and causing environmental pollution. A known method of purification from hexavalent chromium compounds of concentrated chlorate-chloride solutions containing up to 400 g / l of metallic acid chloride. The method is as follows; Chlorate-chloride solutions containing 100-750 g / l of chlorate, 20-400 g / l of alkali metal chloride and 0.5 g / l of NajCr O-j-211 0 are treated in the presence of orthophosphoric acid with compounds of grantsrazin. After separating the precipitate, the filtrate contains 0.07 g / l of hexavalent chromium. The recovery rate of hexavalent chromium is 86%). The disadvantages of the method are the low degree of purification of chlorate-chlorine solutions from hexavalent chromium and contamination with impurities injected reagents. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for purifying wastewater from hexavalent chromium, including treatment with lead nitrate, separating lead chromate precipitate by filtration and subsequent removal of lead ions L2J According to a known method, chromium is precipitated by treating with a stoichiometric amount of lead nitrate at pHXSjS. In order to remove heavy metal ionosis, the filtrates are alkalinized to pH 7j, 0 after the separation of lead chromate. However, the method is characterized by insufficient purification of hexavalent chromium from waste waters with a high content of sodium chloride. The purpose of the invention is to increase the degree of purification of waste water with a high content of sodium chloride. This goal is achieved by the fact that according to the method of wastewater treatment from hexavalent chromium, including treatment with lead nitrate, separation of lead chromate sediment by filtration, and subsequent removal of lead ions, treatment is carried out with an excess of lead nitrate at pH 5.5-6.5, and removal Lead ions are produced by coprecipitation with sodium silicate at a pH of 10-10.6. The excess lead nitrate is preferably 5-10%, and the chromium deposition process is carried out at 20-40 ° C. The method is carried out as follows. Water containing 230300 g / l of sodium chloride and hexavalent chromium compounds — dichromate; potassium, a solution of lead nitrate in the amount of 105-110% of the hexavalent chromium compounds required for binding is introduced into lead chromate by the reaction of K Cr207 + 2Pb (NOa) 2 + 2NaOH- 2PbCrO. + + 2KNO, 5 + 2NaNO, + - (1) Adjust the pH of the reaction mixture with an alkali solution to 5.5-6.5, maintaining the temperature 20-40-. The precipitate of lead chromate is filtered off. Further, in order to precipitate the Pb ions contained in the filtrate, sodium silicate is added to the filtrate at the rate of 1 g / l SiOg, the pH value of the suspension becomes 8-12, then the pH is reduced to 10-10.5 by adding sulfuric acid solution. The resulting bulk precipitate is separated on a filter. Example. 250 g of precipitate containing 95% NaCl, 1% and 4% HdO are dissolved in 0.91 l of water. 59.3 l of a solution of lead nitrate with a concentration of 100 g / l of PbCNO are introduced into the resulting solution at 20 with stirring, which is 105% of the stoichiometric amount according to equation (1) and then with an alkali solution (b, C ml with a concentration of 100 g / l NaOH / pH of the reaction mixture was adjusted to 4.0-9.0. The obtained suspension was stirred for 30 minutes to form the precipitate of lead chromate separated on the filter. Lead contained in the filtrate (o, 2 t / l in terms of PbO ) precipitated with sodium silicate solution, which is introduced in the amount of 14 ml with a concentration of 72 g / l in terms of

3. I3. I

на SiOn, рН реакционной массы при этом составл ет 11,8, добавкой раствора серной кислоты рН понижают до 10, в результате чего происходит вьщеление объемного осадка. Образовавшийс осадок отфильтровывают. Полученный раствор содержит, г/л:on SiOn, the pH of the reaction mixture is 11.8, and the pH is lowered to 10 by addition of a solution of sulfuric acid, resulting in the separation of a bulk precipitate. The precipitate formed is filtered off. The resulting solution contains, g / l:

250 250

NaCI 1,6 NaCI 1.6

NaNO NaNO

3 1,7 KNO 3 1,7 KNO

JJ

0,001-0,002 PbO 0,3 NaOH0.001-0.002 PbO 0.3 NaOH

SiOg 0,03 Cr(VI) Отсутствует Зависимость остаточного сни Cr(VI) в растворе от рН ни хромата свинца представл табл.1.4SiOg 0.03 Cr (VI) None Dependence of residual lower Cr (VI) in solution on pH or lead chromate is presented in Table 1.4.

ТаблTabl

370844370844

что составл ет 110% от стехиометрического количества по ур внению(1 и затем раствором щелочи (l 7 мл с концентрацией 100 г/л)довод т рИ в реакционной массы до 6,0. ПолученнуЬ суспензию перемешивают и образовавшийс осадок хромата свинца отдел ют на фильтре. Содержащийс в фильтрате свинец осаждают раствором силиJQ ката натри , который ввод т в количестве 14 мл с концентрацией 72 г/л 510,2. Р раствора при этом составл ет 12,0, добавкой кислоты снижают рН до 10-10,6, Образовавшийс осадок отдел ют. Получающийс раствор содержит, г/л:which is 110% of the stoichiometric amount of ur detection (1 and then an alkali solution (l 7 ml with a concentration of 100 g / l) is brought to the reaction mass in the reaction mass up to 6.0. The resulting suspension is stirred and the resulting precipitate of chromate lead is separated on filter. Lead contained in the filtrate is precipitated with a sodium silicate solution of sodium kata, which is introduced in an amount of 14 ml with a concentration of 72 g / l 510.2. At the same time, the solution has a pH of 12.0, the pH is reduced to 10-10.6 with acid; The resulting precipitate is separated. The resulting solution contains, g / l:

252252

NaClNaCl

3,73.7

NaNONaNO

3,63.6

KNO,Kno,

0,0010.001

PbOPbo

0,50.5

NaOHNaOH

SiOSio

0,030.03

Cr(VI)Cr (VI)

Отсутствует Зависимость остаточного содержани свинца от рН обработки силикатом натри представлена в табл. 2.The dependence of the residual lead content on the pH of the treatment with sodium silicate is presented in Table. 2

Т а б л и ц а 2Table 2

Содержание PbO PbO content

30 pH с.реды в растворе,г/л30 pH sredy in solution, g / l

Примечание. Количество раствора РЬ(Ш. )„в % к стехиометрий105 .Note. The amount of Pb (III) solution in% is stoichiometry105.

Из данных табл. 1 следует, что только при рН 5,5-6,5Сг (УГ)отсутствует . Увеличение рН до 7,0-9,0 нецелесообразно , поскольку при снижении содержани ионов свинца, возрастает концентрации Сг (vl.From the data table. 1 it follows that only at pH 5.5-6.5Cg (HS) is absent. Increasing the pH to 7.0-9.0 is impractical because the concentration of Cr increases with decreasing content of lead ions (vl.

Пример 2.В1 л раствора с концентрацией 29б г/л NaC и 6 г/л KnCriO-y ввод т при 4.0 при перемешивании 149 мл раствора нитрата свинца с концентрацией 100 г/л Pb(NO)2,Example 2. B1 l of a solution with a concentration of 29b g / l of NaC and 6 g / l of KnCriO-y is introduced at 4.0 with stirring, 149 ml of lead nitrate solution with a concentration of 100 g / l of Pb (NO) 2,

Анализ данных табл. 2 показывает , что только при рН 10-10,6 достигает .с .минимальна остаточна концентраци свинца в сточной воде. Выход за указанный интервал приводит к резкому возрастанию содержани евинца . ПримерЗ. В раствор, содержащий 250 2,5 г/л СгОз, ввод т при перемешивании 83 мл раствора нитрата свинца с концентрацией 100 г/л.РЫНр), что составл ет Ю0% от сте; и ;гр ческого количества по уравненй1б (} и затем раствором щелочи довод тVpH до 5,О(в соответствии . с прототипом. Полное осаждение хрома не происходит. В фильтрате содержитс 0,02 г/лСгОп а при рН 5,3-0,005 г/л хрома. Затем до отсутстви хрома (1) добавл ют еще раствор нитрата свинца, суммарное количество которого составл ет 115%. Образовавшийс осадок хромата свинца отфильтровывают. В фильтрате содержание свинца составл ет 0,2 г/Л Дсгбавкой раствора щелочи в соответствии с прототипом,повышают рН раствора до 7,0. Выпадение осадка гидроокиси свинца почти не наблюдаетс , только при повышении рН до 10,0 прог исходит выпадание гидроокиси свинца. отделить который от раствора удал етс только после многократного(5 раз)повторного фильтровани через бумажный фильтр Син лента. Получающийс раствор содержит, г/л: NaCl 230 NaNO 3,9 Cr(VI) Отсутствует Pb(II) 0,005 Таким образом, только осуществление процесса по изобретению позвол ет эффективно очистить сточные воды с высоким содержанием хлорида натри от шестивалентного хрома. Технико-экономические преимущества предлагаемого способа состо т в том, что он ликвидирует расходы по содержанию хранилищ отходов хлорида натри ; уменьшает потери хрома в производстве/хромовых соединений; ликвидирует потери хлорида натри ; улучшает санитарное состо ние хромовых предпри тий и прилегающей к ним территории; снижает опасность загр знени хромом окружающей среды.Data analysis table. 2 shows that only at a pH of 10-10.6 the minimum residual concentration of lead in the waste water reaches. Going beyond this interval leads to a sharp increase in the content of Evinz. Example 83 ml of lead nitrate solution with a concentration of 100 g / l (RONR) is introduced into the solution containing 250–2.5 g / l CrO3, with stirring, which is 10% of 100%; and; a g amount of Equation 1b (} and then an alkali solution to bring VpH to 5, O (according to the prototype. Full precipitation of chromium does not occur. The filtrate contains 0.02 g / lCrOp and at pH 5.3-0.005 g per liter of chromium. Then, before the absence of chromium (1), another solution of lead nitrate is added, the total amount of which is 115%. The precipitate of lead chromate is filtered off. In the filtrate, the lead content is 0.2 g / L of alkali solution in accordance with the prototype, increase the pH of the solution to 7.0. Lead hydroxide precipitation over These are not observed, only when the pH rises to 10.0 prog, lead hydroxide precipitates out, which is removed from the solution only after repeated (5 times) repeated filtration through a Blue Ribbon filter paper. The resulting solution contains, g / l: NaCl 230 NaNO 3.9 Cr (VI) No Pb (II) 0.005 Thus, only the implementation of the process according to the invention makes it possible to effectively purify waste waters with a high content of sodium chloride from hexavalent chromium. The technical and economic advantages of the proposed method are that it eliminates the costs of maintaining sodium chloride storage facilities; reduces chromium production / chromium loss; eliminates sodium chloride losses; improves the sanitary condition of chromium enterprises and the adjacent territory; reduces the risk of chromium pollution in the environment.

Claims

1. WASTE CLEANING METHOD

WATER FROM HEXVALENT CHROME, including treatment with lead nitrate, separation of the precipitate of lead chromate by filtration and subsequent removal of lead ions, characterized in that, in order to increase the degree of purification of wastewater with a high content of sodium chloride, the treatment is carried out in excess of lead nitrate at pH 5 , 5-6.5, and the removal of lead ions is carried out by coprecipitation with sodium silicate at a pH of 10-10.6.

2. The method according to π. I, the fact that the excess of lead nitrate is 5 ~ 10%, the process of deposition of hexavalent chromium is carried out at 2 ° -40 ° C. S

1 I 137084 2