SU1549925A1 - Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals - Google Patents

Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals Download PDF

Info

Publication number
SU1549925A1
SU1549925A1 SU884385848A SU4385848A SU1549925A1 SU 1549925 A1 SU1549925 A1 SU 1549925A1 SU 884385848 A SU884385848 A SU 884385848A SU 4385848 A SU4385848 A SU 4385848A SU 1549925 A1 SU1549925 A1 SU 1549925A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ferritization
heavy metal
mixture
mass
hydroxides
Prior art date
Application number
SU884385848A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Никифорович Дыханов
Екатерина Владимировна Курган
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Охране Вод
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Охране Вод filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Охране Вод
Priority to SU884385848A priority Critical patent/SU1549925A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1549925A1 publication Critical patent/SU1549925A1/en

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к охране водных объектов окружающей среды от загр знени  высокотоксичными компонентами осадков, выдел емых из сточных вод, в частности к способам обработки гидроксидного осадка, образующегос  при очистке сточных вод от ионов т желых металлов. Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости осадка к вымыванию кислыми природными водами и повышение степени ферритизации гидроксидов т желых металлов. В гидроксидный осадок ввод т железный купорос в массовом отношении к суммарному содержанию гидроксидов т желых металлов (14-15):1, подщелачивание ведут до PH 10-11 и ввод т перманганат щелочного металла или его смесь с диоксидом марганца в количестве 0,001-0,002% от массы введенного железного купороса. Образующуюс  при этом суспензию нагревают до 85-95°С и выдерживают с одновременным барботированием воздухом до полного окончани  процесса ферритизации, после чего суспензию охлаждают, кристаллический осадок отдел ют от воды и направл ют на захоронение. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.The invention relates to the protection of environmental water bodies from contamination by highly toxic components of sediments emitted from wastewater, in particular, to methods for treating hydroxide sludge formed during the treatment of wastewater from heavy metal ions. The aim of the invention is to increase the resistance of the precipitate to washing out by acidic natural waters and to increase the degree of ferritization of heavy metal hydroxides. Iron sulfate is introduced into the hydroxide precipitate in a mass ratio to the total content of heavy metal hydroxides (14-15): 1, alkalization leads to PH 10-11 and alkali metal permanganate or its mixture with manganese dioxide is introduced in an amount of 0.001-0.002% from the mass of the introduced ferrous sulfate. The resulting suspension is heated to 85-95 ° C and held while air is bubbling until the ferritization process is complete, after which the suspension is cooled, the crystalline precipitate is separated from the water and sent for disposal. 1 hp f-ly, 4 tab.

Description

Изобретение относитс  к охране водных объектов окружающей среды от загр знени  высокотоксичными компонентами осадкон, выдел емых из сточных вод, в частности к способам обработки гидроксидных осадков, образующихс  при очистке сточных вод от ионов т желых металлов, и предназначено дл  использовани  на предпри ти х черной и цветной металлургии, а также химической, машиностроительной, электротехнической и других отраслей промышленности, осуществл ющих процессы очистки сточных вод от ионов т желых металлов гидроксидным и/или оксикаобонатным способами.The invention relates to the protection of environmental water objects from contamination by highly toxic sediment components released from wastewater, in particular, to methods for treating hydroxide deposits formed during the treatment of waste water from heavy metal ions, and is intended for use in black and white plants. non-ferrous metallurgy, as well as chemical, engineering, electrical and other industries that carry out the process of wastewater treatment from heavy metal ions with hydroxide and / or oxycao bonatny ways.

Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости осадков к вымыванию кислыми природными водами и повышение степени ферритизации осадков.The aim of the invention is to increase the resistance of sediments to washing out by acidic natural waters and to increase the degree of ferritization of sediments.

Дл  осуществлени  способа гидро- ксидные осадки, образующиес  при очистке сточных вод от ионов т желых металлов, нагревают в щелочной среде с одновременным барботированием воздухом , охлаждают образовавшуюс  суспензию и отдел ют кристаллический осадок от воды, причем перед нагреванием ввод т железный купорос в количестве 14-15 мае.ч. на 1 мае.ч. гидроксидов, затем подщелачивают до рН 10-11 и ввод т катализатор процесCDTo carry out the process, the hydroxide precipitates formed during the purification of waste water from heavy metal ions are heated in an alkaline medium with simultaneous bubbling with air, the resulting suspension is cooled and the crystalline precipitate is separated from the water, and iron sulfate is introduced in the amount of 14- before heating. 15 ma.ch. on 1 ma.ch. hydroxides, then alkalinized to a pH of 10-11 and the catalyst is introduced process CD

СОWITH

юYu

елate

са ферритизации в количестве 0,001- 0,002% от массы введенного железного купороса, образовавшуюс  при этом суспензию нагревают до 85-95 С и выдерживают при указанной температуре с одновременным барботированием воздухом до полного окончани  процесса ферритизации, после чего суспензию охлаждают, кристаллический оса- док отдел ют от воды известным способом и направл ют на захоронение.in the amount of 0.001-0.002% of the mass of the introduced ferrous sulfate, the resulting suspension is heated to 85-95 ° C and maintained at the specified temperature with simultaneous bubbling with air until the ferritization process is complete, after which the suspension is cooled, the crystalline precipitate is separated from water in a known manner and sent for disposal.

В качестве катализатора процесса ферритизации используют перманганат щелочного металла или его смесь с ди оксидом марганца в мол рном соотношении 1: (4-5).Alkali metal permanganate or its mixture with manganese dioxide in a molar ratio of 1: (4-5) is used as a catalyst for the ferritization process.

В процессе сложного химического процесса из смесей гидроксидов и/или основных карбонатов двухвалентных т желых металлов, содержавшихс  в исходном осадке сточных вод, и избытка соли двухвалентного железа образуетс  смесь ферритов т желых металлов общей формулы Ие . In the process of a complex chemical process, a mixture of ferrite heavy metals of general formula I, is formed from mixtures of hydroxides and / or basic carbonates of divalent heavy metals contained in the initial sewage sludge and an excess of ferrous salts.

Если в исходном отстое сточных вод помимо гидроксидов и/или основны карбонатов двухвалентных т желых металлов (никел , кадми , меди, цинка и др.) содержались гидроксиды трехвалентных т желых металлов (например хрома и/или алюмини ), то в продуктах обработки отсто  предлагаемым способом нар ду с ферритами двухвалентных т желых металлов присутствуют хромиты , (Me 0 ) и алюминаты (Me ) тех же металлов.If, in addition to hydroxides and / or basic carbonates of bivalent heavy metals (nickel, cadmium, copper, zinc, etc.), the initial sludge of sewage contained hydroxides of trivalent heavy metals (for example, chromium and / or aluminum), Chromites are present along with ferrites of bivalent heavy metals, (Me 0) and aluminates (Me) of the same metals.

Подобно ферритам т желых металлов хромиты и алюминаты при обычной температуре практически нерастворимы в разбавленных водных растворах сильных минеральных кислот, что обусловлено одинаковым строением их кристаллической решетки. Это обеспечивает возможность безопасного захоронени  осадков смеси соединений т желых металлов , образующихс  при обработке гидроксидного осадка сточных вод преложенным способом. Наиболее целесообразными местами захоронени  таких осадков  вл ютс  отработанные карьер по добыче железной и полиметаллических руд, где такие природные соединени  т желых металлов уже имеютс .Like ferrites of heavy metals, chromites and aluminates are practically insoluble at ordinary temperatures in dilute aqueous solutions of strong mineral acids, which is due to the same structure of their crystal lattice. This makes it possible to safely dispose of sediments to a mixture of heavy metal compounds formed during the treatment of hydroxide sludge from sewage using the proposed method. The most appropriate disposal sites for such sediments are spent quarries for iron and polymetallic ores, where such natural heavy metal compounds already exist.

При соблюдении необходимых условий полна  ферритизаци  смеси гидро- ксидов и/или основных карбонатов т желых металлов достигаетс  при 85 С эа/vl ч, а при 95°С - за 30 мин. ОдWhen the necessary conditions are met, complete ferritization of the mixture of hydroxides and / or basic carbonates of heavy metals is achieved at 85 ° C / vl h, and at 95 ° C in 30 minutes. Od

Q Q

Q 5Q 5

5 five

5 five

00

5five

00

нако продолжительность процесса ферритизации соединений т желых металлов в отстое сточных вод предлагаемым способом не может служить параметром , определ ющим полноту протекани  этого процесса, поскольку состав и реакционна  способность содержащихс  в гидроксидном осадке соединений т желых металлов непосто нны. В лабораторных услови х о полноте протекани  процесса ферритизации можно с достаточной степенью точности судить по отсутствию в твердой фазе реакционной массы компонентов, растворимых при обычной температуре в разбавленных водных растворах сильных минеральных кислот, например в 0,0001 М растворе серной кислоты.However, the duration of the process of ferritization of heavy metal compounds into sewage sludge by the proposed method cannot serve as a parameter determining the completeness of this process, since the composition and reactivity of heavy metal compounds contained in hydroxide sludge is not constant. Under laboratory conditions, the completeness of the ferritization process can be judged with a sufficient degree of accuracy by the absence in the solid phase of the reaction mass of components soluble at ordinary temperature in dilute aqueous solutions of strong mineral acids, for example, in a 0.0001 M solution of sulfuric acid.

Использование железного купороса в количестве, меньшем 14 мае.ч. на 1 мае.ч. суммы гидроксидов,не обеспечивает полноты осаждени . Использование железного купороса в количестве более 15 мае.ч. допустимо, но нецелесообразно , поскольку на свойствах получаемого осадка это заметно не отражаетс , а приводит лишь к неоправданному перерасходу железного купороса.The use of ferrous sulfate in an amount less than 14 mach. on 1 ma.ch. the amount of hydroxides does not ensure complete precipitation. The use of iron sulphate in the amount of more than 15 mach. This is permissible, but not advisable, since this does not noticeably reflect on the properties of the resulting precipitate, but leads only to an unnecessary waste of iron sulphate.

При создании в обрабатываемом осадке сточных вод рН среды меньше 10 существенно возрастает продолжительность процесса ферритизации, а это приводит к неоправданному перерасходу тепловой энергии на обработку. Создание в осадке рН среды больше 11 при прочих равных услови х к заметному сокращению продолжительности процесса ферритизации не приводит, а обуславливает лишь неоправданный перерасход щелочного реагента.When creating in the treated sewage sludge, the pH of the medium is less than 10, the duration of the ferritization process increases significantly, and this leads to unnecessary waste of thermal energy for processing. The creation of a medium pH above 11 in the sediment does not lead to a noticeable reduction in the duration of the ferritization process, all other things being equal, and causes only an unnecessary overrun of the alkaline reagent.

В отсутствие катализатора скорость процесса ферритизации смесей гидроксидов и/или основных карбонатов т желых металлов относительно невелика: за 1 ч при 95°С и прочих равных услови х ферритизации подвергаетс  не более 30% массы исходных соединений т желых металлов.In the absence of a catalyst, the process of ferritization of mixtures of hydroxides and / or basic carbonates of heavy metals is relatively small: in 1 hour at 95 ° C and other conditions being equal, no more than 30% of the weight of the starting compounds of heavy metals is subjected to ferritization.

Применение в качестве катализатора процесса ферритизации перманганата щелочного металла, в частности перманганата кали , в количестве меньше 0,001% от массы железного купороса приводит к существенному уменьшению скорости процесса ферритизации. Применение перманганата кали  в количестве больше 0,02% от массы железного купороса к дальнейшему заметному сокращению продолжительности процесса ферритизации не приводит, а обуславливает лишь перерасход самого катализатора .Use as a catalyst for the ferritization process of alkali metal permanganate, in particular potassium permanganate, in an amount of less than 0.001% of the weight of iron sulphate leads to a significant decrease in the rate of the ferritization process. The use of potassium permanganate in an amount of more than 0.02% of the mass of ferrous sulfate does not lead to a further noticeable reduction in the duration of the ferritization process, but only causes the overrun of the catalyst itself.

Диоксид марганца в отсутствие пер- манганата кали  заметного каталитического действи  на процесс ферритизации смеси гидроксидов и/или основных карбонатов т желых металлов в концентрированных водно-щелочных суспензи х не оказывает, но смесь 1 моль перманганата кали  и 4-5 моль диоксида марганца по каталитической активности приближаетс  к активности чистого перманганата кали .In the absence of potassium permanganate, manganese dioxide does not have a noticeable catalytic effect on the process of ferritization of a mixture of hydroxides and / or basic carbonates of heavy metals in concentrated aqueous alkaline suspensions, but does not have a mixture of 1 mole of potassium permanganate and 4–5 mole of manganese dioxide. approaching the activity of pure potassium permanganate.

Важным условием достижени  полноты ферритизации смесей гидроксидов и/или основных карбонатов т желых металлов  вл етс  непрерывное продувание воздуха в реакционную смесь на прот жении всего процесса ферритизации . При перерывах в подаче воздуха (например, в аварийных ситуаци х) дл  возобновлени  процесса ферритизации нужен некоторый индукционный период или введение дополнительного количества катализатора (5-10%. от первоначального количества). Это может быть объ снено тем, что процесс окислительно-каталитической ферритизации смесей гидроксидов и/или основных карбонатов т желых металлов в присутствии кислорода воздуха имеет цепной характер: дополнительное введение катализатора необходимо дл  зарождени  новых реакционных цепей.An important condition for the completeness of ferritization of mixtures of hydroxides and / or basic carbonates of heavy metals is the continuous blowing of air into the reaction mixture throughout the whole process of ferritization. During interruptions in the air supply (for example, in emergency situations), to resume the ferritization process, some induction period or the introduction of an additional amount of catalyst (5-10% of the initial amount) is needed. This can be explained by the fact that the process of oxidative-catalytic ferritization of mixtures of hydroxides and / or basic carbonates of heavy metals in the presence of atmospheric oxygen is chain-like: additional introduction of the catalyst is necessary for the nucleation of new reaction chains.

В отстое предварительно определ ют суммарное содержание гидроксидов, после чего ввод т рассчитанное количество железного купороса, подщелачивают , прибавл ют катализатор процесса ферритизации и нагрев суспензии до заданной температуры, выдерживают ее при непрерывном продувании воздуха до полного окончани  процесса. Затем реакционную массу охлаждают до обычной температуры, осадок смеси соединений т желых металлов отдел ют от воды и направл ют на захоронение.The total content of hydroxides is preliminarily determined in the sludge, then the calculated amount of ferrous sulfate is introduced, alkalized, the catalyst for the ferritization process is added and the suspension is heated to a predetermined temperature, and it is maintained with continuous air blowing until the process is complete. Then the reaction mass is cooled to the usual temperature, the precipitate of a mixture of heavy metal compounds is separated from water and sent for disposal.

Приме р 1. Определение оптимального количества железного купороса дл  достижени  полноты ферритизации соединений т желых металлов в водно-щелочных суспензи х.Example 1. Determination of the optimal amount of ferrous sulfate to achieve the completeness of ferritization of heavy metal compounds in aqueous-alkaline suspensions.

В эмалированный бак, снабженный кольцевым барботером и контактным термометром, помещают 5 л 0,1 11 раствора железного купороса и при неIn an enameled tank, equipped with an annular sparger and a contact thermometer, 5 l of a 0.1 11 solution of ferrous sulfate is placed and, if not

5five

00

прерывном барботировании воздухом (скорость 5 л/мин) внос т небольшими порци ми заданное количество влажного осадка смеси гидроксидов или основных карбонатов т желых металлов с известным содержанием суммы сухих веществ.Discontinuous air bubbling (5 l / min rate) introduces in small portions a predetermined amount of wet sediment of a mixture of hydroxides or basic carbonates of heavy metals with a known amount of total solids.

Образовавшуюс  суспензию, не прекраща  барботировани  воздухом, подщелачивают химически чистым едким натром до рН 11, затем приливают 27,8 мл 1%-ного раствора перманганата кали  (0,002% от массы железного купороса), после чего нагревают до 95 С и выдерживают при этой температуре до полного окончани  процесса ферритизации, о чем суд т по минимальному содержанию ионов т желых металлов в сернокислотном экстракте из проб твердой фазы реакционной массы. Продолжительность процесса ферритизации 1 ч.The suspension, without stopping the bubbling with air, is alkalinized with chemically pure caustic soda to pH 11, then 27.8 ml of 1% potassium permanganate solution (0.002% of the mass of iron sulphate) is poured, and then heated to 95 ° C and kept at this temperature until the end of the ferritization process, as judged by the minimum content of heavy metal ions in the sulfuric acid extract from samples of the solid phase of the reaction mass. The duration of the ferritization process is 1 hour.

Дл  определени  конца ферритизации, останавлива  процесс через данные 5 промежутки времени, отбирают пробы объемом 100 мл, охлаждают их проточной водой и фильтруют. Осадок на фильтре промывают дистиллированной водой до отсутстви  в промывной воде щелочной реакции, затем снимают с фильтра и, не подверга  высушиванию, перемешивают с 100 мл 0,0001 М раствора серной кислоты в течение 15 мин при комнатной температуре, после чего снова отфильтровывают нерастворившуюс  в серной кислоте часть осадка. В сернокислотном экстракте (фильтрате) определ ют содержание ионов т желых металлов методом атомно-адсорбционной спектроскопии.To determine the end of ferritization, stop the process at these 5 time intervals, take samples of 100 ml volume, cool them with running water and filter. The filter cake is washed with distilled water until the alkaline reaction in the wash water is removed, then removed from the filter and, without drying, stirred with 100 ml of 0.0001 M sulfuric acid solution for 15 minutes at room temperature, and then undissolved in sulfuric acid is filtered again. acid part of the sediment. In the sulfuric acid extract (filtrate), the content of heavy metal ions is determined by atomic adsorption spectroscopy.

За оптимальное соотношение масс исходных соединений т желых металлов и железного купороса, а также за полное окончание процесса ферритиза-For the optimal mass ratio of the initial compounds of heavy metals and ferrous sulfate, as well as for the complete termination of the ferritization process.

00

5five

00

ции принимают те результаты, в которых найденное содержание ионов т желых металлов в сернокислотных экстрактах из двух соседних проб твердой фазы реакционной массы не превышало 0,001 мг/л.They accept the results in which the found content of heavy metal ions in sulfuric acid extracts from two adjacent samples of the solid phase of the reaction mass did not exceed 0.001 mg / l.

Смеси гидроксидов и основных карбонатов т желых металлов, не подвергавшиес  ферритизации, при обычной комнатной температуре за 15 мин полностью раствор ютс  в избытке 0,0001М серной кислоты.Mixtures of hydroxides and basic carbonates of heavy metals, not subjected to ferritization, are dissolved in an excess of 0.0001 M of sulfuric acid at ordinary room temperature in 15 minutes.

Усредненные результаты серийных опытов (по 10 опытов в каждой серии) представлены в табл. 1.The averaged results of serial experiments (10 experiments in each series) are presented in Table. one.

юYu

1515

2020

2525

7154992571549925

Как видно из данных табл. 1, с увеличением количества железного купороса (Ж) на одно и то же количество смеси соединений т желых, металлов (СТМ) при прочих равных услови х содержание ионов т желых металлов в сернокислотном экстракте из твердой фазы реакционной массы убывает. Оптимальное соотношение масс СТМгЖК, при котором содержание ионов т желых металлов в сернокислотных экстрактах инимально, находитс  в пределах 1 : : (14-15) соответственно (см. табл. 1, опыты серий 13-16).As can be seen from the data table. 1, with an increase in the amount of ferrous sulfate (G) by the same amount of a mixture of heavy compounds, metals (STM), ceteris paribus, the content of heavy metal ions in the sulfuric acid extract from the solid phase of the reaction mass decreases. The optimal mass ratio of STMgLC, at which the content of heavy metal ions in sulfuric acid extracts is minimal, is within 1:: (14-15), respectively (see Table 1, tests series 13-16).

При использовании ЖК менее 14 мае. ч. на 1 мае.ч. смеси ГТМ или ОКТМ содержание ионов т желых металлов в сернокислотных экстрактах из твердой фазы реакционной массы возрастает, что свидетельствует о неполном протекании процесса ферритизации (см. опы- ты 1-12). Использование ЖК более 15 мае.ч. на 1 мае.ч. смеси ГТМ или ОКТМ к дальнейшему уменьшению содержани  ионов т желых металлов в сернокислотных экстрактах не приводит, а обуславливает лишь неоправданный перерасход самого Ж (см. опыты 17-18).When using LCD less than 14 May. hours 1 ma.ch. a mixture of geological and technical measures or OKTM, the content of heavy metal ions in sulfuric acid extracts from the solid phase of the reaction mass increases, which indicates an incomplete course of the ferritization process (see Experiments 1-12). LCD use over 15 MAH. on 1 ma.ch. a mixture of geological and technical measures or OKTM does not lead to a further decrease in the content of heavy metal ions in sulfuric acid extracts, but only causes an unjustified overrun of G itself (see experiments 17-18).

В одинаковых услови х процессы ферритизации ГТМ и ОКТМ протекают с приблизительно одинаковой скоростью, о чем можно судить по близости количеств ионов т желых металлов, обнаруживаемых в сернокислотных экстрактах из твердой фазы той и другой реакционной массы (ср. опыты четных и нечетных номеров).Under the same conditions, the ferritization of GTM and OKTM proceeds at approximately the same speed, which can be judged by the proximity of the amounts of heavy metal ions found in sulfuric acid extracts from the solid phase of the other reaction mass (cf. experiments of even and odd numbers).

При проведении процессов ферритизации ГТМ и ОКТМ в отсутствие катализатора и прочих равных услови х скорости этих процессов резко замедл ютс .When conducting ferritization processes, GTM and OKTM in the absence of a catalyst and other conditions being equal, the speed of these processes slows down dramatically.

П р и м е р 2. Определение опти- - мальной величины рН среды процесса ферритизации гидроксидов т желых металлов .Example 2 Determination of the optimum pH value of the medium of the ferritization process for heavy metal hydroxides.

Дл  проведени  всех опытов используют осадок ГТМ с известным содержанием суммы сухих веществ. Ферритиза- цию смеси ГТМ провод т аналогично примеру 1, но с переменным значением рН среды.For all experiments, a geological and technical measures sediment with a known content of the sum of dry substances is used. Ferritization of a mixture of geological and technical measures is carried out analogously to example 1, but with a variable pH value of the medium.

Усредненные результаты опытов представлены в табл. 2.The averaged results of the experiments are presented in table. 2

Как видно из табл. 2, оптимальна  величина рН среды, соответствующа  достижению минимального содержани  ионов т желых металлов в сернокислот30As can be seen from the table. 2, the optimum pH of the medium, corresponding to the achievement of the minimum content of heavy metal ions in sulfuric acid 30

3535

4040

4545

5050

5555

8eight

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ном экстракте из твердой фазы реакционной массы за одинаковый промежуток времени, находитс  в пределах 10-11 (см. табл. 2, опыты 3 и 4).The extract from the solid phase of the reaction mass for the same period of time, is in the range of 10-11 (see Table 2, experiments 3 and 4).

При рН среды меньшей 10 и прочих равных услови х содержание ионов т желых металлов в сернокислотном экстракте существенно возрастает (см. табл.2, опыты 1 и 2), а при рН больше 11 остаетс  без изменени  (опыт 5).When the pH of the medium is less than 10 and all other things being equal, the content of heavy metal ions in the sulfuric acid extract increases significantly (see Table 2, experiments 1 and 2), and at pH values above 11 remains unchanged (experiment 5).

Способ осуществлен при соотношении масс ГТМ:ЖК 1:15, количестве катализатора (КМпОф) - 0,002% от массы ЖК, температуре 95°С, интенсивности введени  воздуха в реакционную смесь 5 л/мин и продолжительности процесса ферритизации 0,5 ч.The method was carried out with a mass ratio of GTM: LC 1:15, catalyst amount (KMpOF) - 0.002% of the mass of LC, temperature 95 ° C, intensity of air introduction into the reaction mixture 5 l / min and ferritization process duration 0.5 h.

П р и м е р 3. Определение оптимального количества катализатора ферритизации гидроксидов т желых металлов .Example 3: Determination of the optimal amount of catalyst for ferritization of heavy metal hydroxides.

Серийные опыты ферритизации смеси ГТМ провод т по методике примера 1„Serial experiments of ferritization of a mixture of geological and technical measures are carried out according to the method of example 1 „

Переменным параметром  вл етс  количество катализатора, в качестве которого используют перманганат кали  или его смесь с диоксидом марганца.The variable parameter is the amount of catalyst, which is potassium permanganate or its mixture with manganese dioxide.

Усредненные результаты опытов представлены в табл. 3.The averaged results of the experiments are presented in table. 3

Как видно из данных табл. 3, оптимальное количество перманганата кали , т.е. то его количество, при котором содержание ионов т желых металлов в сернокислотном экстракте из твердой фазы реакционной массы минимально, находитс  в пределах 0,001-0,002% от массы вз того в реакцию железного купороса (см. табл.3, опыты 3-5).As can be seen from the data table. 3, the optimal amount of potassium permanganate, i.e. Its amount, at which the content of heavy metal ions in the sulfuric acid extract from the solid phase of the reaction mass is minimal, is in the range of 0.001-0.002% of the mass taken in the reaction of iron sulphate (see Table 3, experiments 3-5).

Способ осуществлен при соотноше- 15, рН среды 11, интенсивности введени  воздуха в реакционную смесь 5 л/мин и продолжительности процесса ферритизации 0,5 ч.The method was carried out at a ratio of 15, the pH of medium 11, the intensity of the introduction of air into the reaction mixture 5 l / min and the duration of the process of ferritization of 0.5 h.

При использовании перманганата кали  в количестве меньше 0,001% от массы ЖК содержание ионов т желых металлов в сернокислотных экстрактах их твердой фазы реакционной массы резко возрастает, что свидетельствует о замедлении скорости процесса ферритизации и, следовательно, об увеличении энергоемкости этого процесса (см. taбл. 3, опыт 2). Использование перманганата кали  в количестве больше 0,002% от массы Ж к дальнейшему заметному повышению скорости процесса ферритизации ГТМ не приводит, а обуснии масс ГТМ:Ж 1 температуре 95 С,When potassium permanganate is used in an amount less than 0.001% by weight of the liquid crystal, the content of heavy metal ions in the sulfuric acid extracts of their solid phase of the reaction mass increases sharply, which indicates a slowdown in the rate of the ferritization process and, consequently, an increase in the energy intensity of this process (see table 3 , experience 2). The use of potassium permanganate in an amount of more than 0.002% of the mass of W does not lead to a further noticeable increase in the rate of the process of ferritization of geological and technical measures, and the mass of the geological and technical measures do not increase;

лавливает лишь неоправданный перерасход катализатора (см. табл. 3, опыты 5 и 6) .it is only the unjustified overruns of the catalyst that cause it (see Table 3, experiments 5 and 6).

Из табл. 3 видно, что в отсутствие катализатора (опыт 1) или в присутствии одного только диоксида марганца (опыт 7) процесс ферритизации ГШ протекает с приблизительно одинаковой скоростью, откуда следует, что диок- сид марганца сам по себе на этот процесс каталитического действи  не оказывает .From tab. 3 that in the absence of a catalyst (experiment 1) or in the presence of manganese dioxide alone (experiment 7), the ferritization of GSH proceeds at approximately the same speed, from which it follows that manganese dioxide itself does not have a catalytic effect on this process.

Из табл. 3 видно, что перманганат кали  и его смеси с диоксидом марган- ца в мол рных соотношени х 1:(1-5) соответственно в равных массовых количествах оказывают на процесс ферритизации ГТМ приблизительно одинаковое каталитическое действие (см. опыты 5 и 8-10). При мол рном соотношении KMnO. :MnOjL 1 : 6 каталитическое действие смеси уменьшаетс  (см. опыт 11).From tab. 3 it can be seen that potassium permanganate and its mixtures with manganese dioxide in molar ratios 1: (1-5), respectively, in equal mass amounts, exert approximately the same catalytic effect on the process of GTM ferritization (see experiments 5 and 8-10) . With a molar ratio of KMnO. : MnOjL 1: 6, the catalytic effect of the mixture is reduced (see run 11).

Таким образом дл  катализа процесса ферритизации ГШ в концентрирован- ных водно-щелочных суспензи х и в осадке, образующемс  при очистке сточных вод от ионов т желых металлов общеизвестным гидроксидным способом, вместо чистого перманганата кали  мож но и целесообразно использовать его смеси с более дешевым и доступным диоксидом марганца в мол рном соотношении 1 : (4-5).Thus, in order to catalyze the ferritization of GSH in concentrated aqueous alkaline suspensions and in the sludge formed during the purification of waste water from heavy metal ions using a well-known hydroxide method, it is advisable to use its mixtures with cheaper and more available instead of pure potassium permanganate. manganese dioxide in a molar ratio of 1: (4-5).

Приме р 4. Определение оптимальной температуры ферритизации смеси гидроксидов т желых металлов в концентрированных водно-щелочных суспензи х и в осадке сточных вод.Example 4. Determination of the optimum temperature for ferritization of a mixture of heavy metal hydroxides in concentrated aqueous alkaline suspensions and in sewage sludge.

Дл  проведени  опытов используют смесь гидроксидов т желых металлов, выделенную из модельных сточных либо непосредственно осадок-отстой сточных вод, полученный обработкой сточных вод. В первом случае заданное коли- чество смеси ГТМ суспендируют в растворе железного купороса,, а во втором случае в пробе отсто  определ ют суммарное содержание взвешенных веществ, после чего ввод т в отстой заданное количество железного купороса. Процесс ферритизации осуществл ют по общей методике, описанной в примере 1. Переменным параметром во всех опытах  вл етс  температура.For experiments, a mixture of heavy metal hydroxides isolated from model wastewater or directly from sewage sludge obtained from wastewater treatment is used. In the first case, a predetermined amount of a mixture of GTMs is suspended in the solution of ferrous sulfate, and in the second case, the total content of suspended solids in the sample is determined, after which the specified amount of ferrous sulfate is injected into the sludge. The ferritization process is carried out according to the general procedure described in Example 1. The variable parameter in all experiments is temperature.

Усредненные результаты опытовThe average results of experiments

представлены в табл. 4.are presented in table. four.

Способ осуществл ют при соотношении масс ГТМ:ЖК 1:15,количестве катаThe method is carried out with a mass ratio of geological and technical measures: 1: 15 LC, the number of kata

00

« "

5 five

5 five

,. ,

5five

5five

00

лизатора 0,0015% от массы ЖК, рН среды 11, интенсивности введени  воздуха 5 л/мин.lysator, 0.0015% of the mass of the FA, pH of the medium 11, intensity of the introduction of air 5 l / min.

Как видно из табл. 4, при 80 С (максимальна  температура очистки . сточных вод от ионов т желых металлов известными вариантами ферритного способа) полна  ферритизаци  смеси гидроксидов т желых металлов в конп центрированных водно-щелочных суспензи х не достигаетс  даже за 90 мин (см. табл, 4, опыты 1-3).As can be seen from the table. 4, at 80 ° C (the maximum temperature of purification of waste water from heavy metal ions by the known variants of the ferrite method) complete ferritization of the mixture of hydroxides of heavy metals in the center of the aqueous alkaline suspensions is not achieved even in 90 minutes (see Table 4; experiments 1-3).

Полна  ферритизаци  смеси гидроксидов т желых металлов в концентрированных водно-щелочных суспензи х предложенным способом достигаетс  при 85 С за 60 мин (опыты 4-7), при 90°С за 45 минут (опыты 8-11), при 95 С за 30 мин (опыты 12-15).Complete ferritization of a mixture of heavy metal hydroxides in concentrated aqueous alkaline suspensions by the proposed method is achieved at 85 ° C in 60 minutes (experiments 4-7), at 90 ° C in 45 minutes (experiments 8-11), at 95 ° C in 30 minutes (experiments 12-15).

Дальнейшее повышение температуры ферритизации, например до 100 С, нецелесообразно , так как суммарна  продолжительность процессов нагревани  суспензий от 95 до 100 С и последующего охлаждени  от 100 до 95 С даже в лабораторных услови х составл ет не менее 7 мин.A further increase in the ferritization temperature, for example, to 100 ° C, is impractical, since the total duration of the processes for heating the suspensions from 95 to 100 ° C and the subsequent cooling from 100 to 95 ° C even under laboratory conditions is at least 7 minutes.

Из табл. 4 видно, что при одинаковой температуре и прочих равных услови х заметной разницы в продолжительности полной ферритизации гидроксидов т желых металлов в концентрированных водно-щелочных суспензи х (опыты 8-11) ив отстое сточных вод (опыты 16-19) не наблюдаетс . Отсюда следует, что все закономерности процессов ферритизации гидроксидов и основных карбонатов т желых металлов, вы вленные в предыдущих примерах, в полной мере распростран ютс  и на проведение этих процессов в отсто х, образующихс  при очистке сточных вод от ионов т желых металлов.From tab. 4, it can be seen that, at the same temperature and other conditions being equal, there is no noticeable difference in the duration of complete ferritization of heavy metal hydroxides in concentrated alkaline water suspensions (experiments 8-11) and in the sewage sludge (experiments 16-19). It follows that all the regularities of the ferritization of hydroxides and basic carbonates of heavy metals, revealed in the previous examples, fully extend to the conduct of these processes in the sediments formed during the purification of waste water from heavy metal ions.

При использовании предлагаемого способа достигаетс  полна  ферритизаци  гидроксидов т желых металлов, образующихс  при очистке сточных вод от ионов т желых металлов известными способами. Это обеспечивает возможность безопасного дл  окружающей среды захоронени  получаемых при обработке отсто  осадков соединений т желых металлов в земных недрах без строительства специальных сооружений, а также высвобождение земельных площадей , необходимых дл  размещени  специальных сооружений дл  захоронени  осадков соединений т желых металлов , выдел емых из сточных вод известными способами.Using the proposed method, complete ferritization of heavy metal hydroxides, which are formed during the purification of waste water from heavy metal ions by known methods, is achieved. This provides the possibility of environmentally safe disposal of heavy metal compounds obtained in the processing of sediment sediments in the Earth’s interior without the construction of special facilities, as well as the release of land areas necessary for the disposal of special facilities for the disposal of heavy metals precipitates emitted from wastewater. in ways.

Claims (2)

1. Способ обработки гидроксидных осадков, содержащих т желые металлы} путем ферритизации, включающий нагревание в щелочной среде при одновременном барботировании воздухом, охлаждение суспензии и отделение кристаллического осадка от воды, отличающийс  тем, что, с целью чповышени  степени ферритизации и1. A method of treating hydroxide precipitates containing heavy metals} by ferritization, including heating in an alkaline medium while bubbling with air, cooling the suspension and separating the crystalline precipitate from water, characterized in that, in order to increase the degree of ferritization and стойкости осадка к вымыванию, перед нагреванием ввод т железный купорос в массовом отношении к гидроксидам (14-15):1, ввод т щелочь до рН 10-11, затем перманганат щелочного металла или его смесь с диоксидом марганца в количестве 0,001-0,002% от массы введенного купороса, а затем нагревают до 85-95 С.sedimentation resistance to washing out, before heating, iron sulfate is introduced in mass ratio to hydroxides (14-15): 1, alkali is introduced to pH 10-11, then alkali metal permanganate or its mixture with manganese dioxide in an amount of 0.001-0.002% of the mass of introduced vitriol, and then heated to 85-95 C. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что смесь пермангана- та щелочного металла и диоксида марганца используют в мол рном соотношении 1:(4-5).2. A method according to claim 1, characterized in that the mixture of alkali metal permanganate and manganese dioxide is used in a molar ratio of 1: (4-5). Т а б л и ц а 1Table 1 ТаблицаЗTable3
SU884385848A 1988-01-25 1988-01-25 Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals SU1549925A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884385848A SU1549925A1 (en) 1988-01-25 1988-01-25 Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884385848A SU1549925A1 (en) 1988-01-25 1988-01-25 Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1549925A1 true SU1549925A1 (en) 1990-03-15

Family

ID=21358632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884385848A SU1549925A1 (en) 1988-01-25 1988-01-25 Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1549925A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент JP N 55-114389, кл. С 02 F 1/62, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0151120B1 (en) Method for removing heavy metals from aqueous solutions by coprecipitation
EA200000437A1 (en) METHOD FOR REMOVING SELENIUM FROM TECHNOLOGICAL WATER FLOWS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US3388060A (en) Process and composition for purification of water supplies and aqueous wastes
CA1332475C (en) Process for the treatment of effluents containing cyanide and toxic metals, using hydrogen peroxide and trimercaptotriazine
US4172784A (en) Process for the separation of cadmium (Cd++)-ions from sewage, waste water and aqueous solutions
US4172785A (en) Process for the separation of Cu++ -ions from sewage, waste water and aqueous solutions
US5451327A (en) Compound and method for treating water containing metal ions and organic and/or inorganic impurities
SU1549925A1 (en) Method of treating hydroxide sediment containing heavy metals
CN111620380B (en) Method for preparing scorodite by hydrothermally treating trivalent arsenic and application thereof
US4118319A (en) Treatment of sludge
US3835042A (en) Removal and recovery of chromium from polluted waters
JPS62262789A (en) Method for removing phosphorus
JP2575886B2 (en) Chemical cleaning waste liquid treatment method
US3752759A (en) Depuration of an aqueous solution containing vanadium and cobalt salts as impurities
Tang et al. Inorganic polymer flocculant polyferric chloride, its properties, efficiency and production
RU2019524C1 (en) Process for treating acid iron oxide-containing waste water
RU2049544C1 (en) Method of production of sorbent for sewage treatment from heavy metal ions
RU2060962C1 (en) Sewage purification from heavy metals ions
RU2176621C1 (en) Method of treatment of sulfuric acid sewage waters of vanadium production
RU2792510C1 (en) Method for purification of multicomponent industrial wastewater containing zinc and chromium
RU2085509C1 (en) Method of alkaline sewage treatment, inorganic coagulant for alkaline sewage treatment and method of its preparing
SU1699949A1 (en) Method of recovering silver from sewage
SU565879A1 (en) Method of deposition from industrial sewage
RU2116978C1 (en) Ferritization-involving method of stabilizing electroplating sludges
SU1065352A1 (en) Method for purifying effluents from heavy metal ions