SU1715713A1

SU1715713A1 - Способ очистки сточных вод от хрома /YI/

Info

Publication number: SU1715713A1
Application number: SU894767227A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Дикусар; Александр Николаевич Молин; Лариса Владимировна Салтановская; Леонид Александрович Хануков; Татьяна Михайловна Худоложкина; Эдуард Гаврилович Коржевский
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Сср Молдовы
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1992-02-28

Abstract

Изобретение относитс к области обработки промышленных сточных вод, в частности очистки технологических растворов при электрохимической размерной обработке хромсодержащих сталей и сплавов, и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, энергомашиностроении, авиастроении. Дл осуществлени способа в отработанный технологический раствор процесса электрохимической размерной обработки хромсодержащих сталей и сплавов ввод т гидразин в 1,4 -1,7-кратном избытке по отношению к стехиометрическому. Нагревают до 40 - 50&deg;С. Процесс ведут при рН 7 - 8 и при концентрации хрома (V) в исходном растворе 0,08 - 0,28%. 3 табл.

Description

Ё

Изобретение относитс к обработке промышленных сточных вод, в частности очистки технологических растворов при электрохимической размерной обработке хромсодержащих сталей и сплавов, и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, энергомашиностроении, авиастроении.

Известен способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома путем восстановлени сульфитом натри (№250з). Способ осуществл етс в кислой среде при 20°С нейтрализацией полученного осадка известковым молоком и отделением его. Процесс ведетс в присутствии молибдата натри - NaaMoO-i.

Однако этот способ дает только 62 - 66% степени очистки и длительность процесса 2 - 7ч, технологически несовместим с основным процессом электрохимической

обработки хромсодержащих сталей и сплавов , так как он ведетс в кислых средах и при низкой температуре (18 - 20°С). Кроме того, продукты реакции вл ютс вредными примес ми как в электролите, так и в воздушной зоне станков электрохимической обработки .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома путем его восстановлени гидразином . Реакци восстановлени хрома (VI) гидразином протекает по следующей схеме

4К2СЮ4 + 3N2H4 + 4Н20 4Сг(ОН)з + +3N2 + 8KOH

Реакци восстановлени хрома (VI) гидразином протекает в нейтральной или слабощелочных средах. Продукты реакции - безвредные вещества. Газообразный азот

сл ч

со

выдел етс в атмосферу, гидроокись хрома выпадет в осадок, вследствие чего не измен етс состав электролита и его физико-химические свойства.

Недостатками прототипа вл ютс не- обходимость применени большого избытка реагента дл полного завершени реакции восстановлени хрома (VI) до хрома (III), высока стоимость гидразина, небольша скорость реакции при очистке техноло- гических растворов, полученных в услови х электрохимической размерной обработки хромсодержащих сталей и сплавов.

Цель изобретени - обеспечение возможности очистки отработанных технологи- ческихрастворовпроцесса

электрохимической размерной обработки хромсодержащих сталей и сплавов.

Указанна цель достигаетс созданием следующей совокупности признаков изо- бретени , при этом общими с прототипом вл ютс добавка к технологическим растворам восстановител шестивалентного хрома гидразина при рН 7 - 8, а отличительными признаками вл ютс применение гидразина в 1,4 - 1,7-кратном избытке по отношению к стехиометрическому, восстановление шестивалентного хрома необходимо проводить при концентрации ионов хрома в исходном растворе 0,08 - 0,28% и температуре раствора 40 - 50°С.

Примеры конкретного выполнени по восстановлению хрома (VI) в технологических растворах представлены в табл.1 - 3.

Осуществление процесса очистки тех- нологического раствора от хрома (VI), отра- жающего вли ние всех параметров, заключаетс в следующем.

Пример1.В технологический раствор состава 15,5% МаМОз + 0,08% КгСпгО, тер- мостатируемого предварительно при 40°С, добавили 0,82 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,2-кратный избыток), а рН раствора, равного 7, при этом поддерживалось посто нной за счет приливани минимального объема азотной кислоты различных концентраций . Раствор посто нно перемешивалс . Через определенные промежутки времени бралась проба раствора дл фотоколориметрического определени концент- рации хрома (VI) по дифенилкарбазиду. Примен емый избыток восстановител позволил достичь 82 %-ной)степени очистки технологического раствора за 5,5 ч. При добавлении к технологическому раствору 0,95 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,4-кратный избыток) 100%-ной степени очистки достигли за 8,0 ч. Применение 1,16 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,7-кратного избытка) позволило достичь 100%-ной степени очистки за i 4,8 ч, а использование 1,36 мл 30%-ного гидрата гидразина (2- кратного избытка) позволило осуществить процесс очистки от хрома (VI) за 2,6 ч. Однако применение 2-кратного избытка гидрата гидразина приводит к значительному повышению рН среды, превышающее рН равного 8, и вследствие чего расходы кислоты дл поддержани рН посто нным увеличиваютс .

П р им е р 2, В технологический раствор состава 15,5% NaNOs + 0,06%К2Сг20, термостати руемр го предварительно при температуре раствора 40°С, добавили 0,71 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,4-кратный избыток), а рН раствора, равного 7, поддерживалось посто нным за счет приливани минимального объема азотной кислоты различных концентраций. Всего лишь 92%-ной степени очистки технологического раствора достигли за 7,5 ч. При применении в качестве исходного технологического раствора 15,5% NaNOa + 0,08К2Сг20 и приливании 0,95 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,4- кратный избыток) позволило достичь 100%- ной степени очистки за 8,0 ч, а при использовании раствора состава 15,5% №МОз + 0,28% КаСгаО и добавлении 3,33 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,4-кратный избыток) позволило осуществить полный процесс очистки раствора за 3,1 ч. Однако применение в качестве исходного технологического раствора состава 15,5% NaNOs + 0,30% К2СГ20 и приливание 3,56 мл 30%-ного гидрата гидразина (1,4-кратный избыток) привело к значительному повышению рН среды, превышающее рН, равного 9, вследствие чего расходы кислоты дл поддержани посто нным значительно увеличились.

При мер 3. В технологический раствор состава 15,5,% №МОз+0,08% toCrcO, тер- мостатируемого предварительно при 25°С, добавили 0,95 мл 30%-ного гидрата гидра- зина(1,4-кратный избыток). За 1,3 ч достигли всего лишь 70%-ной степени очистки раствора , Повышение температуры технологического раствора до 40°С позволило осуществить, 100%-ную степень очистки раствора за 8,0 ч, а при 50°С - за 4,8 ч. Значительное повышение температуры технологического раствора, например до 60°С, позволило сократить продолжительность процесса, однако степень очистки от хрома (VI) составила при этом всего лишь 93%.

Таким образом, применение 1,4 - 1,7- кратного избытка гидрата гидразина определ етс невозможностью достижени 100%-ной степени очистки от хрома (VI) при

использовании 1,2-кратного избытка реагента-восстановител , а также повышенными расходами кислоты дл поддержани рН раствора посто нным при применении 2- кратного избытка гидрата гидразина, при- менение в качестве исходного технологического раствора дл осуществлени процесса очистки его от хрома (VI) состава 15,5% №МОз + (0,08 -0,28 %) fcCnzO определ етс невозможностью достижени 100%-ной степени очистки раствора при более низкой концентрации хрома (VI), а именно 0,06%, а также значительным расходом кислоты, примен емой дл поддержани рН в случае приливани гидрата гидразина при применении в качестве исходного технологического раствора, где концентраци ионов хрома превышает 0«28%, а именно уже 0,30%; применение температурного интервала 40 - 50°С дл очистки технологиче- ского раствора определ етс невозможностью достижени 100%-ной степени очистки раствора при 25 и 60°С.

Преимущества предлагаемого способа очистки от хрома (VI) сточных вод, где в качестве восстановител используетс расВли ние избытка гидрата гидразина,на обеспечение возможности очистки технологического раствора состава 15,5% №МОз+0,08%foCraOy при рН, равного, температуре раствора 40°С и исходной концентрации ионов хрома 0,08 %

Вли ние исходной концентрации хрбма (VI) на обеспечение возможности очистки технологического раствора состава .15,5% NaNOs + 0,06%К2Сп207 ; 15,5% NaNOa + +0,08%К2Сг207; 15,5% №МОз + 0,28%К2СГ20 ; 15,5% МаМОз 0,30%feCnzOy при использовании 1,4-кратного избытка гидрата гидразина, рН раствора, равного 7, темпаратуре технологического раствора 40°С

0

твор гидрата гидразина, заключаютс в возможности осуществлени процесса очистки технологического раствора от хрома (VI), полученного в услови х электрохимической размерной обработки хромсодержащих сталей и сплавов; весь образовавшийс в процессе электрохимической размерной обработки хромсодержащих сталей и сплавов шестивалентный хром полностью восстанавливаетс в трехвалентный; в улучшении санитарного состо ни предпри тий и прилежащей к ним территории.

Claims

Формула изобретени Способ очистки сточных вод от хрома (VI), включающий обработку гидразином при рН 7-8, отличающийс тем, что, с целью обеспечени возможности очистки обработанных технологических растворов процесса электрохимической размерной обработки хромсодержащих сталей и сплавов , обработку ведут (1,4 - 1,7)-кратным избытком гидразина при 40 - 50°С, а концентрацию хрома (VI) в исходном раство- ре поддерживают равной 0,08 - 0,28%.

Таблица 1

30

Таблица 2

Вли ние температуры раствора на обеспечение возможности очистки технологического раствора состава 15,5% NaN03 + 0,08%teCraO при использовании 1,4-кратного избытка гидрата гидразина, рН раствора, равного 7

Таблица 3