SU1723030A1 - Способ концентрировани и очистки водных растворов серной кислоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке сточных вод, образующихс  при окислении неалмазного углерода смесью серной и ромовой кислот и процессе химического обогащени  продукта синтеза алмазов. С целью интенсификации процесса очистки водных растворов серной кислоты, пересыщенных по сульфату хрома, их термообработку при 150-250°С осуществл ют в присутствии сульфата марганца и/или никел  при мол рном отношении Ме304:Сг2(504)з,равном 0,05-2,ОЛродолжи- тельность процесса 1-2 ч, концентраци  кислоты 92,6-95,5%. 1 табл. сл с

Description

Изобретение относитс  к очистке сточных вод и может быть использовано в станкостроительной и инструментальной промышленности, в частности в технологическом процессе химической очистки синтетических алмазов.

При химической очистке алмазов от неалмазного углерода смесью водного раствора хромового ангидрида и серной кислоты образуютс  стоки, содержащие серную кислоту и сульфат хрома.

Известен способ концентрировани  и очистки водных растворов серной кислоты, содержащих магний, железо, хром, ванадий , включающий испарение. Перед фильтрованием сконцентрированную при. испарении суспензию охлаждают 10-25°Си выдерживают при этой температуре 12ч. Но водные растворы серной кислоты, которые получают при химической очистке алмазов,  вл ютс  сильно пересыщенными по сульфату хрома, а из-за высокой в зкости растворов и образовани  полимерных св зей выпадени  сульфата хрома не наблюдаетс  даже при многомес чном сто нии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ концентрировани  и очистки водных растворов серной кислоты, перемещенных по сульфату хрома (111), включающий термообработку при 150-250°С и отделение осадка фильтрацией . При термообработке раствора происход т уменьшение в зкости раствора и разрыв полимерных св зей с образованием твердого осадка, количество которого практически не мен етс  при охлаждении раствора. Концентрирование и очистка водного раствора серной кислоты, пересыщенного по сульфату хрома (III), производства синтетических алмазов, содержащего, мас.%: Сг2(504)з 11,40; H2S0475; Н20 13,60, при 250°С в течение 5 ч приводит к образованию осадка, характеризующегос  следующим составом, мас.%: Сг20з 27,92, ЗОз

XJ ю

00

о со о

58,84; Н20 13,24. Степень извлечени  сульфата хрома в твердую фазу составл ет 95,2% от исходного количества. Массова  дол  компонентов в сконцентрированной и очищенной серной кислоте составл ет, %: H2S04 88,8; Сг2(50ф 0,8; Н20 10,4.

Недостатком данного способа  вл етс  больша  длительность процесса термообработки , составл юща  5 ч, дл  достижени  степени перехода сульфата хрома в твердую фазу 94,8% при 210°С и 95,2% при 250°С от исходного количества, что св зано с повышенными энергозатратами и низкой производительностью процесса.

Цель изобретени  - .интенсификаци  процесса концентрировани  и очистки водных растворов серной кислоты, пересыщенных по сульфату хрома.

Способ реализуют следующим образом .

Водные растворы серной кислоты, пересыщенные по сульфату хрома, подвергают термообработке, при 150-250°С в присутствии сульфата марганца и/или нике- л  при мол рном отношении Ме804:Сг2(504)з, равном 0,05-0,2, где Me - маранец и/или никель, и отдел ют осадок фильтрацией.

В основу предлагаемого способа положена закономерность уменьшени  индукционного периода образовани  твердой фазы в присутствии сульфата марганца и/или никел  при термообработке растворов серной кислоты, пересыщенных по сульфату хрома (III), и сокрисгаллизации со- лей при мол рном отношении Ме504:Сг2(5См)з, равном 0,05-0,2.

П р и м ер. К 25 мл хромсодержащей сточной воды производства синтетических алмазов, содержащей, мае.%; Сг2(5См)з 11,4; H2SCM 75,0; Н20 13,6, добавл ют 0,4 г MnSCM; при этом мол рное отношение Мп5См:Сг2(504)з равно 0,2. Смесь нагревают до 210°С и в термостатированных услови х выдерживают 2 ч. Затем раствор охлаждают, образовавшуюс  пульпу перенос т на стекл нный фильтр и вакуумирова- нием отдел ют жидкую фазу. Полученный осадок после отделени  маточника характеризуетс  следующим составом, мас,%: Сг20з21,06; 50з57,73; МпО 2,57; В20 13,65. Степень извлечени  сульфата хрома в твердую фазу составл ет 95,0% от исходного количества. Массова  дол  компонентов в сконцентрированной и очищенной серной кислоте составл ет, %: H2S04 87,76;

Сг2(304)з 0,69; Н20 11,65.

В таблице приведены значени  степени извлечени  сульфата хрома в твердую фазу дл  различныхтемпературно-временных условий в зависимости от вида и количества

добавки.

Увеличение содержани  сульфатов марганца и никел  в отработанном растворе выше за вл емого предела незначительно вли ет на степень перехода хрома (III) в

твердую фазу, но приводит к загр знению регенерированной кислоты. Так, при проведении опыта согласно приведенному примеру и мол рном отношении MnS04:Cr 2(804)3, равном 0,3, степень перехода хрома в твердую фазу не увеличиваетс , а в регенерированной кислоте по вл етс  сульфат марганца, массова  дол  которого составл ет 0,53%.

Осуществление термообработки отработанных растворов при мол рном отношении Ме504:Сг2(504)з ниже за вл емого предела приводит к значени м степени перехода сульфата хрома (III) в твердую фазу, незначительно отличающимс  от прототипа .

Предлагаемый способ по сравнению со способом-прототипом позвол ет в 2-3 раза сократить врем  термообработки растворов дл  достижени  той же степени очистки от

сульфата хрома (III), соответственно снизить энергозатраты и повысить производительность процесса в целом. При этом остаточна  массова  дол  сульфата хрома (III) в регенерированной кислоте составл ет менее 0,8%..

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ концентрировани  и очистки водных растворов серной кислоты, пересыщенных по сульфату хрома (III), включающий термообработку при 150-250°С и отделение осадка фильтрацией, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  продолжительности процесса, термообработку ведут в присутствии сульфата марганца и/или никел  при мол рном отношении

   MeS04:Cr 2(504)з 0,05-0,2, где Me - марганец и/или никель.