SU1736332A3 - Способ очистки гидролизной серной кислоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам регенерации гидролизной серной слоты - отхода производства диоксида титана , и позвол ет обеспечить одновременную очистку кислоты от хрома и ванади . Исходную отработанную 16-28%- ную упаривают до концентрации 60-70 и в упаренный раствор ввод т металлический алюминий с активной поверхностью , измельченный не более чем за 4 ч до введени  в кислоту. Алюминий ввод т в количестве не менее 0,2 нас.. В раствор дополнительно ввод т затравочные кристаллы в виде осадка, выделенного из кислоты в пре- дццугдем цикле. Содержание хрома и ванади  в очищенной кислоте после выдержки при 55 С в течение 60 ч составл ет 2 табл. 130 ррт. 2 з.п. ф-лы, (Л

Description

Изобретение относитс  к способам регенерации гидролизной серной кислоты - отхода производства диоксида титана .

При получении двуокиси титана образуетс  отход ща  серна  кислота с концентрацией, например, от 16 до 28%, котора  содержит примеси метсал- лов в количестве до нескольких мас.%. Например, отход ща  при производстве ДВУОКИСИ титана серна  кислота содержит , как правило, примеси следующих метсоплов: железо, алюминий, магний, титан, хром, ванадий, марганец и др., которые подлежат удалению в случае повторного использовани  серной кислоты . Способ обеспечивает одновремен- чую очистку от хрома и-ванади .

Некоторые металлы, в особенности хром и ванадий, в большом р де случаев осаждаютс  исключительно медленно, например, исходна  концентраци  хрома между 300 и 400 ррт после однонедель- ного старени  снижаетс  только до концентрации все еще свыше 200 ррт. Серна  кислота с таким содержанием хрома может быть только условно пригодной (из-за его окрашивающего действи ) дл  повторного применени , например , при изготовлении красителей, в частности, при производстве двуокиси титана. При этом было бы желательно снижение концентрации хрома до значени  ниже 200 ррт, преимущественно ниже 100 ррт, а также желательно соответствующее снижение содержани  ванади .

1

00 О 00

со

см

Согласно предлагаемому способу к отработанной серной кислоте после упаривани  перед старением добавл ют металлический алюминий с активной поверхностью , измельченный не более, чем за 4 ч до введени  его в кислоту в количестве по меньшей мере 0,3 мае.% Кроме того, ускорению осаждени  хрома и ванади  способствует введение затравочных кристаллов, выделенных из серной кислоты в предыдущем цикле.

Пример. 22%-ную серную кислоту - отход получени  TiOa, из гельме- нитовой руды, нагревают до температуры кипени  (максимум 150 С) и упаривают до концентрации 63,9%. При этом содержание примесей в кислоте составл ет, %:

Fe0,40

А10,45

Mg0,48

Cr320 ppm

V300 ppm

Mn300 ppm

Ti0,11

Часть этой кислоты без осадител  выдерживают неделю при 55 С (проба 1) . К второй части этой кислоты добавл ют 2 мас.% затравочного кристалла, ранее выделенного из упаренной кислоты предыдущего эксперимента, и после этого выдерживают при 55 С (пробы 2 и 3). К другой части этой кислоты добавл ют 0,3 мас.% алюминиевой стружки , наструганной менее чем за 1 ч до добавлени  (проба 4). При проведении четырех экспериментов снижение содеркани  хрома в зависимости от времени происходит так, как указано в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что в случае добавки 0,3 мас.% активного алюмини  можно снизить содержание хрома в течение 24 ч до допустимого значени  200 ppm. После менее 4 дн. старени  содержание хрома в кислоте снижаетс  приблизительно до значени  100 ppm, приемлемого дл  повторного использовани  серной кислоты. В случае этих сопоставительных примеров можно снизить содержание хрома до значени  ниже 200 ppm только при добавке 2 мас.% затравочных кристаллов при 55°С в течение 4 дн. Без добавок это значение не удалось достигнуть даже после старени  в течение недели.

Выпадение хрома при 55 С происходит интенсивнее, чем при более низкой

5

5

0

5

0

5

0

5

температуре (40°С). Однако только повышение температуры недостаточно при старении в течение недели дл  снижени  доли хрома ниже 100 ppm.

Как показали дальнейшие эксперименты , повышенна  добавка активного . алюмини  ускор ет снижение содержани  хрома. Поставлен р д опытов с различными промежутками времени после измельчени  алюмини  в алюминиевую стружку, причем первое внесение алюминиевой стружки производ т непосредственно после измельчени  алюмини , стружка настругана за 65- и 10 мин, при втором опыте алюминиевую стружку внос т позже, при третьем опыте - через 2 ч и т.д. до 6 ч. Последний опыт провод т на следующее утро, т.е. через 24 ч после измельчени  алюмини  в стружку. Последние опыты анализируют после старени , равного 24 ч. Последний опыт провод т после старени  16 ч. .В фильтрате обнаружены примеси хрома и ванади  в количествах, приведенных в табл.2.

Результаты проведенного сравнительного опыта свидетельствуют о том, что действие добавки алюмини  прекращаетс  приблизительно через 4 ч. Имеет значение также и количество добавл емой алюминиевой стружки. Добавка половины количества алюминиевой стружки (0,15 мас.%) обеспечивает сравнительно незначительное улучшение отделени  хрома, что дает основание полагать , что предельное значение количества алюминиевой стружки должно быть около 0,2 мас.%.

Одновременно можно видеть, что эффект в случае примесей ванади  аналогичен эффекту, относ щемус  к хрому, чго и следовало ожидать на основании сходной химической характеристики ванади .

Claims (3)

1. Способ очистки гидролизной серной кислоты от примесей металлов, включающий упаривание ее, введение осадител , выдержку упаренного раствора при повышенной температуре, отделение образующегос  осадка, отличающийс  тем, что в качестве осадител  используют металлический алюминий с активной поверхностью, измельченный не более чем за 4 ч до введени  его в кислоту в количестве по меньшей мере 0,2% от массы кислоты .

щ и и с   тем, что выдержку провод т при 55РС.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающийс  тем, что, с целью

ренный раствор дополнительно ввод т затравочные кристаллы в количестве 2 мас.% в виде осадка, выделенного из упаренного раствора.в предыдущем цикле.

Таблица 1