SU1766850A1 - Способ извлечени т желых металлов из сточных вод - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : сточные воды производства печатных плат, содержащие аммиачные комплексы меди, свинцу и олова, фильтруют через полиакрилонитрильное волокно с амино- фосфорно-кислотныии группами со скоростью 5,0-7,5 м/л при рН 9,4-9,5 Элюируют ионы металлов из волокн.з последовательно серной и азотной кислотами со скоростью 1-2 м/ч. Способ обеспечивает санитарную очистку аммиачных стопных вод производства печатных плат. 4 табл

Description

Изобретение относитс  к области очистки сточных вод от т желых металлов и может быть использовано дл  очистки сточных вод производства печатных плат, где промывные сточные воды загр знены аммиакатны- ми комплексами меди, комплексами свинца, олова и другими цветными металлами.

Целью изобретени   вл етс  групповое извлечение ионов меди, свинца и олова из сточных вод производства печатных плат.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе извлечени  т желых металлов из сточных вод путем сорбции их полиакрило- нитрильным волокном с амино-фосфорны- ми группами, согласно изобретению, сорбцию осуществл ют фильтрацией сточных вод через волокно при рН 9 4-9,5 со скоростью 5-7,5 м/ч, после чего из волокна элюируют ионы т желых металлов серной кислоты, а затем азотной кислотой со скоростью 1-2 м/ч и далее извлекают т желые металлы из элюата известными методами.

Предлагаемые услови  сорбции т желых металлов на волокне позвол ют извлечь из сточных вод не только медь, трудно извлекаемую из аммиакатных комплексов известными методами, но и свинец и олово.

св занные в комплексы, и разложить эти комплексы не в водной среде, а пр мо на акрилонитрильном волокне. При фильтрации сточных вод через полиакрилонитрильное волокно с амино-фосфорными группами медно-аммиакатные комплексы (Си(МНз)Г осаждаютс , образу  хелатные (внутриком- плексные) соединени  с волокном, без разрушени  его, при рН 9.4-9.5. При этих же услови х из аммиачных растворов сорбируютс  на волокне комплексы свинц.з и олова при скорости фильтрации 5,0-7.5 м/ч Такие услови  позвол ют повысить полному извлечени  т желых металлов из раствора за счет улучшени  кинетики процесса сорбции Значени  рН и скорость фильтрации выбраны оптимальными т к сорбирование металлов при рН менее 9 4 и более 9.5 ухудшаетс  и полнота извлечени  уменьшаетс  а скорость фильтрации более 7,5 м/ч снижает полноту извлечени , менее 5 м/ч экономически нецелесообразно. Сорбированные на волокне т желые металлы далее элюируют серной кислотой, что позвол ет разрушить образовавшиес  комплексы меди ь перевести мета ла в раствор (элюат) в виде CuSO. При этом дл  полного извлечени  ионов ме (Л

С

vi о о со ел о

ди элюирование ведут до исчезновени  сине-голубой волокна, что достигаетс  при скорости вымывани  1-2 м/ч 10%-ной серной кислотой. Далее из волокна элюируют ионы свинца и олова 1 N азот- ной кислотой также со скоростью 1-2 м/ч. Эта скорость оптимальна , т.е. при увеличении ее более Гм/ч сте пень десорбции снижаетс , а п ри умёньшении скорости менее 1 м/ч ЙрЪцесс зат гив аётс 1, что экономиче- ски невыгодно. Извлеченные из волокна ионьг т желых металлов далее из раствора элюата известными методами выдел ют в виде металлической меди (например, электролизом ), олова и свинца.

Технологи  способа заключаетс  в следующем , Сточные воды, образующиес  в процессе изготовлени  печатных плат, фильтруют через ионообменную колонку из органического стекла высотой 850 мм и ди- аметром 110 мм. загруженную 2,2 кг модифицированного полиакрилонитрильного волокна с амино-фосфорными группами - фоспан . Фильтрацию осуществл ют при рН 9,4-9,5 со скоростью 5,0-7,5 м/ч, пропуска  сточные воды сверху вниз. На входе и выходе из колонки определ ют концентрации меди, олова и свинца атомно-абсорбцион- ным и пол рографическим методами. Далее из волокна злюируют ионы металлов, про- извод  десорбцию сначала меди 10%-ной серной кислотой со скоростью 1-2 м/ч до исчезновени  сине-голубой окраски волокна-сорбента , после чего элюируют ионы олова и свинц а 1N азотной кислотой со ско- ростью 1-2 м/ч. Из полученных концентрированных растворов элюатов меди в виде CuS04 выдел ют металлическую медь электролитическим методом,а из концентрированных растворов азотнокислого свинца и олова выдел ют металлы реагентным мето- .дом.

Способ извлечени  т желых металлов из сточных вод подтверждаетс  следующими конкретными примерами.

П р и м е р 1. По описанной выше технологии извлекают т желые металлы из сточных вод. Через ионообменную колонку высотой 850 мм и диаметром 110 мм, снар женную 2,2 кг модифицированного полиак- рилонитрильного волокна - фоспан, пропускают сверху вниз с различной скоростью 3,5; 7,5; 10 м/ч. промывные сточные воды при рН 9,4. образующиес  в процессе производства печатных плат. На входе и выходе из колонки определ ют концентрацию меди, свинца и олова атомно-абсорбци- онным и пол рографическим методами. По концентрации на входе Свх. и выходе Свых. определ ют степень извлечени  металла из

сточных вод, Результаты представлены в табл.1,

Пример 2. В аналогичных услови х примера 1 пропускают сточные воды при различных рН с посто нной скоростью 5 м/ч дл  определени  оптимальной рН сорбции т желых металлов по степени наибольшей полноты их извлечени , Результаты представлены в табл.2.

П р и м е р 3. Десорбцию сорбированной на волокне меди провод т раствором 10%- ной серной кислоты, пропуска  ее снизу вверх со скоростью 1-5 м/ч в количестве 2-х объемов колонки. Скорость элюировани , количество сорбированной и десорбирован- ной меди, и полнота вымывани  меди из волокна (% десорбции) представлены в табл.З.

П р и м е р 4. Десорбцию сорбированно- ю на волокне свинца и олова провод т раствором азотной кислоты после вымывани  ионов меди (конец десорбции меди определ ли по исчезновению голубой окраски волокна - сорбента). Азотную кислоту пропускают снизу вверх со скоростью 1-5 м/ч в количестве 2-х объемов колонки. Скорость элюировани  и полнота извлечени  из волокна олова и свинца (% десорбции) представлены в табл.4

Из результатов, представленных в таблицах 1-4, следует, что наибольша  полнота группового извлечени  амиакатных комплексов меди,олова и свинца на полиакрило- нитрильном волокне осуществл етс  при скорости фильтрации сточных вод 5,0- 7,5м/ч, достига  98-99 % по меди, 86-97 % по свинцу, 67-68 % по олову (табл.1). При этом рН сорбции наиболее оптимально 9,4- 9,5, исход  из степени извлечени  этих металлов при скорости фильтрации 5 м/ч (табл.2).

При разложении комплексов т желых металлов на волокне скорость элюировани  кислотой 1-2 м/ч позвол ет наиболее полно перевести в элюат ионы меди (95-Э6 % десорбции , табл.З), а также ионы свинца (80% десорбции) и ионы олова (65% десорбции. табл.4). При этом получаемые концентрированные растворы - элюаты пригодны без дополнительной обработки дл  извлечени  металлической меди, олова и свинца. При этом увеличиваетс  полнота использовани  сорбента - фоспана за счет лучшего проникновени  сорбируемого компонента внутрь сорбента - волокна.

Кроме того, исключаетс  технологическа  стади  разделени  сорбента и элюата и уменьшаютс  потери элюата за счет разложени  комплексов металлов не р водной среде, а пр мо на акрилонитрильнсм волокне . При этом замены сорбента не требуетс  и он может бьпь многократно использован в процессе очистки промышленных сточных вод. В промышленном эксперименте за вл емым способом достигнута степень очистки сточной промывной воды по меди до 0,001 мг/л и полнота извлечени  меди - 98,5%.

Способ извлечени  т желых металлов из сточных вод может решить проблему санитарной очистки воды гальванических производств , представл ющую проблему защиты окружающей среды.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ извлечени  т желых металлов из сточных вод сорбцией полиакрилонитриль- ным волокном с амино-, фосфорнокуслотны- ми группами, отличающийс  тем, что, с целью группового извлечени  ионов меди, свинца и олова из сточных вод производства печатных плат, сорбцию осуществл ют фильтрацией при рН 9,4-9,5 со скоростью 5,0-7,5 м/ч с последующим элюированием ионов металлов последовательно серной и азотной кислотами со скоростью 1-2 м/ч.

   15

   Таблица

   Таблица2

   ТаблицаЗ

   Таблица4