SU387723A1

SU387723A1 - СПОСОБ очистки ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

Info

Publication number: SU387723A1
Application number: SU1495075A
Authority: SU
Priority date: 1970-11-30
Filing date: 1970-11-30
Publication date: 1973-06-22

Description

1

Изобретение относиггс к ионообменной Очистке сернокислотных растворов, примен емых дл травлени углеродистых и нержавеющих сталей.

Известен способ очистки тра,ви1ЛЬ1ных растворов путем адсорбции со-про-вождающих их примесей металлов на ионите с последующей Их десорбцией из иони|та и регенерацией последнего раствором кислоты. Так как дл иеВлечени ио-нов металлов из смолы по известHOMiy способу требуетс не менее чем двукратный избыток кислоты (по сра1внению со стехиометрическим количеством), то на этой стадии образуютс растворы, близкие по объему и составу к направл емым на очистку травильным растворам. Таким обравом, ионообменна очистка травильных растворов с применением дл десорбции, металлов из ионита растворов кислот лищь поддерживает посто нным состав травильного раствора, ио не снижа-ет расходы кислоты на травление. При этом затраты на нейтрализацию p-eireneратов равн ютс затратам на нейтрализацию отработанных травильных растворов.

С целью обеспечени возможности выделени солей металлов из травильного раствора, и снижени расхода кислоты на травление десорбцию ведут 1-2 н. раствором сульфата натри . При этом десорбцию ведут оборотным раствором, полученным па стадии осаждени после выделени гидроокисей металлов из paiCTBopa и частично на стадии, регенерации ионита в первой фракции элюата, собираемой до проскока ионов водорода в фильтрат .

Пример. Через колонку ди;аметром 1,5 см, высотой сло ионита 22 см, загруженную сильно-кислотным катионитом КУ-2X8 (в количестве 12 г в пересчете на сухую смолу ) пропускают очищаемый травильный раствор . Ионообменна очистка раствора включает три стадии.

На чертеже изображена схема очистки травильных растворов в три стадии на фильтрах , загруженных сильнокислотным катиюнитом .

На- I стадии происходит сор1бци примесей металлов на-, иопите. На этой стадии рабочий

травильный раствор фильтруют через катионит в Н-формс. При этом содержание металлов в растворе снижаетс , а концентраци кислоты возрастает. Обогащенный кислотой раствор возвращаетс в травильную ванну.

Емкость катионита по металл-ионам зависит как от суммарной концентрации ионов в растворе , так HI от соотношени концентраций ионов водорода и металлов. Дл травильного раствора, содержащего 150 г/л H2SO4 и

100 г/л солей металлов, динамическа емкость катионита КУ-2Х8 по металлам составл ет 2,5 ыг-экв. на 1 г сухого ионит .

Так как в концентрированных растворах стадией, определ ющей суммарную скорость ионообменной сорбции, вл етс диффузи внутри зерна, то скорость фильтровани раствора через ионит не вли ет существенно на ем кость смошы. При изменении скорости фильтровани в пределах 0,2-12,0 м1час емкость катионита по металлам практически не мен етс .

На II стадии происходит десорбци сорбированных металлов из ионита. На этой стадии через каггионит фильтруетс 1-2 н. раствор сульфата, натри . Дл полного извлечени металлов требуетс четырех-шестикратный избыток Na2SO4. На иоаите в первую очередь происходит обмен ионов водорода на ионы натри из десорбирующего раствора. Перва фракци , состо ща в основном из кислоты, возвращаетс на травление; втора и треть фракции направл ютс иа тстановку по выделению ив раствора металлов; треть фракци , содержаща небольщое количество металлов, может быть повторно использована дл десорбции металлов из ионита. Скорость фильтровани раствора Na2S04 2- 8 м/час.

Оростейшим способом выделенИ|Я металлов вл етс осаждение их в виде гидроокисей раствором извести Cai(OH)2 или едкого натра NaOH. После отделени выпадающих в осадок гидроокисей осветленный раствор Na2SO4 вновь используетс дл десорбции. Таким образом, десо1рбцИ|Я ведетс оборотным раствором. В случае применени Са(ОН)2 в десорбирующий оборотный раствор необходимо добавл ть такое количество NaOH, которое будет ком пенсировать потери раствора Na,2SO4, имеющие место при отделении осадка гидроокисей. При тщательном отделении твердой фазы эти потери незначительны. Содержание кислоты во второй фракции обусловливает величину потерь кислоты по предлагаемой схеме.

На III стадии происходи(г регенераци ионита 2-4 н. раствором серной кислоты.

Перевод катионита в Н-форму на этой стадии аналогичен процессу регенерадии катионитовых фильтров обессоливающих установок . Избыток ки|слоты при фракционном использова .нии регенерирующего раствора составл ет всего 10-20% от стехиометрического количества. По предлагаемой схеме перва фракци элю.ата до проскока ионов водорода, содержаща , используетс во II стадии процесса; втора фр акци используетс

поворотно дл регенерации катионита.

Предлагаемый способ очистки сернокислот иых травильных растворов позвол ет извлечь металлы из травильного раствора и сокра,тить потери кислоты как по сравнению с нейтрализадионной обработкой отработанных травильных растворов, так и по сравнению с известными способами ионообменной очистки этих растворов на 70-80%.

Предмет и-зобрете НИН

Claims

1.Способ очистки травильных растворов путем адсорбции сопровождающих их примесей металлов на ионите с последующей их десорбцией из ионита и регенерацией последнего раствором кислоты, отличающийс тем, что, с целью обеспечени возможности выделени солей металлов из травильного раствора и снижени расхода кислоты на травление , десор-бцию ведут раствором сульфата

натри .

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что берут 1-2 н. раствор сульфата натри .

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что десорбцию ведут оборотным раствором,

полученным на стадии осаждени после выделени гидроокисей металлов из раствора и частично на стадии регенер-ации ионита в первой фракции элюата, собираемой до проскока ионов водорода в фильтрат.

Щстади

G

Объем, /j э/1юата