SU653306A1 - Method of regeneration of used acid pickles - Google Patents

Method of regeneration of used acid pickles

Info

Publication number
SU653306A1
SU653306A1 SU742050870A SU2050870A SU653306A1 SU 653306 A1 SU653306 A1 SU 653306A1 SU 742050870 A SU742050870 A SU 742050870A SU 2050870 A SU2050870 A SU 2050870A SU 653306 A1 SU653306 A1 SU 653306A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
chamber
acid
solution
regeneration
concentration
Prior art date
Application number
SU742050870A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Игнатов
Галина Евгеньевна Дубровская
Галина Семеновна Володина
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов, Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов, Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Очистке Технологических Газов, Сточных Вод И Использованию Вторичных Энергоресурсов Предприятий Черной Металлургии
Priority to SU742050870A priority Critical patent/SU653306A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU653306A1 publication Critical patent/SU653306A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/36Regeneration of waste pickling liquors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Изобретение относитс  к регенерации кислых травильных растворов, кислотных элюатов катионитовых фильтров и любых других концентрированных растворов, содержащих кислоты совместно с их сол ми.The invention relates to the regeneration of acid etching solutions, acid eluates of cation-exchange filters, and any other concentrated solutions containing acids together with their salts.

Известен способ регенерации отработанных кислых травильных растворов путем электролиза в диафрагменном электролизере с использованием инертного анода при плотности тока 2,5-10 а/дм 2 и температуре 30- 100°С 1.The known method of regeneration of spent acid etching solutions by electrolysis in a diaphragm electrolyzer using an inert anode at a current density of 2.5-10 a / dm 2 and a temperature of 30-100 ° C 1.

Недостатком этого способа  вл етс  невысока  степень регенерации травильных растворов.The disadvantage of this method is the low degree of regeneration of the pickling solutions.

Известен способ регенерации отработанных кислых травильных растворов путем электродиализа в электродиализаторе, разделенном катионообменной мембраной. При этом ванодном пространстве регенерируетс  кислота, а катионы металлов проникают через мембрану в катодную камеру, куда необходимо ввести определенное количество кислоты 2.There is a method of regeneration of spent acid etching solutions by electrodialysis in an electrodialyzer separated by a cation-exchange membrane. In this vanodic space, the acid is regenerated, and metal cations penetrate through the membrane into the cathode chamber, where a certain amount of acid 2 must be introduced.

Недостатком способа  вл етс  невозможность получени  после регенерации травильных растворов, содержащих сол ную илиThe disadvantage of this method is the impossibility of obtaining, after regeneration, etching solutions containing hydrochloric or

серную, или азотную кислоту концентрацией 5-i2°/o с одновременным получением порощкообразного металла.sulfuric or nitric acid with a concentration of 5-i2 ° / o while obtaining a powder-like metal.

Цель предлагаемого изобретени  - обеспечение регенерации растворов, содержащих сол ную или серную, или азотную кислоту, с получением кислоты концентрацией 5-22% и порощкообразных металлов.The purpose of the present invention is to provide regeneration of solutions containing hydrochloric or sulfuric or nitric acid, to obtain an acid concentration of 5-22% and powder-like metals.

Дл  этого процесс провод т в трехкамерном электродиализаторе с заполнением катодной камеры регенерируемым раствором, анодной камеры кислотой, средней камеры выработанным католитом при плотности тока 20-50 a/дм до остаточного содержани  металла в католите 1,5-15 вес. %.For this, the process is carried out in a three-chamber electrodialyzer with the cathode chamber filled with the regenerated solution, the anode chamber with acid, and the middle chamber with the produced catholyte at a current density of 20-50 a / dm until the residual metal content in the catholyte is 1.5-15 wt. %

На чертеже представлена схема, иллюстрирующа  предлагаемый способ.The drawing shows a diagram illustrating the proposed method.

Claims (2)

Электродиализатор I с анионитовой и катионитовой мембранами 2 и 3 разделен на три равные по объему камеры. В крайние камеры помещают электроды: катод 4 в камеру , образованную анионитовой мембраной, а анод 5 - в камеру, образованную катионитовой мембраной, бак-сборник 6 дл  слабоконцентрированных растворов. Катодную камеру заполн ют раствором, подлежащим регенерации и представл ющим собой высококонцентрироваиную кислотно-солевую систему. Среднюю камеру, заключенную между анионитовой и .катионитовой мембранами, дл  обеспечени  электропроводности заполн ют слабоконцентрированным раствором (первоначальноподкисленной водой) той же кислоты или соли, что и в катодной камере. Анодную камеру, независимо от природы регенерируемого раствора, заполн ют серной кислотой с концентрацией 600-800 г/л. При подключении электродиализатора к источнику посто нного тока в каждой из камер протекают следующие процессы: а)в катодной камере идет процесс разложени  кислот и их солей; катионы водорода , а затем ,и катионы металлов (кроме щелочных и щелочноземельных) разр жаютс  на катоде с образованием молекул рного водорода и чистого металла, а отрицательно зар женные анионы кислот и соли под действием сил электрического пол  и в силу закона электронейтральности раствора проход т сквозь анионообменную мембрану в среднюю камеру. Реакции разложени  протекают по схеме: 2H4-2e H2t Me + е Me. В результате обща  концентраци  католита уменьщаетс  и в зависимости от длительности процесса может достигнуть любой, заранее заданной, величины; выработанный католит собираетс  в бак-сборник 6; б)в анодной камере, в силу того, что ионы гидроксила разр жаютс  на аноде значительно легче, чем сульфат-ионы, основным процессом  вл етс  разложение воды с об .разованием молекул рного кислорода и свободных водородных ионов: 2НгО+ 4е 021+4Н Под действием сил электрического пол  и в силу закона электронейтральности раствора образовавщиес  свободные ионы водорода проход т сквозь катионитовую мембрану из анодной камеры в среднюю камеру. Применение анодной камеры необходимо дл  предотвращени  непосредственного контакта анода с легкоразр жающимис  анионами , накапливающимис  в средней камере. Серна  кислота, не разлагающа с  на аноде, обеспечивает электропроводность раствора. При этом кислота не расходуетс  и количество ее в анолите остаетс  неизменным; в)в средней камере в результате непроницаемости анионитовой мембраны дл  катионов и катионитовой мембраны дл  анионов концентрируютс  ионы водорода и анионы , образованныеразложением в катодной камере кислоты и их солей, т.е. идет процесс образовани  и концентрировани  кислоты. При выборе интервала концентрации получаемой кислоты руководствовались тем, что предлагаемь1Й способ позвол ет по; учить кислоту любой концентрации, не более 22°/оОднако кислота концентрации меньще 5% используетс  редко. Чаще всего дл  травлени  используют кислоту концентрацией 15- 20%: Плотность тока, необходима  дл  получени  на катоде порощкообразного металла, зависит от концентрации соли металла в католите , котора  в процессе его выработки уменьщаетс . В предлагаемом способе интервал плотности тока составл ет 20-50 а/дм, верхнего предела содержани  металла в католите не существует. Чем больще соли в процессе регенерации можно оставить, тем лучще. Нижний предел - 1,5% обусловлен особенност ми процесса: возрастание энергозатрат при более глубокой выработке электролита. Нар ду с основным процессом регенерации наблюдаетс  также перенос воды через анионитовую мембрану из катодной ка.меры в среднюю камеру, обусловленный наличием у анионов гидратных оболочек. В результате , по мере протекани  процесса объем католита уменьщаетс , а объем раствора в средней камере увеличиваетс , что приводит к некоторому разбавлению отрегенерированной кислоты и к несоответствию между объемом раствора, поданного на регенерацию , и объемом отрегенерированного раствора . В зависимости от природы анионов .(т.е. природы регенерируемых кислот) водоперенос составл ет от 10 до 40 об.%. Дл  устранени  вредного вли ни  водопереноса предлагаетс  следующа  последовательность операций дл  одного цикла регенерации: 1.Средн   камера перед началом процесса заполн етс  первоначально подкисленной водой, а во всех последующих циклах - слабоконцентрированным раствором из бака-сборника . При этом камера заполн етс  не полностью, а так, чтобы разница между объемом раствора в катодной камере и объемом раствора в средней камере перед начало .м процесса соответствовала величине водопереноса . Поэтому первоначальное заполнение камеры составл ет 60-70 об. %. 2.По мере протекани  процесса убывание воды из катодной камеры компенсируетс  добавлением в нее слабоконцентрированного раствора из ба а-сборника, причем величина добавок к концу процесса регенерации соответствует величине переноса. 3.Процесс регенерации ведут до тех пор, пока раствор в катодной камере не выработаетс  до такой концентрации соли металла, котора  допустима требовани ми к качеству отрегенерированной кислоты. 4. После окончани  процесса отрегенерированна  кислота удал етс  из средней камеры и используетс  в производстве, а выработанный (слабоконцентрированный) раствор удал етс  из камеры и собираетс  в бак-сбооник .При этом катод очищаетс  от выделившегос  на нем порошкообразного металла, после чего следует новый цикл регенерации. Таким образом,.на каждую единицу объема раствора, поданного на регенерацию, образуетс  единица отрегенерированного раствора с допустимым содержанием соли металла при отсутствии собственного сброса сточных вод с установки. Предлагаемый способ обеспечивает получение раствора дл  регенерации, содержащего сол ную или серную, или азотную кислоты концентрацией 5-22 вес. % и порошкообразных металлов. Формула изобретени  Способ регенерации отработанных кислых травильных растворов путем электродиализа , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  регенерации растворов, содержащих сол ную или серную, или азотную кислоту, с получением кислоты концентрацией 5- 22% и порошкообразных металлов, процесс провод т в трехкамерном электродиализаторе с заполнением катодной камеры регенерируемым раствором, анодной камеры кислотой , средней камеры выработанным католитом при плотности тока 20-50 а/дм до остаточного содержани  металла в католите 1,5-15 вес. 0/0. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 438729, кл. С 23 G 1/36, 1970. The electrodialyzer I with an anionic and cationic membranes 2 and 3 is divided into three equal-volume chambers. Electrodes are placed in the outer chambers: the cathode 4 in the chamber formed by the anion-exchange membrane, and the anode 5 in the chamber formed by the cation-exchange membrane, the collection tank 6 for weakly concentrated solutions. The cathode chamber is filled with a solution to be regenerated, which is a highly concentrated acid-salt system. The middle chamber, which is enclosed between the anion exchange membrane and the cation resin membrane, is filled with a weakly concentrated solution (initially acidified water) of the same acid or salt as in the cathode chamber to provide electrical conductivity. The anode chamber, regardless of the nature of the solution being regenerated, is filled with sulfuric acid with a concentration of 600-800 g / l. When an electrodialyzer is connected to a direct current source, the following processes take place in each of the chambers: a) the decomposition of acids and their salts takes place in the cathode chamber; hydrogen cations, and then metal cations (except alkali and alkaline earth metals) are discharged at the cathode to form molecular hydrogen and pure metal, and negatively charged anions of acids and salts under the action of electric field forces pass through anion exchange membrane in the middle chamber. The decomposition reactions proceed according to the scheme: 2H4-2e H2t Me + e Me. As a result, the total concentration of catholyte decreases and, depending on the duration of the process, can reach any predetermined value; the catholyte produced is collected in collection tank 6; b) in the anode chamber, due to the fact that hydroxyl ions are discharged at the anode is much easier than sulfate ions, the main process is the decomposition of water with the formation of molecular oxygen and free hydrogen ions: 2NgO + 4e 021 + 4H By the action of electric field forces and by virtue of the law of electroneutrality of the solution, the resulting free hydrogen ions pass through the cation-exchange membrane from the anode chamber into the middle chamber. The use of an anode chamber is necessary to prevent direct contact of the anode with easily-depleted anions accumulating in the middle chamber. Sulfuric acid, which does not decompose at the anode, provides the electrical conductivity of the solution. In this case, the acid is not consumed and its quantity in the anolyte remains unchanged; c) hydrogen ions and anions formed by decomposition of the acid and their salts in the cathode chamber, as a result of the impermeability of the anion exchanger membrane for cations and the cation membrane for anions, are in the middle chamber. Acid formation and concentration are underway. When choosing the range of concentration of the obtained acid, we were guided by the fact that the proposed method allows; To study acid of any concentration, not more than 22 ° / oHD However, an acid concentration of less than 5% is rarely used. The acid most commonly used for etching is a concentration of 15-20%: The current density required to obtain a powder-like metal at the cathode depends on the concentration of the metal salt in the catholyte, which decreases during its production. In the proposed method, the current density range is 20-50 a / dm, the upper limit of the metal content in the catholyte does not exist. The more salt in the regeneration process can be left, the better. The lower limit, 1.5%, is due to the peculiarities of the process: an increase in energy consumption with deeper electrolyte production. Along with the main regeneration process, the transfer of water through the anion-exchange membrane from the cathode chamber into the middle chamber is also observed, due to the presence of hydration shells in the anions. As a result, as the process progresses, the volume of the catholyte decreases, and the volume of the solution in the middle chamber increases, which leads to some dilution of the regenerated acid and to a mismatch between the volume of the solution supplied for regeneration and the volume of the regenerated solution. Depending on the nature of the anions. (I.e., the nature of the regenerable acids), the water transfer is from 10 to 40% by volume. To eliminate the adverse effect of water transfer, the following sequence of operations is proposed for one regeneration cycle: 1. The average chamber is filled with initially acidified water before starting the process and, in all subsequent cycles, with a weakly concentrated solution from the collection tank. At the same time, the chamber is not completely filled, but in such a way that the difference between the volume of the solution in the cathode chamber and the volume of the solution in the middle chamber before the beginning of the process corresponds to the amount of water transfer. Therefore, the initial filling of the chamber is 60-70 vol. % 2. As the process progresses, the decrease in water from the cathode chamber is compensated for by the addition of a weakly concentrated solution from the a-collector bath, and the amount of additives to the end of the regeneration process corresponds to the amount of transfer. 3. The regeneration process is carried out until the solution in the cathode chamber is developed to such a concentration of metal salt that is acceptable by the quality requirements of the regenerated acid. 4. After the end of the process, the regenerated acid is removed from the middle chamber and used in production, and the developed (weakly concentrated) solution is removed from the chamber and collected in the storage tank. At the same time, the cathode is cleaned of the powdered metal released on it, followed by a new cycle regeneration. Thus, on each unit of the volume of the solution supplied for regeneration, a unit of the regenerated solution is formed with a permissible content of metal salt in the absence of its own discharge of wastewater from the installation. The proposed method provides a regeneration solution containing hydrochloric or sulfuric or nitric acid with a concentration of 5-22 wt. % and powdered metals. Claims The method of regeneration of spent acid etching solutions by electrodialysis, characterized in that, in order to ensure the regeneration of solutions containing hydrochloric or sulfuric, or nitric acid, to obtain an acid concentration of 5-22% and powdered metals, the process is carried out in a three-chamber electrodialysis apparatus with filling the cathode chamber with the regenerated solution, the anodic chamber with acid, the middle chamber with the produced catholyte at a current density of 20-50 a / dm to a residual metal content in the catholyte of 1.5-15 weight. 0/0. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 438729, cl. From 23 G 1/36, 1970. 2.Патент США № 3481851, кл. 204-180, 1969.2. US patent number 3481851, cl. 204-180, 1969. ++ ЛL -,/-, /
SU742050870A 1974-08-02 1974-08-02 Method of regeneration of used acid pickles SU653306A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU742050870A SU653306A1 (en) 1974-08-02 1974-08-02 Method of regeneration of used acid pickles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU742050870A SU653306A1 (en) 1974-08-02 1974-08-02 Method of regeneration of used acid pickles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU653306A1 true SU653306A1 (en) 1979-03-25

Family

ID=20593240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU742050870A SU653306A1 (en) 1974-08-02 1974-08-02 Method of regeneration of used acid pickles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU653306A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4065366B1 (en)
GB675253A (en) Process for the regeneration of ion exchanger substances
US4613416A (en) Process for the concentration of sulfuric acid
JPS5920483A (en) Removal of chlorate from electrolytic cell brine
ES437948A1 (en) Process for the regeneration of spent pickling solutions
JPS6133914B2 (en)
EP0127201A1 (en) Process for preparing quaternary ammonium hydroxides by electrodialysis
JPH033747B2 (en)
SU653306A1 (en) Method of regeneration of used acid pickles
JPH02233126A (en) Desalination method by electric dialysis of electrolyte liquid with solvent
JP3265495B2 (en) Method for producing nickel hypophosphite
JPH02157104A (en) Manufacture of chloric acid
US5578182A (en) Electrolytic production of hypophosphorous acid
JPH0830048B2 (en) Amino acid production method
US3251755A (en) Electrolytic process for the manufacture of hydrazine
SU810854A1 (en) Method of regenerating alkaline solutions for pickling of aluminium
RU2603642C1 (en) Method of producing cerium nitrate (iv)
US3616322A (en) Process for purifying a catholyte used for electrolytic hydrodimerization of acrylonitrile
US5480517A (en) Electrolytic production of hypophosphorous acid
US1003041A (en) Electrolytic process of treating alkaline compounds.
JPS602393B2 (en) Amino acid production method
EP0032007A3 (en) Method and apparatus for the regeneration of acid in the manufacture of regenerated cellulose
SU3764A1 (en) The method of electrolytic decomposition of salts
SU413756A1 (en) ELECTROCHEMICAL METHOD OF OBTAINING | Iodine sodium1
SU872601A1 (en) Method of copper electrolyte processing by electrolysis