UA148183U - TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION - Google Patents

TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION Download PDF

Info

Publication number
UA148183U
UA148183U UAU202101257U UAU202101257U UA148183U UA 148183 U UA148183 U UA 148183U UA U202101257 U UAU202101257 U UA U202101257U UA U202101257 U UAU202101257 U UA U202101257U UA 148183 U UA148183 U UA 148183U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
solution
copper
iron
nickel
hydroxide
Prior art date
Application number
UAU202101257U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Валерій Павлович Дмитриков
Олександра Іванівна Біловод
Вячеслав Вікторович Падалка
Олег Миколайович Іванов
Original Assignee
Полтавська Державна Аграрна Академія
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 Полтавська Державна Аграрна Академія filed Critical Полтавська Державна Аграрна Академія
Priority to UAU202101257U priority Critical patent/UA148183U/en
Publication of UA148183U publication Critical patent/UA148183U/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Технологічна схема реагентної утилізації відходів гальванічного виробництва включає виконання операцій: гальванічний шлам піддається розчиненню в сірчаній кислоті з утворенням гідроксидів металів, що переходять в розчинні сульфати, а нерозчинні домішки і сульфат кальцію залишаються в осаді, які після фільтрації та сушіння відправляють на склад. При цьому сульфати металів цинку, нікелю, міді, заліза спрямовують дозовано через мірник до реактора з мішалкою, куди за допомогою мірника подається 25 %-ий розчин гідрооксиду амонію з одночасним нагнітанням компресором в розчин стиснутого повітря, що в сукупності призводить до утворення розчину гідроксидів металів та сульфату амонію, який потім відокремлюють на барабанному фільтрі з наступним упарюванням у випарному апараті та висушуванням у вакуум-сушильній камері, а утворений при цьому осад, що містить гідроксиди металів, після фільтрації на барабанному фільтрі направляється до накопичувача, звідкіля через мірник надходить до реактора, де внаслідок реакції з розчином гідрооксиду натрію, поданого через мірник, утворюється розчин з нерозчинних гідроксидів міді, нікелю та заліза та розчиненого комплексу двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти з наступним його фільтруванням на барабанному фільтрі. При цьому утворений фільтрат - комплекс двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти - надходить до випарного апарату та вакуум-сушильної камери і зневоднюється, а осад обробляють 25 %-им розчином гідроксиду амонію, поданого через мірник, утворюються нерозчинний гідрооксид заліза та розчинні аміачні комплекси міді та нікелю, що відокремлюються на барабанному фільтрі, при цьому осад - гідроксид заліза - висушується в вакуум-сушильній камері та прокалюється в печі, а фільтрат випаровується у випарному апараті з наступним висушуванням у вакуум-сушильній камері з отриманням кристалічної суміші комплексів міді та нікелю.The technological scheme of reagent utilization of galvanic production waste includes operations: galvanic sludge is dissolved in sulfuric acid with the formation of metal hydroxides, which turn into soluble sulfates, and insoluble impurities and calcium sulfate remain in the sediment, which after filtration and drying. The sulfates of metals of zinc, nickel, copper, iron are sent dosed through the meter to the reactor with a stirrer, where the meter serves 25% ammonium hydroxide solution with simultaneous injection of the compressor into the compressed air solution, which together leads to the formation of solutions of hydrogen solution. and ammonium sulfate, which is then separated on a drum filter, followed by evaporation in an evaporator and drying in a vacuum drying chamber, and the resulting precipitate containing metal hydroxides, after filtration on a drum filter is sent to the drive, from where it goes through the meter , where as a result of the reaction with a solution of sodium hydroxide fed through the meter, a solution of insoluble hydroxides of copper, Nickel and iron and a dissolved complex of disubstituted sodium salt of metazinc acid is formed, followed by filtration on a drum filter. The resulting filtrate - a complex of disubstituted sodium salt of metazinc acid - enters the evaporator and vacuum drying chamber and is dehydrated, and the precipitate is treated with 25% solution of ammonium hydroxide fed through the meter, formed insoluble iron hydroxide and soluble ammonium separated on a drum filter, the precipitate - iron hydroxide - is dried in a vacuum drying chamber and calcined in an oven, and the filtrate is evaporated in an evaporator followed by drying in a vacuum drying chamber to obtain a crystalline mixture of copper and copper complexes.

Description

Корисна модель належить до гальванотехніки та промислової екології, зокрема до технологічних підходів з переробки шламів, що утворюються в процесах гальванічного способу нанесення на деталі нікелевого покриття.The useful model belongs to galvanic engineering and industrial ecology, in particular to technological approaches for processing sludges, which are formed in the processes of the galvanic method of applying nickel coating to parts.

Відома технологічна схема після виробничої обробки електролітів (Лурье Ю.Ю., РьібниковаA well-known technological scheme after production processing of electrolytes (Lurie Yu.Yu., Rybnikova

А.И. Химический анализ производственньіїх вод. Изд. 4-е. - М.: Химия, 1974. - С. 50-65), що передбачає змішування відпрацьованих електролітів, що містять солі важких металів, з травильними розчинами гальванічного виробництва з додаванням гідроксиду кальцію чи іншими реагентами без утилізації компонентів.A.I. Chemical analysis of production waters. Ed. 4th - M.: Khimiya, 1974. - P. 50-65), which involves mixing spent electrolytes containing salts of heavy metals with pickling solutions of galvanic production with the addition of calcium hydroxide or other reagents without recycling the components.

У результаті отримують шлам з гідроксидів металів і сульфату кальцію, який складується на поверхні і в надрах землі і є стабільним джерелом забруднення навколишнього середовища, що призводить практично до втрати металовмісної сировини.As a result, sludge from metal hydroxides and calcium sulfate is obtained, which accumulates on the surface and in the depths of the earth and is a stable source of environmental pollution, which practically leads to the loss of metal-containing raw materials.

Дана технологічна схема обробки є неефективною, не економічною та завдає суттєвої шкоди навколишньому середовищу.This technological processing scheme is inefficient, uneconomical and causes significant damage to the environment.

Також відома технологічна схема за способом (Запольский А.К. Комплексная переработка сточньїх вод гальванического производства. - К.: Техніка, 1989. - С. 40-47) з виокремленням металів з гальванічного шламу, що передбачає, після переведення усіх компонентів у розчинний стан, застосування таких способів розділення, як зворотній осмос, ультрафільтрація, електродіаліз, іонний обмін тощо.Also known is the technological scheme according to the method (Zapolsky A.K. Kompleksnaya pererabotka stochnyih vod galvanicheskogo proizvodstva. - K.: Technika, 1989. - P. 40-47) with the separation of metals from galvanic sludge, which involves, after transferring all components into soluble condition, use of such separation methods as reverse osmosis, ultrafiltration, electrodialysis, ion exchange, etc.

Проте даний підхід вимагає використання складної апаратури та технічних засобів розділення, значних витрат енергії і не є економічно виправданим.However, this approach requires the use of complex equipment and technical means of separation, significant energy costs and is not economically justified.

Відома технологічна схема за способом добування металів з гальваношламів (Патент ОА 4407Б А кл. 6 С22В 7/00, опубл.15.01.2002, бюл. Мо 1|), що включає введення у вихідний шлам твердого відновника у кількості, необхідній для відновлення всіх металів, що містяться у шламі, створення із шлакоутворюючих компонентів шламу шлакової системи з температурою плавлення 1550-1600 "С, завантаження шихти у відновний реактор на шар кускового вуглецевого відновника, розігрітого до 1890-1950 "С за рахунок джоулева тепла, розплавлення матеріалу, фільтрацію розплаву крізь шар відновника, відвід возгонів відновлених металів нижче верхнього рівня кускового вуглецевого шару і видалення розплавлених металів з реактора на рівні подини безперервно в міру надходження розплаву.There is a known technological scheme for the method of extracting metals from electroplating sludge (Patent OA 4407B А cl. 6 С22В 7/00, publ. 15.01.2002, bull. Mo 1|), which includes the introduction of a solid reducing agent into the initial sludge in the amount necessary to restore all metals contained in the sludge, creation of a slag system with a melting point of 1550-1600 "C from the slag-forming components of the sludge, loading of the charge into the reduction reactor on a layer of lump carbon reducing agent heated to 1890-1950 "C due to Joule heat, melting of the material, filtration of the melt through the reductor layer, the removal of the reduced metal vapors below the upper level of the lumpy carbon layer and the removal of the molten metals from the reactor at the bottom level continuously as the melt enters.

Зо Дана схема характеризується доволі великими витратами енергії на процес термічного плавлення та має значні потреби у витратах праці, що є негативними рисами даного способу.This scheme is characterized by rather large energy costs for the process of thermal melting and has significant labor costs, which are negative features of this method.

Відома технологічна схема за способом утилізації гальваношламів, що включає добавку до шламу кварцового піску, грануляцію, сушіння і відновне електроплавлення. В результаті такої переробки одержують чавун, шлак і пил зі вмістом оксиду цинку 50 95 (Баранов Л.М., ТимофеевThere is a well-known technological scheme for the method of disposal of electroplating sludge, which includes the addition of quartz sand to the sludge, granulation, drying and regenerative electrosmelting. As a result of such processing, cast iron, slag and dust with a zinc oxide content of 50 95 are obtained (L.M. Baranov, Timofeev

С.С. Пірометалургійна технологія утилізації осадів стічних вод гальванічних виробництв // Хімія і технологія води, 1996, - Т. 18, Мо 4, - С. 388-391).S.S. Pyrometallurgical technology of waste water sludge utilization of galvanic industries // Chemistry and water technology, 1996, - Vol. 18, Mo 4, - P. 388-391).

У наведеному способі коштовні кольорові метали, що містяться в шламі, такі як нікель, мідь, хром, не витягаються, а розчиняються в чавуні, в результаті чого відбувається як втрата якості вказаних металів, так і погіршення якості чавуну, у якому зазначені метали є небажаними домішками.In this method, the precious non-ferrous metals contained in the slurry, such as nickel, copper, chromium, are not extracted, but dissolve in the cast iron, resulting in both a loss of the quality of the specified metals and a deterioration of the quality of the cast iron, in which the specified metals are undesirable impurities

Відома технологічна схема за способом обробки твердих відходів гальванічного виробництва шляхом двохступеневого гідрометалургійного вилучення міді зі шламу. |(ПальгуновA known technological scheme for the treatment of solid waste from galvanic production by two-stage hydrometallurgical extraction of copper from sludge. (Palgunov

ПП., Сумароков М.В. Утилизация промьішленньїх отходов. - М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.|.PP., Sumarokov M.V. Utilization of industrial waste. - M.: Stroyizdat, 1990. - 352 p.|.

Суть способу полягає у кислотному розчиненні мідьвмісної фракції з подальшим електроосадженням з вилуженого розчину металу на електроді. Для практично повного видалення міді зі шламу (299 95) необхідним є не менш ніж 5-кратний надлишок розчину по відношенню до маси шламу, та витрата 5кВт год./кг електроенергії на електроосадження міді при тривалості процесу 3-5 діб.The essence of the method is acid dissolution of the copper-containing fraction followed by electrodeposition from the leached metal solution on the electrode. For almost complete removal of copper from sludge (299 95), it is necessary to have at least a 5-fold excess of the solution in relation to the mass of the sludge, and the consumption of 5 kW h./kg of electricity for the electrodeposition of copper with a duration of the process of 3-5 days.

Недоліком цієї технологічної схеми за способом є тривалий час обробки, велика витрата вилуговуючого реагенту, що спричиняє утворення значної кількості вторинних забруднень у вигляді стічних вод, а також досить велика витрата електроенергії на електроосадження міді.The disadvantage of this technological scheme according to the method is a long processing time, a large consumption of the leaching reagent, which causes the formation of a significant amount of secondary pollution in the form of wastewater, as well as a rather large consumption of electricity for the electrodeposition of copper.

Найближчим аналогом корисної моделі є комплексна технологія утилізації поліметалічних осадів стічних вод гальванічного виробництва з низьким вмістом кольорових металів (Рашевская, И.В. Разработка комплексной технологии обработки и утилизации осадков сточньмх вод гальванических производств: автореф. дис. канд. техн. наук / И.В. Рашевская - Пенза, 2006. - 20 с.). На першій стадії в результаті вилуговування іонів важких металів з шламу розчином сірчаної кислоти концентрацією 95-100 г/дм3 в розчин переходять катіони міді, нікелю, цинку, хрому та заліза, а малорозчинний осад СазоО»ї, після фільтрування і багаторазового промивання, може використовуватися для виготовлення гіпсових будівельних виробів. Для вилучення іонів важких металів (ІВМ) з розчинів вилуговування використовували електрохімічний метод - цементацію і метод виборчого осадження гідроксидів металів.The closest analog of a useful model is the complex technology of utilization of polymetallic sludge of electroplating wastewater with a low content of non-ferrous metals (Rashevskaya, I.V. Razrabotka kompleksnoi tehnologii obrabidu i utilizacije osadkov stochnmkh vod galvanicheskih proizvodstv: author's thesis, candidate of technical sciences / I. V. Rashevskaya - Penza, 2006. - 20 p.). At the first stage, as a result of the leaching of heavy metal ions from the sludge with a solution of sulfuric acid with a concentration of 95-100 g/dm3, cations of copper, nickel, zinc, chromium, and iron pass into the solution, and the poorly soluble precipitate of SazoO»i, after filtering and repeated washing, can be used for the manufacture of plaster construction products. An electrochemical method - cementation and the method of selective precipitation of metal hydroxides were used to extract heavy metal ions (HM) from leaching solutions.

Технологічна схема аналогу включає осадження міді з розчинів вилуговування цементацією системі "алюміній - активоване вугілля" при рН-1,6-1,7 до випадання в осад гідроксиду і основних солей Рец). Далі, використовуючи ступеневу зміну рнН, з розчину виділяли гідроксиди металів. При рН-3,3-3,5 осаджується і відокремлюється від розчину гідроксид заліза (ІІ). Щоб зменшити втрати ІВМ в результаті сорбції їх гідроксидом алюмінію, що накопився після цементації, і підвищення чистоти виділених гідроксидів важких металів, рН розчину далі доводили до значення 10,5-10,86, при якому алюміній був присутній у вигляді розчинних комплексів (АКОН)І(НгО)»гі і (АКОН) ві)», а нікель, залізо (ІІ), хром (ІІІ) ії цинк - у вигляді гідроксидів в осаді. На цій стадії цинк концентрується у результаті накопичення декількох порцій осаду на фільтрі. Далі, після поділу розчину і осаду фільтруванням, гідроксид цинку знову розчиняли в розчині лугу при рН-13,5. При цьому деяка частина іонів хрому (ІІЇ) також переходить в розчин у вигляді (С((ОН)вЇз разом з розчинними цинковмісними гідрокомплексами, але більша частина іонів хрому (І) залишається в осаді у вигляді гідроксиду. Цинк з розчину витягували цементацією на алюмінії при рНе-13-13,5 у збірнику з відфільтрованим розчином, куди вставляється каркас із сітчастим фільтром з полімерного матеріалу, на якому за допомогою штанг кріпляться аноди і катоди.The technological scheme of the analogue includes the precipitation of copper from leaching solutions by cementation in the "aluminum - activated carbon" system at pH-1.6-1.7 until precipitation of hydroxide and basic salts Rec). Next, using a gradual change in pH, metal hydroxides were isolated from the solution. At pH 3.3-3.5, iron (II) hydroxide precipitates and separates from the solution. In order to reduce the losses of IBM as a result of their sorption by aluminum hydroxide accumulated after cementation, and to increase the purity of the selected hydroxides of heavy metals, the pH of the solution was further adjusted to a value of 10.5-10.86, at which aluminum was present in the form of soluble complexes (AKON) I(NgO)»gi and (AKON) vi)», and nickel, iron (II), chromium (III) and zinc - in the form of hydroxides in the precipitate. At this stage, zinc is concentrated as a result of the accumulation of several portions of sediment on the filter. Further, after separation of the solution and sediment by filtration, zinc hydroxide was again dissolved in an alkali solution at pH-13.5. At the same time, some part of the chromium (III) ions also passes into the solution in the form of (С((OH)vYz) together with soluble zinc-containing hydrocomplexes, but most of the chromium (I) ions remain in the precipitate in the form of hydroxide. Zinc was extracted from the solution by cementation on aluminum at рНе-13-13.5 in a collector with a filtered solution, where a frame with a mesh filter made of polymer material is inserted, on which anodes and cathodes are attached with the help of rods.

Після закінчення процесу цинкову губку промивають, каркас із фільтром і електродами виймають, а розчин з гідрокомплексів алюмінію і цинку направляють на повторне використання.At the end of the process, the zinc sponge is washed, the frame with the filter and electrodes is removed, and the solution of hydrocomplexes of aluminum and zinc is sent for reuse.

Після відокремлення розчину з цинковмісних гідрокомплексів від осаду Ре(ОН)г2, Ее(ОН)»з,After separating the solution of zinc-containing hydrocomplexes from the precipitate Re(OH)g2, Ee(OH)»z,

СОН)», М((ОН)»: подальше розділення ІВМ здійснюється за допомогою ступеневої зміни рН при підкисленні розчином сірчаної кислоти.СОН)», M((ОН)): further separation of IBM is carried out using a gradual change in pH during acidification with a sulfuric acid solution.

Недоліками аналогу є занадто висока багатостадійність та складність реалізації.Disadvantages of the analogue are too high multi-stage and complexity of implementation.

Задачею корисної моделі поставлена розробка технологічної схеми реагентної утилізації відходів гальванічного виробництва, яка би дозволяла здійснювати сумісну утилізацію цинк-, нікель-, мідь- та залізовмісних відходів гальванічного виробництва з видобутком цінних кольорових металів при залученні незначних матеріальних ресурсів.The task of the useful model is to develop a technological scheme for the reagent utilization of electroplating waste, which would allow for the combined utilization of zinc-, nickel-, copper-, and iron-containing electroplating waste with the extraction of valuable non-ferrous metals with the involvement of insignificant material resources.

Поставлена задача вирішується тим, що гальванічний шлам піддається розчиненню уThe problem is solved by the fact that galvanic sludge is subject to dissolution in

Зо сірчаній кислоті з утворенням гідроксидів металів, що переходять в розчинні сульфати, а нерозчинні домішки і сульфат кальцію залишаються в осаді, які після фільтрації та сушіння відправляють на склад, при цьому, згідно з корисною моделлю, сульфати металів цинку, нікелю, міді, заліза спрямовують дозовано через мірник до реактора з мішалкою, куди за допомогою мірника подається 25 95-ий розчин гідрооксиду амонію з одночасним нагнітанням компресором в розчин стиснутого повітря, що в сукупності призводить до утворення розчину гідроксидів металів та сульфату амонію, який потім відокремлюють на барабанному фільтрі з наступним упарюванням у випарному апараті та висушуванням у вакуум-сушильній камері, а утворений при цьому осад, що містить гідроксиди металів, після фільтрації на барабанному фільтрі направляється до накопичувача, звідкіля через мірник надходить до реактора, де внаслідок реакції з розчином гідрооксиду натрію, поданого через мірник, утворюється розчин з нерозчинних гідроксидів міді, нікелю та заліза та розчиненого комплексу двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти з подальшим його фільтруванням на барабанному фільтрі, при цьому утворений фільтрат - комплекс двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти - надходить до випарного апарату та вакуум-сушильної камери і зневоднюється, а осад обробляють 25 95-им розчином гідроксиду амонію, поданого через мірник, утворюються нерозчинний гідрооксид заліза та розчинні аміачні комплекси міді та нікелю, що відокремлюються на барабанному фільтрі, при цьому осад - гідроксид заліза - висушується в вакуум-сушильній камері та прокалюється в печі, а фільтрат випарюється у випарному апараті з наступним висушуванням у вакуум-сушильній камері з отриманням кристалічної суміші комплексів міді та нікелю.From sulfuric acid with the formation of metal hydroxides, which turn into soluble sulfates, and insoluble impurities and calcium sulfate remain in the sediment, which after filtering and drying are sent to the warehouse, while, according to a useful model, sulfates of zinc, nickel, copper, iron metals is sent in a dosed manner through a measuring device to a reactor with a stirrer, where a 25 95% solution of ammonium hydroxide is fed using a measuring device with simultaneous injection by a compressor into a solution of compressed air, which collectively leads to the formation of a solution of metal hydroxides and ammonium sulfate, which is then separated on a drum filter with subsequent evaporation in an evaporator and drying in a vacuum-drying chamber, and the resulting sediment containing metal hydroxides, after filtering on a drum filter, is sent to the storage tank, from where it enters the reactor through the meter, where as a result of the reaction with the sodium hydroxide solution supplied through gauge, a solution of insoluble hydroxides is formed of copper, nickel and iron and the dissolved complex of the disubstituted sodium salt of metazinc acid with its subsequent filtering on a drum filter, while the resulting filtrate - the complex of the disubstituted sodium salt of metazinc acid - enters the evaporation apparatus and vacuum drying chamber and is dehydrated, and the sediment is processed 25 95 -th solution of ammonium hydroxide fed through the meter, insoluble iron hydroxide and soluble ammonia complexes of copper and nickel are formed, which are separated on a drum filter, while the precipitate - iron hydroxide - is dried in a vacuum drying chamber and calcined in a furnace, and the filtrate is evaporated in evaporation apparatus followed by drying in a vacuum drying chamber to obtain a crystalline mixture of copper and nickel complexes.

В основу запропонованої технологічної схеми закладений реагентний енерго- і ресурсозберігаючий і екологічно безпечний спосіб спільної утилізації цинк-, нікель, мідь- і залізовмісних шламів гальванічного виробництва, що не містять комплексоутворюючих добавок.The basis of the proposed technological scheme is a reactive energy- and resource-saving and environmentally safe method of joint disposal of zinc-, nickel-, copper- and iron-containing sludges of galvanic production, which do not contain complexing additives.

В іншому випадку осадження зазначених металів гідроксидом кальцію було б не повним через стійкість комплексів цих металів, а їх переведення в шламоподібний стан утруднене.Otherwise, the precipitation of the mentioned metals by calcium hydroxide would not be complete due to the stability of the complexes of these metals, and their transfer to a sludge-like state is difficult.

Спосіб заснований на розроблених умовах осадження іонів заліза (Ії) ї (ІІ), цинку, міді, нікелю та їх здатності до комплексоутворення.The method is based on the developed conditions for the precipitation of iron (II) and (II), zinc, copper, nickel ions and their ability to complex formation.

Розроблений спосіб здійснюється у дві стадії.The developed method is carried out in two stages.

Перша стадія. Багатокомпонентний гальванічний шлам піддається подрібненню з наступним бо розчиненням диспергованої маси в сірчаній кислоті, при цьому гідроксиди цинку, нікелю, міді та заліза (І) переходять в розчинні сульфати, а нерозчинні домішки і сульфат кальцію залишаються в осаді, що після фільтрації та сушіння відправляють на склад. Після фільтрації в отриманий фільтрат поступово при перемішуванні додають 25 Фо-ий розчин гідроксиду амонію в стехіометричній кількості для осадження цинку, нікелю, міді та заліза (1).The first stage. The multi-component galvanic sludge is subjected to grinding followed by the dissolution of the dispersed mass in sulfuric acid, while the hydroxides of zinc, nickel, copper and iron (I) turn into soluble sulfates, and insoluble impurities and calcium sulfate remain in the sediment, which after filtration and drying are sent to storage. After filtration, a stoichiometric amount of 25% ammonium hydroxide solution is gradually added to the resulting filtrate with stirring to precipitate zinc, nickel, copper, and iron (1).

Одночасно, для повного осадження заліза, через водний розчин сульфатів цинку, нікелю, міді, заліза (ІІ) пропускають стиснене повітря. Це необхідно для окиснення заліза (ІЇ) в залізо (ПП), так як розчинність гідроксиду заліза (ІІ) значно менша, ніж заліза (ІІ). Для перетворення заліза (ІІ) в залізо (І) рекомендовано застосовувати пероксид водню, що прискорить процес окислення в кілька разів.At the same time, for complete precipitation of iron, compressed air is passed through the aqueous solution of sulfates of zinc, nickel, copper, and iron (II). This is necessary for the oxidation of iron (II) to iron (PP), since the solubility of iron (II) hydroxide is much lower than that of iron (II). To convert iron (II) into iron (I), it is recommended to use hydrogen peroxide, which will accelerate the oxidation process several times.

Після окиснення заліза (ІІ) в залізо (ІІ) отримують розчин, що містить гідроксиди цинку, нікелю, міді та заліза (ІІ) ії сульфат амонію. Осад відокремлюють фільтруванням, одержуючи фільтрат сульфату амонію, який випарюють, сушать і подають на склад. Осад використовують для виділення з нього цинку, нікелю, міді, заліза на другій стадії.After the oxidation of iron (II) to iron (II), a solution containing hydroxides of zinc, nickel, copper and iron (II) and ammonium sulfate is obtained. The sediment is separated by filtration, obtaining ammonium sulfate filtrate, which is evaporated, dried and sent to storage. The sediment is used to extract zinc, nickel, copper, and iron from it in the second stage.

Друга стадія. Осад обробляють надлишком розчину гідроксиду натрію, отримуючи розчинний комплекс двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти, а в осаді залишаються нерозчинні гідроксиди міді, нікелю та заліза (І). Розчин з комплексом цинку після фільтрації упарюють, сушать і отримують кристалічний комплекс цинку.The second stage. The sediment is treated with an excess of sodium hydroxide solution, obtaining a soluble complex of the disubstituted sodium salt of metazinc acid, and insoluble hydroxides of copper, nickel and iron (I) remain in the sediment. After filtration, the solution with the zinc complex is evaporated, dried and a crystalline zinc complex is obtained.

Осад з гідроксидами міді, нікелю та заліза (І) обробляють 25 55-им розчином гідроксилу амонію. Гідроксиди міді та нікелю переходять при цьому в розчинні аміачні комплекси, а гідроксид заліза (І) переходить в осад. Після фільтрування розчин з комплексами міді та нікелю упарюють, висушують, а отриману кристалічну суміш комплексів міді та нікелю відправляють на склад.The precipitate with hydroxides of copper, nickel and iron (I) is treated with a 25-55 ammonium hydroxide solution. At the same time, copper and nickel hydroxides turn into soluble ammonia complexes, and iron (I) hydroxide turns into a precipitate. After filtering, the solution with copper and nickel complexes is evaporated, dried, and the obtained crystalline mixture of copper and nickel complexes is sent to the warehouse.

Осад, що містить гідроксид заліза (ІІ), після фільтрування виділяють в індивідуальному стані, його сушать, прокалюють і відправляють на склад.The sediment containing iron (II) hydroxide is separated individually after filtering, dried, calcined and sent to the warehouse.

Реалізація кожної стадії запропонованого способу проілюстровано схемою.The implementation of each stage of the proposed method is illustrated by a diagram.

Приклад реалізації запропонованої технологічної схеми утилізації відходів гальванічного виробництва.An example of the implementation of the proposed technological scheme for the disposal of galvanic production waste.

Шлам із накопичувача 1 подають до вальцьової дробарки 2 для подрібнення, після чого подрібнений продукт подають із накопичувача З транспортером 4 у мірник 5, а у мірник 6 з накопичувача 7 надходить сірчана кислота. Реагенти з мірників 5 і 6 в необхідних кількостях подають в реактор 8. Реакційну суміш перемішують мішалкою з електроприводом 9. По завершенні реакції продукт у вигляді розчину і нерозчинних домішок (сульфат кальцію, кремнезем) випускають з реактора 8 на барабанний фільтр 10. Фільтрат насосом 11 направляють в накопичувач 12, а вологий шлам з нерозчинними домішками - в шламонакопичувач (на склад).Sludge from accumulator 1 is fed to roller crusher 2 for grinding, after which the crushed product is fed from accumulator With conveyor 4 to gauge 5, and sulfuric acid enters gauge 6 from accumulator 7. Reagents from measuring devices 5 and 6 in the required quantities are fed into the reactor 8. The reaction mixture is stirred with an electric stirrer 9. After the reaction is complete, the product in the form of a solution and insoluble impurities (calcium sulfate, silica) are released from the reactor 8 onto the drum filter 10. The filtrate is pumped 11 sent to storage 12, and wet sludge with insoluble impurities - to sludge storage (storage).

З накопичувача 12 через мірник 13 фільтрат - водний розчин сульфатів заліза (ІІ), міді, цинк і нікелю - направляють в реактор 14, обладнаний мішалкою. У реактор через мірник 15 з накопичувача 16 подають розчин гідроксиду амонію. Через компресор 17 в реактор 14 постійно подають повітря. Осад гідроксидів цинку і заліза (ІІІ), міді і нікелю, що утворився в реакторі, разом з розчином сульфату амонію подають на барабанний фільтр 18. Фільтрат - водний розчин сульфату амонію - збирають в збірник 19, звідки подають до випарного апарату 20, потім до вакуум-сушильну камеру 21. Висушений продукт - сульфат амонію - відправляють на склад.From the accumulator 12, through the measuring device 13, the filtrate - an aqueous solution of sulfates of iron (II), copper, zinc and nickel - is sent to the reactor 14, equipped with a stirrer. Ammonium hydroxide solution is supplied to the reactor through the gauge 15 from the accumulator 16. Air is constantly supplied to the reactor 14 through the compressor 17. The precipitate of hydroxides of zinc and iron (III), copper and nickel formed in the reactor, together with the solution of ammonium sulfate, is fed to the drum filter 18. The filtrate - an aqueous solution of ammonium sulfate - is collected in the collector 19, from where it is fed to the evaporator 20, then to vacuum drying chamber 21. The dried product - ammonium sulfate - is sent to the warehouse.

Гідроксиди заліза (ІП), міді, цинку їі нікелю після барабанного фільтра 18 надходять спочатку до накопичувача 22, потім в мірник 23. У реактор 24, обладнаний мішалкою 25, з накопичувача 26 через мірник 27 надходить гідроксид натрію, а з мірника 23 - суміш гідроксидів заліза (Ії), міді, цинку і нікелю. В результаті реакції в реакторі 24 утворюються розчинний у воді комплекс цинку (двозаміщена натрієва соль метацинкової кислоти) та нерозчинні гідроксид заліза (І), цинку, міді та нікелю. Продукти реакції з реактора 24 подають на барабанний фільтр 28, де відокремлюють осад гідроксиду заліза (І), цинку, міді та нікелю від розчину. Двозаміщену натрієву сіль метацинкової кислоти, що перейшла в фільтрат, направляють у збірник 29, звідки подають у випарний апарат 30, потім вакуум-сушильну камеру 31.Hydroxides of iron (II), copper, zinc, and nickel, after the drum filter 18, enter first the accumulator 22, then into the measuring device 23. In the reactor 24, equipped with a stirrer 25, sodium hydroxide enters from the accumulator 26 through the measuring device 27, and from the measuring device 23 - a mixture hydroxides of iron (II), copper, zinc and nickel. As a result of the reaction in reactor 24, a water-soluble complex of zinc (disubstituted sodium salt of metazinc acid) and insoluble hydroxides of iron (I), zinc, copper and nickel are formed. The reaction products from the reactor 24 are fed to the drum filter 28, where iron (I), zinc, copper, and nickel hydroxide precipitates are separated from the solution. The disubstituted sodium salt of metazinc acid, which has passed into the filtrate, is sent to the collector 29, from where it is fed to the evaporator 30, then the vacuum drying chamber 31.

Осад (гідроксиди заліза (ІІ), нікелю та міді) насосом 32 подають спочатку в накопичувач 33, потім через мірник 34 - в реактор 35. Сюди ж при перемішуванні подають надлишок гідроксиду амонію з накопичувача 36 через мірник 37. В результаті реакції утворюються розчинні у воді аміачні комплекси міді та нікелю, а гідроксид заліза (І) залишається в осаді. Утворену суспензію подають на барабанний фільтр 38. Фільтрат після мірника 39 і випарного апарату 40 подають на вакуум-сушильну камеру 41 і далі на склад. Осад - гідроксид заліза (І) - після вакуум-сушильної камери 42 і прокалювання в печі 43 і відправляють на склад.Precipitate (hydroxides of iron (II), nickel and copper) is first fed by pump 32 into accumulator 33, then through gauge 34 - into reactor 35. During mixing, an excess of ammonium hydroxide from accumulator 36 is fed here through gauge 37. As a result of the reaction, soluble in ammonia complexes of copper and nickel in water, and iron hydroxide (I) remains in the precipitate. The formed suspension is fed to the drum filter 38. The filtrate after the meter 39 and the evaporator 40 is fed to the vacuum drying chamber 41 and then to the warehouse. Precipitate - iron hydroxide (I) - after vacuum drying chamber 42 and calcination in furnace 43 and sent to the warehouse.

Технологічна схема реагентної утилізації відходів гальванічного виробництва є енерго- і бо ресурсозберігаючою, екологічно безпечною, характеризується відсутністю відходів і дозволяє повернути в сферу виробництва такі цінні дефіцитні кольорові метали, як цинк, нікель, мідь.The technological scheme of reagent utilization of galvanic production waste is energy- and resource-saving, ecologically safe, characterized by the absence of waste and allows returning to the sphere of production such valuable scarce non-ferrous metals as zinc, nickel, copper.

Продукти переробки - сульфат амонію, оксид заліза (ІІ), сульфат кальцію з кремнеземом - можуть представляти інтерес для сільського господарства, лакофарбової та будівельної промисловості відповідно.Processing products - ammonium sulfate, iron (II) oxide, calcium sulfate with silica - can be of interest for agriculture, paint and construction industry, respectively.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Технологічна схема реагентної утилізації відходів гальванічного виробництва, згідно з якою гальванічний шлам піддається розчиненню в сірчаній кислоті з утворенням гідроксидів металів, що переходять в розчинні сульфати, а нерозчинні домішки і сульфат кальцію залишаються в осаді, які після фільтрації та сушіння відправляють на склад, яка відрізняється тим, що сульфати металів цинку, нікелю, міді, заліза спрямовують дозовано через мірник до реактора з мішалкою, куди за допомогою мірника подається 25 95-ий розчин гідрооксиду амонію з одночасним нагнітанням компресором в розчин стиснутого повітря, що в сукупності приводить до утворення розчину гідроксидів металів та сульфату амонію, який потім відокремлюють на барабанному фільтрі з наступним упарюванням у випарному апараті та висушуванням у вакуум- сушильній камері, а утворений при цьому осад, що містить гідроксиди металів, після фільтрації на барабанному фільтрі направляється до накопичувача, звідкіля через мірник надходить до реактора, де внаслідок реакції з розчином гідрооксиду натрію, поданого через мірник, утворюється розчин з нерозчинних гідроксидів міді, нікелю та заліза та розчиненого комплексу двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти з наступним його фільтруванням на барабанному фільтрі, при цьому утворений фільтрат - комплекс двозаміщеної натрієвої солі метацинкової кислоти - надходить до випарного апарату та вакуум-сушильної камери і зневоднюється, а осад обробляють 25 95-им розчином гідроксиду амонію, поданого через мірник, утворюються нерозчинний гідрооксид заліза та розчинні аміачні комплекси міді та нікелю, що відокремлюються на барабанному фільтрі, при цьому осад - гідроксид заліза - висушується в вакуум-сушильній камері та прокалюється в печі, а фільтрат випаровується у випарному апараті з наступним висушуванням у вакуум-сушильній камері з отриманням кристалічної суміші комплексів міді та нікелю.USEFUL MODEL FORMULA A technological scheme for the reagent utilization of galvanic production waste, according to which galvanic sludge is dissolved in sulfuric acid with the formation of metal hydroxides that turn into soluble sulfates, and insoluble impurities and calcium sulfate remain in the sediment, which after filtering and drying are sent to the warehouse , which differs in that sulfates of zinc, nickel, copper, and iron metals are sent dosed through a measuring device to a reactor with a stirrer, where a 25 95% solution of ammonium hydroxide is fed with the help of a measuring device with simultaneous injection by a compressor into a solution of compressed air, which in total leads to the formation of a solution of metal hydroxides and ammonium sulfate, which is then separated on a drum filter, followed by evaporation in an evaporator and drying in a vacuum drying chamber, and the resulting sediment containing metal hydroxides, after filtering on a drum filter, is sent to the accumulator, from where through measurer n goes to the reactor, where as a result of the reaction with the solution of sodium hydroxide fed through the measuring device, a solution of insoluble hydroxides of copper, nickel and iron and the dissolved complex of the disubstituted sodium salt of metazinc acid is formed, followed by its filtration on a drum filter, while the formed filtrate is a complex of disubstituted sodium salts of metazinc acid - enters the evaporator and vacuum drying chamber and is dehydrated, and the sediment is treated with a 25 95 solution of ammonium hydroxide fed through the meter, insoluble iron hydroxide and soluble ammonia complexes of copper and nickel are formed, which are separated on a drum filter, at the precipitate - iron hydroxide - is dried in a vacuum drying chamber and calcined in a furnace, and the filtrate is evaporated in an evaporator followed by drying in a vacuum drying chamber to obtain a crystalline mixture of copper and nickel complexes. : мг, и ДІ ор шинки кох Ух ой х /: mg, i DI or hams koh Uh oi x / ТІ. ря ід й 17 В ї Насклад 3 --, С-й нк пода ши 2, осад На склад х37/ 85, й 35 га : 28 о че Ясу аскла " 38 На склад й ни Сон 7ь32 Кв; «3 На склад 0000 КомпютернаверсткаЛ.Бурлак.їд 00000000 ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601THOSE. rya id y 17 V i Nasklad 3 --, S-y nk poda shi 2, sediment To the warehouse x37/ 85, y 35 ha: 28 o che Yasu askla " 38 To the warehouse y ni Son 7'32 Kv; "3 To the warehouse 0000 KomputernaverstkaL.Burlak.id 00000000 SE "Ukrainian Institute of Intellectual Property", Glazunova St., 1, Kyiv - 42, 01601
UAU202101257U 2021-03-15 2021-03-15 TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION UA148183U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU202101257U UA148183U (en) 2021-03-15 2021-03-15 TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU202101257U UA148183U (en) 2021-03-15 2021-03-15 TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA148183U true UA148183U (en) 2021-07-14

Family

ID=76864872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU202101257U UA148183U (en) 2021-03-15 2021-03-15 TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA148183U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101838736B (en) Wet separation method for valuable metals in purified liquid cobalt slags of wet zinc smelting system
CN105256141B (en) A kind of electric plating sludge resource processing and the method for comprehensive reutilization
CN101423309B (en) Electroplating waste water and heavy metal double recovery method
CN110835683B (en) Method for selectively extracting lithium from waste lithium ion battery material
CN104445424A (en) Method for preparing high-purity manganese sulfate from manganese-containing waste liquid
CN108754148B (en) Treatment method for recycling heavy metal waste residues containing copper, manganese, cobalt, zinc and nickel
CN103781923A (en) Process for purifying zinc oxide
CN101914684A (en) Method for harmless treatment and comprehensive utilization of manganese metallurgical leached residue
CN111647754A (en) Comprehensive utilization method of zinc-containing dust and sludge in steel plant
He et al. Recovery of spent LiCoO2 cathode material: Thermodynamic analysis and experiments for precipitation and separation of elements
CN104609683A (en) Chrome tanning sludge heavy metal chromium regeneration method
CN103422119A (en) Method for producing tough cathode with cupric sludge
JP2012082458A (en) Method for separating and recovering zinc from zinc plating waste liquid
CN101134566B (en) Process for preparing amino-sulfonic acid nickel by nickel sulfide concentrate
CN102399986A (en) Method for recovering zinc from liquid obtained by calcining, acid leaching and copper extraction of gold concentrate containing zinc and copper
CN115491518B (en) Method for producing nickel sulfate and cobalt sulfate by chlorination process
JP6550582B1 (en) Lead manufacturing method and manufacturing equipment
CN109576494B (en) Method for preparing sodium sulfate by utilizing metal surface treatment waste
UA148183U (en) TECHNOLOGICAL SCHEME OF REAGENT UTILIZATION OF WASTE OF GALVANIC PRODUCTION
CN110735048A (en) Method for removing magnesium and fluorine from zinc-containing solution of wet-method zinc smelting
UA147757U (en) METHOD OF DISPOSAL OF TIN, NICKEL, COPPER AND IRON-CONTAINING WASTE OF GALVANIC PRODUCTION
UA148578U (en) TECHNOLOGICAL SCHEME OF DISPOSAL OF SULFURS OF GALVANIC PRODUCTION
KR101727891B1 (en) Environment-Friendly Wet Process for Molybdenum Recovery From Spent Desulfurization Catalyst for Oil Refinery
CN108996752B (en) Method for recovering low-concentration nickel from nickel extraction waste water
UA147980U (en) METHOD OF RECOVERY UTILIZATION OF GALVANIC SLUDGE