Очистка технологических растворов в гальваническом производстве

 

  Главная       Учебники - Металлы      ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС (справочник) - 2017 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     14      15      16      17     ..

 

 

 

2.8.2 Методы и сооружения очистки сбросов (сточных вод и растворов) гальванических цехов - часть 5

 

 

2.8.2.2 Очистка технологических растворов в гальваническом производстве
 


С точки зрения основных технологических целей, достигаемых при очиcтке технологических растворов, методы можно разделить на три основные группы: методы регенерации, методы утилизации, методы обезвреживания (нейтрализации) [53]-[57].

Методы регенерации восстанавливают работоспособность растворов и электролитов за счет удаления из них вредных примесей. Такие методы наиболее предпочтительны, так как позволяют многократно использовать отрегенерированный раствор. При непрерывной регенерации рабочий раствор циркулирует в системе «основная ванна — регенерационная установка», что обеспечивает значительное увеличение срока службы раствора и существенно сокращает количество химикатов, расходуемых на корректировку и приготовление свежего рабочего раствора, а также на обезвреживание залповых сбросов. Таким образом, регенерацию можно считать наиболее значимым методом в технологии обработки концентрированных растворов.

Методы утилизации применяются для следующих целей:

- использование отработанного раствора на том же производстве для других технологических нужд (рекуперация);

- переработка отработанного раствора для получения «смежных» продуктов (например, из осадка гидроксида алюминия можно получить ценный сорбент — цеолит);

- выделение из отработанного раствора отдельных ценных компонентов (цветных металлов, кислот и других веществ) и использование их на других производствах.

Обезвреживание (нейтрализация) может быть осуществлено обработкой растворов после их смешения (например, кислых и щелочных растворов) и последующей нейтрализацией либо нейтрализацией индивидуального раствора или определенной группы растворов для получения труднорастворимых в нейтральной среде соединений металлов и других токсичных компонентов технологических растворов. В обоих случаях о полном обезвреживании можно говорить только при специально организованном складировании и захоронении гидроксидов и нерастворимых солей металлов. Такое решение представляется экономически и экологически нецелесообразным. Альтернативой является утилизация образующихся в результате нейтрализации гидроксидов металлов, например в производстве глазурей, эмалей и стекла, т. е. переход к методам утилизации отходов обезвреживания.

Приведенное выше разделение методов очистки растворов и электролитов является условным. Часто одним и тем же методом обработки могут быть осуществлены как регенерация раствора, так и утилизация ценных компонентов. При этом предотвращается выброс вредных веществ в окружающую среду.

С точки зрения используемых технологических принципов существующие методы очистки технологических растворов можно условно классифицировать по схеме, приведенной в таблице 2.59. Предложенная классификация предназначена для выбора наиболее оптимальных методов регенерации, обезвреживания и утилизации ценных компонентов из отработанных растворов, а также для разработки новых методов и оборудования.

 

Рекомендации по применению методов очистки технологических растворов приведены в таблице 2.60.

 

 

 

 

Таблица 2.59 — Классификация методов очистки технологических растворов

Методы обработки

Технологические процессы обработки

Реагентно-химические

Нейтрализация.

Кристаллизационное осаждение. Окислительно-восстановительная обработка. Каталитические процессы

Физико­

химические

Электрохимические

Электродиализ.

Селективная электрохимическая проработка. Диафрагменный электролиз.

Электролиз на сетчатых и пористых электродах. Электрофлотация

Сорбционные

Ионный обмен.

Адсорбция.

Ионообменная жидкостная экстракция. Сорбция импрегнированными сорбентами

Физико­

механиче­

ские

Мембранные

Ультрафильтрация.

Обратный осмос (гиперфильтрация)

Термическая

дистилляция

Дозированное выпаривание

Механические

Отстаивание.

Микро- и макрофильтрация. Центрифугирование

 

Таблица 2.60 — Рекомендации по применению методов очистки технологических растворов

Основные причины выхода растворов из строя

Технологические методы обработки

Регенерация

Утилизация

Обезвреживание

Растворы обезжиривания

Накопление неэму- льгированных нефтепродуктов, эмульгированных масел ( >0,4 % —

0,5 %), омыленных жиров, взвешенных частиц ( >0,5-1,0 г/л)

Ультрафильтрация с флотацией. Электрофлотация.

Обработка фосфатами или силикатами (1-5 г/л), затем солями Са или Mg (0,3­1,5 г/л) с отделением осадка и масла

Использование для нейтрализации от­работанных кислых растворов взамен (или совместно) из­вести или содопро- дуктов

                                             Медьсодержащие растворы

 

 

 

Основные причины выхода растворов из строя

Технологические методы обработки

Регенерация

Утилизация

Обезвреживание

Сернокислые и пи- рофосфатные элек­тролиты: накопле­ние Fe2+, Fe3+, Cu+, Ni2+ и др., органиче­ских веществ; попа­дание полироваль­ных паст

Электролиз на гоф­рированном или сетчатом катоде с фильтрацией; об­работка окислите­лями.

Электролиз перио­дическим током с соотношением ik: ia = 2:1

Электролиз на сетчатых катодах

Нейтрализация ще­лочными реагентами

Растворы химиче­ского меднения: по­падание твердых частиц, Pd2+ и дру­гих катализаторов; истощение компо­нентов

Фильтрация, кор­ректировка. Жидкостная экс­тракция

Каталитическое

извлечение меди

при нагревании,

фильтрация.

Диафрагменный

электролиз.

Цементация

Реагентная обработ­ка

Сернокислые рас­творы травления меди и ее сплавов: накопление ионов меди > 60 г/л

Электролиз

Электролиз на сетчатых катодах

Нейтрализация ще­лочными реагентами

Азотнокислые рас­творы травления меди и ее сплавов: накопление ионов меди >120 г/л и ча­стичная кристалли­зация солей

 

 

Диафрагменный электролиз с катионитовыми мембранами

Нейтрализация ще­лочными реагента­ми

Никельсодержащие растворы

Электролиты нике­лирования: накопление:

 

Получение из от­работанного рас­твора блестящего никелирования электролита ма­тового никелиро­вания. Прямой или диафрагмен- ный электролиз. Цементация

Нейтрализация ще­лочными реагента­ми

органических ве­ществ

Сорбция на угле

посторонних ионов тяжелых металлов >50-100 мг/л

Селективная элек­трохимическая проработка

солей жесткости; фосфат-ионов

Реагентная обра­ботка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные причины выхода растворов из строя

Технологические методы обработки

Регенерация

Утилизация

Обезвреживание

Соляно- или серно­кислые растворы травления стали: накопление ионов железа >60-120 г/л

Диафрагменный электролиз с жид­кими мембранами

Получение фер­ритов.

Использование для восстановле­ния Cr6+ до Cr3+

Обработка щелоч­ными реагентами

Проведение «полусухой» нейтрализации с использованием извести

 

 

 

 

В отдельных технологических операциях могут образовываться растворы, загрязненные преимущественно одним или немногими веществами, представляющими техническую ценность. Такие растворы по раздельным линиям подаются на локальные очистные установки для регенерации и/или утилизации ценных продуктов.

При невозможности осуществить на предприятии процессы регенерации, утилизации или рекуперации отработанных растворов, они собираются в отдельные емкости и вывозятся на переработку на специализированные предприятия.

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     14      15      16      17     ..