Повышение эффективности электрофлотационной очистки сточных вод от ионов свинца

Опыты по определению эффективности реэкстракции показали, что она максимальна и достигает значений порядка 95 % при использовании растворов с содержанием серной кислоты порядка 190 г/л.

Табл. 1. Зависимость коэффициента разделения и степени экстракции от рН исходного водного раствора и содержания экстрагента в керосине. При концентрации

меди 30 г/л.

рН 10% 20% 40% 60% 80% 100%

D а% D а % D а % D а % D а % D а %

2 0,08 2,17 0,12 8,11 0,07 6,66 0,07 5,55 0,05 4,44 0,11 9,47

4 0,13 11,11 0,21 11,11 0,07 6,66 0,07 5,55 0,06 5,55 0,15 13,04

6 0,23 18,75 0,29 22,22 0,21 17,50 0,30 22,79 0,33 25,00 0,55 35,33

9 0,39 27,89 1,31 22,78 0,70 41,12 1,25 55,55 1,13 52,94 7,09 87,63

11 0,35 25,81 0,32 24,41 0,80 44,31 1,25 65,55 3,12 77,71 10,25 91,11

В работе была исследована возможность разделения меди от ионов цинка. Было установлено, что экстракция цинка из аммиачных сред исследуемым экстрагентом не наблюдается. Таким образом, можно предположить, что данное вещество может быть использовано для селективного извлечения меди.

Выводы:

1. Показана возможность извлечения меди из аммиачных растворов экстрагентом ДХ-510А;

2.Наблюдаются соизмеримые скорости экстракции и реэкстракции, что важно при выборе технологической схемы;

3. Обнаружена возможность селективного извлечения меди при аммиачной переработке медно-цинковых отходов.

Библиографические ссылки:

1.И.Стары. Экстракция хелатов. М., «Мир», 1966, 392 с.

2.LIX 54-100 [Электронный ресурс]// Cognis [http://www.cognis.com]. URL: http://www.cognis.com/company/Businesses/Mining+Chemicals/Product +Catalog

УДК 628.16.087

А.В. Перфильева, В.И. Ильин

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫ1Х ВОД ОТ ИОНОВ СВИНЦА

Разработан способ очистки сточных вод от ионов свинца. В сточную воду, содержащую ионы свинца, имеющую рН гидратообразования, вводят смесь хлористой соли Fe(II) и сернокислой соли Fe(III) и флокулянта с последующим электрофлотационным извлечением из воды образовавшихся взвешенных частиц ферритов металлов при плотности

тока 7,5-8,0 мА/см2 и времени очистки 4-5 минут. Способ позволяет повысить степень очистки и скорость процесса электрофлотации, а также снизить удельные энергозатраты.

The way of methods of purifying waste water from lead ions is designed. A mixture of iron (II) chloride salt and iron (III) sulphate and flocculant is added to waste water containing lead ions and having hydrating pH followed by electroflotation extraction from water of the formed suspended particles of metal ferrites with current density 7,5-8,0 mA/cm2 and treatment time of 45 minutes. Method increases degree of purification and shortens duration of the process and reduces specific power consumption.

Одной из основных химических групп токсичных загрязняющих веществ являются тяжелые металлы, в число которых входит и свинец.

Источниками загрязнения поверхностных водных объектов свинцом и его соединениями являются, прежде всего: металлургическая промышленность, предприятия машиностроения (производство аккумуляторов, нанесение металлических покрытий), топливно-энергетический (производство этилированного бензина) и химический комплекс (производство пигментов, смазок и др.), деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность; предприятия оборонной промышленности и другие производства.

Загрязнения свинцом весьма устойчивы, так как сам элемент разрушиться не может, а только переходит из одного соединения в другое и перемещается между жидкой и твердой фазами.

Очистку сточных вод от ионов свинца обычно осуществляют адсорбцией с помощью активированного угля, реагентной обработкой с целью их перевода в осадок с последующим его отделением флотацией или фильтрованием. Однако ужесточение требований к качеству сточной воды активизирует поиск новых эффективных приемов водоочистки.

В ходе проведения экспериментальных исследований разработан способ очистки сточных вод от ионов свинца, позволяющий повысить степень и скорость электрофлотационного процесса очистки за счет образования малорастворимых соединений ферритов металла. Поставленная задача решается тем, что в сточную воду с рН гидратообразования, содержащую ионы свинца в присутствии фторид-ионов - F-, SiF6-, BF4-, вводят смесь солей Fe(II) и Fe(III) при массовом соотношении свинца к смеси солей железа 1:/0,9-1,1/, при этом массовое соотношение ионов Fe(II):Fe(III) в их смеси составляет /0,4-0,6/:/0,6-0,4/. В результате взаимодействия солей железа и ионов свинца в системе происходит образование малорастворимых соединений ферритов металлов, растворимость которых меньше, чем растворимость гидроксида свинца.

Электрофлотационное извлечение дисперсной фазы ведут при плотности тока 7,5-8,0 мА/см . Метод электрофлотации основан на адгезии взвешенных частиц нерастворимых соединений высокодисперсными пузырьками газов водорода и кислорода, образующихся при электролизе воды. Газовые пузырьки, всплывая в объеме воды, взаимодействуют с частицами, в результате этого происходит их взаимное слипание.

Плотность образующихся агрегатов взвешенных частиц с прилипшими к ним пузырьками газов меньше плотности воды, что обуславливает их транспорт на поверхность воды и накопление там, в виде

пенопродукта, который периодически удаляется с поверхности раствора.

Как показано в табл. 1, при плотности тока 7,0 мА/см2 электрофлотационная очистка менее эффективна, чем при использовании плотности тока 7,5 мА/см2 из-за недостаточного газонаполнения очищаемого водного раствора, что в свою очередь приводит к ухудшению условий электрофлотации.

Табл. 1. Результаты очистки сточных вод от иоиов свинца при времени электрофлотации 10 минут

Плотность тока, Соотношение Соотношение Ре

иона свинца к 0,3:0,7 0,4:0,6 0,5:0,5 0,6:0,4 0,7:0,3

мА/см2 ионам железа (РЪ:£Ре) Степень извлечения, %

1:0,8 71,90 75,10 75,42 76,72 71,65

7,0 1:0,9 87,73 89,65 91,80 91,55 87,88

1:1 89,96 95,37 96,43 97,14 90,09

1:1,1 84,30 92,40 91,29 90,63 86,76

1:0,8 77,11 78,14 83,55 78,6 1 78,32

7,5 1:0,9 97,90 99,99 99,99 99,99 97,04

1:1 98,75 99,99 99,99 99,99 98,13

1:1,1 95,45 89,70 95,31 96,87 93,55

1:0,8 80,04 81,32 82,76 80,12 79,52

8,0 1:0,9 97,65 99,99 99,99 99,99 97,70

1:1 98,78 99,99 99.99 99,99 97,92

1:1,1 95,43 95,77 97,44 97,66 94,23

1:0,8 72,20 79,65 80,75 76,90 71,75

8,5 1:0,9 90,23 92,13 95,32 90,42 88,44

1:1 91,79 94,90 97,35 91,07 92,89

1:1,1 86,55 88,43 90,43 86,56 86,43

2

При плотности тока 8,5 мА/см процесс очистки также менее эффективен, чем при использовании плотности тока 8,0 мА/см2 из-за появления в растворе турбулентных потоков в результате слишком бурного выделения газовых пузырьков, перемешивания раствора и разрушения пенного слоя.

Остаточная концентрация ионов свинца при оптимальных условиях электрофлотации в очищенном растворе составляет не более 0,001 мг/л, что соответствует степени очистки 99,99 %. Остаточная концентрация ионов железа в очищенной воде не превышает 0,01 мг/л.

Использование нерастворимых анодов из титана с депассивирующим активным покрытием из смеси оксидов титана и рутения не приводит к вторичному загрязнению очищаемых растворов продуктами разрушения анодов.

Интенсификация электрофлотации достигается за счет дополнительного введения в очищаемый раствор, после образования дисперсной фазы соединений металлов, органического флокулянта полиакриламида гранулированного сульфатного ПАА-ГС при массовом

соотношении извлекаемого металла к введенному флокулянту по основному веществу 1:/0,005/. При увеличении соотношения более 0,005 происходит стабилизация агрегативной устойчивости дисперсной системы, что приводит к ухудшению степени очистки.

В присутствии органического флокулянта полиакриламида гранулированного сульфатного ПАА-ГС происходит увеличение размеров взвешенных частиц за счет их слипания и образования агломератов.

Действие флокулянта также сводится к адсорбционной перезарядке поверхности газовых пузырьков водорода и к возникновению электростатических сил притяжения между противоположно заряженными частицами гидроксидов металлов и пузырьков, а также к уменьшению размера пузырьков и скорости их всплытия, что приводит к повышению эффективности столкновения частиц и пузырьков и образованию флотокомплексов частица-пузырек.

Это способствует повышению эффективности захвата агломератов газовыми пузырьками и образованию устойчивых комплексов агломераты частиц - пузырьки газов, что приводит к увеличению скорости электрофлотационного процесса, т. е. снижению продолжительности очистки в среднем в два раза.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого способа обусловлена следующими факторами:

- достижение степени очистки сточных вод от ионов свинца и железа, соответствующую показателям сброса в водоемы рыбохозяйственного пользования;

- повышение производительности процесса;

- сокращение продолжительности и снижение удельных энергозатрат.

УДК 541.135 Д.Ю. Тураев

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД УДАЛЕНИЯ КАТИОНОВ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА ИЗ СТАНДАРТНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА ХРОМИРОВАНИЯ

Предложен реагентный способ извлечения Cu2+ и Fe из электролита хромирования с помощью разработанных добавок АМ743 и АМ334. Для извлечения Cu2+ требуется охлаждение электролита, а для осаждения Fe3+ - нагревание электролита. Предложены методы удаления избыточного количества добавок АМ743 и АМ334 из регенерированного электролита.

It is offered the reagent method of extraction Cu2 + and Fe3 + from electrolyte of chromium plating by means of developed additives АМ743 and АМ334. For extraction Cu2 + electrolyte cooling, and for sedimentation Fe3 + - electrolyte heating is required. Methods of removal of superfluous quantity of additives АМ743 and АМ334 of the reclaimed electrolyte are offered.

В гальваническом производстве используются электролиты хромирования на основе соединений шестивалентного хрома. Различные со-