Классификация методов обработки отработанных растворов и электролитов в гальваническом цеху

13 Март 2017
 Март 13, 2017
Категория: Статьи

С точки зрения используемых технологических принципов существующие методы обработки концентрированных отработанных растворов можно условно классифицировать по схеме, приведенной в табл.6.1. 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.

 

Таблица 6.1

Классификация методов обработки жидких отходов

Методы обработки Технологические процессы обработки
Реагентно-химические Нейтрализация

Кристаллизационное осаждение Окислительно­-восстановительная обработка Каталитические процессы

Физико-

химические

Электро­

химические

Электродиализ

Селективная электрохимическая проработка

Диафрагменный электролиз Электролиз на сетчатых и пористых электродах Электрофлотация

Сорбционные Ионный обмен Адсорбция

Ионообменная жидкостная экстракция

Сорбция импрегнированными сорбентами

Физико­

механические

Мембранные Ультрафильтрация Обратный осмос (гиперфильтрация)
Термическая

дистилляция

Дозированное выпаривание
Механические Отстаивание

Микро- и макрофильтрация Центрифугирование

 

Рекомендуемые методы обработки отработанных электролитов приведены в табл.6.2, технологические режимы обезвреживания более подробно представлены в разделе 4, регенерации – в главе 6.2, рекуперации – в разделе 7, режимы обработки на специализированном оборудовании – в технической документации на это оборудование. Следует отметить, что эта область техники требует самостоятельного развития, да и практическая реализация методов обработки отработанных растворов и электролитов требует отдельных участков со специальными функциями и задачами.

Таблица 6.2

Рекомендации по обработке отработанных концентрированных растворов:

Основные причины выхода растворов из строя Технологические методы обработки
Регенерация Утилизация Обезвреживание
1 2 3 4
Растворы обезжиривания
Накопление неэмульгированных нефтепродуктов, эмульгированных масел (до 0,4- 0,5%), омыленных жиров, взвешен­ных частиц (до 0,5-1,0 г/л). Ультрафильтра­ция с флотацией. Электрофлота­ция.

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

Использование для нейтрализации отработанных кислых растворов взамен (или совместно) извести или содопродуктов
Медьсодержащие растворы
Сернокислые и

пирофосфатные

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 выделение меди при нагревании, фильтрация. Диафрагмен­ный

электролиз.

Цементация.

Реагентная

обработка

Азотнокислые растворы трав­ления меди и ее сплавов: накоп­ление ионов меди до 120 г/л и час­тичная кристал­лизация солей. Диафрагменный электролиз с катионитовыми мембранами. Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Никельсодержащие растворы

 

Электролиты никелирования:

накопление органических

веществ; посторонних

ионов тяжелых металлов до 50-100 мг/л; солей жесткости; фосфат-ионов.

Сорбция на угле.

Селективная электрохимичес­кая проработка.

Реагентная обработка.

Получение из отработанного раствора блестящего никелирования электролита матового никелирования Прямой или диафрагмен­ный электро­лиз.

Цементация.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Электролиты

никелирования:

накопление

органических

веществ;

посторонних

ионов тяжелых

металлов до

50-100 мг/л;

солей жесткости;

фосфат-ионов.

Сорбция на угле.

Селективная электрохимичес­кая проработка.

Реагентная

обработка.

Получение из отработанного раствора блестящего никелирования электролита матового никелирования Прямой или диафрагмен­ный электро­лиз.

Цементация.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Растворы химического никелирования: истощение компонентов, попадание ката­лизаторов и каталитических ядов, локальный перегрев, осаж­дение никеля на стенках ванны. Непрерывная

или

периодическая

корректировка.

Ионный обмен. Осаждение никеля восста­новителями, фильтрация. Диафрагмен­ный

электролиз.

Цементация.

Жидкостная

экстракция.

Нейтрализация

щелочными

реагентами.

Цинксодержащие растворы
Электролиты

цинкования:

загрязнение

органическими

веществами;

накопление

ионов Сu, Fe, Cd,

Sn.

Реагентная обработка; селективная электрохимичес­кая проработка. Прямой

электролиз

Нейтрализация до pH 8-9,5
Растворы цинк- фосфатной обработки (фос- фатирования) стали: накоп­ление избытка ионов Fe; нерастворимых фосфатов цинка и железа. Фильтрация и реагентная обработка Реагентная

обработка

щелочными

реагентами.

Хромсодержащие растворы

 

Электролиты хромирования: истощение ком­понентов, накоп­ление ионов Сг3+ ; накопление ионов:

Fe > 8-10 г/л,

Сu > 2-3 г/л,

Zn > 0,5 г/л

Электрохими­ческая проработка. Ионный обмен. Диафрагменный электролиз. Установка ванн улавли­вания.

Приготовле­ние растворов пассивирова­ния цинковых и кадмиевых покрытий

Реагентное восстановление и нейтрализа­ция щелочными реагентами.
Растворы хроматной пасси­вации покрытий: накопление ионов

Zn до 15 г/л,

Cd до 15 г/л,

Сг3+ 3-7 г/л

Ионный обмен. Диафрагменный электролиз. Электродиализ. Приготовле­ние малокон­центрирован­ных растворов для бесцветной и радужной пассивации. Реагентное восстановление и нейтрализа­ция щелочными реагентами.
Растворы травления меди и ее сплавов: накопление ионов меди до 60 г/л, Сг3+ 5-10 г/л. Диафрагменный электролиз с катионитовыми мембранами. Электрохимиче ское восстанов­ление Сг6+ до Сг3+. Химичес­кое восстанов­ление и обра­ботка щелоч­ными агентами.
Аl-содержащие растворы

 

Электролиты анодного окисления: накопление ионов А13+ до 25 г/л. Кристаллизация с добавлением (NH4)2SO4 30 г/л или NH4OH 15 г/л. Приготовление растворов травления стали. Обработка

щелочными

реагентами.

Щелочные рас­творы травления и химического фрезерования алюминия: накопление алюмината натрия до 80 г/л (по А1). Электрофлота­ция.

Использование

саморегулирую­щихся

щелочных растворов.

Приготовле­ние растворов обезжирива­ния. Обработка

отработанными

кислыми

растворами.

Железосодержащие растворы
Электролиты для осаждения железа и его сплавов: накопление ионов Fe3+. Введение стаби­лизаторов; селективная электрохимичес­кая проработка; селективный электролиз с объемно-порис­тыми катодами; химическая обработка.
Соляно- или сернокислые растворы травле­ния стали: накопление ионов железа до 60-120 г/л. Диафрагменный электролиз с жидкими мембранами. Получение ферритов. Использова­ние для вос­становления Сг6+ до Сг3+. Обработка

щелочными

реагентами.

Проведение “полусухой” нейтрализации с использованием извести.

 

_