Классификация методов обработки отработанных растворов и электролитов в гальваническом цеху

13 Март 2017

13 марта, 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 i_k : i_a =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.