×
27.12.2016
216.013.9e3a

СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ИОНОВ ХРОМА (VI)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано при переработке токсичных отходов производства, содержащих хром(VI). Способ осаждения ионов хрома(VI) из растворов включает взаимодействие ионов хрома(VI) с реагентом-восстановителем в кислой среде и последующее добавление осадителя. В качестве реагента-восстановителя используют щавелевую кислоту. Осаждение проводят хлоридами щелочноземельных металлов или хлоридом магния после предварительного добавления карбоната натрия. Изобретение позволяет сократить продолжительность осаждения катионов хрома(VI), повысить экологичность процесса осаждения за счет использования нелетучего восстановителя. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 22 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области экологии, в частности к способам осаждения соединений хрома(VI), и может быть использовано для переработки токсичных отходов производства, содержащих хром(VI).

Все растворимые в воде соединения хрома(VI) являются высокотоксичными и подлежат полному удалению на очистных сооружениях промышленных предприятий [Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII групп. - Л.: Химия, 1989; Гигиенические критерии состояния окружающей среды. 61. Хром. - ВОЗ, Женева, 1990; Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. - М.: Мир, 1993].

Для удаления (нейтрализации) жидких отходов производства, содержащих хром(VI), применяют:

- ионообменные методы,

- электрохимические методы,

- сорбционные методы,

- экстракционные методы,

- биохимические методы,

- химические методы.

Среди химических методов важное место занимают методы, основанные на восстановлении хрома(VI) в хром(III) путем добавления восстановителей с последующим осаждением хрома(III) в виде нерастворимого в воде соединения [Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - М.: Металлургия, 1989; Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. - М.: Глобус, 2002]. Для восстановления хрома(VI) в хром(III) предложено большое число реагентов:

- металлическое железо, металлический алюминий, их сплавы и смеси [АС СССР №882951. МКл C02F 1/70. 1981. Патент РФ №2025467. МПК6 C02F 1/46, C22B 34/32. 1994. Патент РФ №2023674. МПК6 C02F 1/62. 1994. Патент РФ №2056367. МПК6 C02F 1/62. 1996];

- диоксид серы, сульфит, тиосульфат, дитионит, соли железа (+2), пероксид водорода, гидразин, борогидрид натрия (Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. - М.: Глобус, 2002. АС СССР №1520020. МПК7 C02F 1/62, C02F 101:22, C02F 103:16. 1989; АС СССР №1715713, МПК5 C02F 1/62. 1992), глицерин, глюкоза, целлюлоза (АС СССР №1819863, МПК5 C02F 1/52, C02F 1/62, C01G 37/02. 1993. АС СССР №1623974. МПК5 C02F 1/68. 1991 г.).

Известен способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром(VI), включающий взаимодействие с реагентом-восстановителем, в качестве которого используют тиосульфат натрия в стехиометрическом количестве к хрому(VI) и раствор дополнительно облучают электронным пучком дозой 10-30 Мрад (Патент РФ №2160717. МПК7 C02F 1/62. 2000). Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на оборудование, позволяющее облучать нейтрализуемый раствор электронным пучком.

Известен способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром(VI), включающий взаимодействие хрома(VI) с восстановителем в кислой среде (Патент РФ №2109691. МПК6 C02F 1/62, C02F 1/70. 1998). В качестве реагента-восстановителя используют древесные опилки.

Недостатком способа является то, что он не позволяет надежно нейтрализовывать разбавленные растворы хрома(VI), а также необходимость дополнительных затрат на большое количество серной кислоты, расходуемой в процессе.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром(VI), включающий взаимодействие хрома(VI) с реагентом-восстановителем в кислой среде. В качестве реагента-восстановителя используют формалин, содержащий осадок полимеров формальдегида, выпавший при хранении формалина [Патент РФ №2395463. МПК C02F 1/70, C01G 37/14, C02F 101/22, C02F 103/16. 2010].

Способ осуществляется следующим образом. К известному объему отработанного раствора, содержащего хром(VI), прибавляют заданное количество непригодного для работы формалина, содержащего осадок полимеров формальдегида, и, при необходимости, дополнительно прибавляют минеральную кислоту, например серную. Реакционный раствор непрерывно или периодически перемешивают и затем оставляют стоять, периодически перемешивая, на 3-5 суток.

Недостатком способа является большая продолжительность протекания реакции восстановления. Кроме того, формалин является водным раствором формальдегида - летучего соединения, что создает неблагоприятные с точки зрения техники безопасности условия работы.

Задача изобретения состоит в ускорении процесса осаждения катионов хрома(VI) и придания большей экологичности процессу осаждения.

Это достигается тем, что раствор, содержащий соединения хрома(VI), обрабатывают щавелевой кислотой, после чего добавляют карбонат натрия и осадитель, в качестве которого используют хлориды щелочноземельных металлов, в частности хлорид кальция или хлорид магния, затем выделившийся осадок отделяют от раствора, например центрифугированием.

После этого с помощью фотометрического анализа определяют концентрацию ионов хрома в фугате. По величине оптической плотности судят о степени осаждения катионов хрома(VI). Продолжительность реакции составляет примерно 5…40 мин.

Пример 1. В контрольном опыте к 5 мл раствора хромата калия концентрацией 40 г/л добавляли 0,7 г щавелевой кислоты, нагревали полученную смесь на водяной бане в течение 5 минут. Затем добавляли 5 мл 1 М раствора гидроксида натрия. Раствор охлаждали и для измерения оптической плотности реакционную смесь разбавляли в 5 раз. Оптическую плотность измеряли при 590 нм. Величина оптической плотности разбавленного раствора составила 1,410.

Пример 2. Для осаждения ионов хрома(VI) к 5 мл раствора хромата калия концентрации 40 г/л добавляли 0,7 г щавелевой кислоты, нагревали полученную смесь на водяной бане в течение 5 минут. Затем добавляли 3 г карбоната натрия и после растворения которого добавляли 2 г хлорида кальция. При этом выделялся осадок, который отделяли центрифугированием. У фугата измеряли оптическую плотность при 590 нм. Величина оптической плотности составила 0,056, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,5%.

Пример 3. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 2, отличающееся тем, что расход хлорида кальция составил 1,5 г. Величина оптической плотности составила 0,074, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,3%.

Пример 4. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 2, отличающееся тем, что расход хлорида кальция составил 1 г. Величина оптической плотности составила 0,085, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,2%.

Пример 5. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 2, отличающееся тем, что расход хлорида кальция составил 0,5 г. Величина оптической плотности составила 0,161, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 98,5%.

Пример 6. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 2, отличающееся тем, что вместо хлорида кальция добавляли 2 г оксида кальция. Величина оптической плотности составила 0,180, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 98,3%.

Пример 7. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 3, отличающееся тем, что расход карбоната натрия составил 2,5 г. Величина оптической плотности составила 0,048, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,5%.

Пример 8. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 3, отличающееся тем, что расход щавелевой кислоты составил 0,5 г. Величина оптической плотности составила 0,067, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,4%.

Пример 9. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 3, отличающееся тем, что расход карбоната натрия составил 2 г. Величина оптической плотности составила 0,038, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,6%.

Пример 10. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 3, отличающееся тем, что расход карбоната натрия составил 1,5 г. Величина оптической плотности составила 0,145, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 98,6%.

Пример 11. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 3, отличающееся тем, что расход щавелевой кислоты составил 0,6 г, а расход карбоната натрия составил 2 г. Величина оптической плотности составила 0,062, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,4%.

Пример 12. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 3, отличающееся тем, что расход карбоната натрия составил 1 г. Величина оптической плотности составила 0,286, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 97,3%.

Пример 13. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 7, отличающееся тем, что реакцию проводили при комнатной температуре в течение 40 минут. Величина оптической плотности составила 0,332, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 96,9%.

Пример 14. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 9, отличающееся тем, что вместо хлорида кальция добавляли 2,9 мл раствора хлорида магния концентрацией 28,3%. Величина оптической плотности составила 0,015, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 15. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 14, отличающееся тем, что объем раствора хлорида магния составил 3,5 мл. Величина оптической плотности составила 0,008, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 16. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 14, отличающееся тем, что объем раствора хлорида магния составил 4 мл. Величина оптической плотности составила 0,003, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 17. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 14, отличающееся тем, что объем раствора хлорида магния составил 4,5 мл. Величина оптической плотности составила 0,007, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 18. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 9, отличающееся тем, что вместо раствора хромата калия используют 5 мл раствора бихромата калия концентрацией 30,3 г/л. Величина оптической плотности составила 0,027, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,7%.

Пример 19. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 18, отличающееся тем, что вместо хлорида кальция добавляют 4,0 мл раствора хлорида магния концентрацией 28,3%. Величина оптической плотности составила 0,004, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 20. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 16, отличающееся тем, что объем раствора хромата калия составил 4,5 мл. Величина оптической плотности составила 0,006, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 21. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 20, отличающееся тем, что объем раствора хромата калия составил 4 мл. Величина оптической плотности составила 0,006, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Пример 22. Осаждение ионов хрома(VI) в условиях примера 9, отличающееся тем, что хлорид кальция использовали в виде водного раствора, приготовленного из 1,5 г хлорида кальция и 5 мл дистиллированной воды. Величина оптической плотности составила 0,012, что соответствует степени осаждения ионов хрома(VI) 99,9%.

Результаты сведены в таблице.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый способ осаждения катионов хрома(VI) позволяет за значительно меньшее время достичь высокой степени осаждения и повысить степень экологичности процесса.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 91 items.
27.02.2013
№216.012.2a67

Способ получения магнитоактивного соединения

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения магнитоактивного соединения включает добавление к подкисленному раствору соли железа (II) соли азотистой кислоты, затем осаждение раствором щелочи. Изобретение позволяет получить магнитоактивное соединение железа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476382
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.39ab

Способ установки направляющих для полосовых "плавающих" нерастянутых пил лесопильного станка

Способ может быть использован в лесопильной промышленности при работе на оборудовании для продольной распиловки лесоматериалов. Осуществляют установку коренной направляющей, определяющей положение блока пил, ограничительной направляющей и промежуточных направляющих, толщины которых связаны с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480324
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.07.2013
№216.012.59aa

Способ получения 2,4-динитрофенола

Изобретение относится к области химии, конкретно к способу получения 2,4-динитрофенола. Способ заключается в нитровании фенола и характеризуется тем, что нитрование проводят концентрированной азотной кислотой в водно-спиртовой среде при температуре кипения реакционной смеси в течение 1-2 ч....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488575
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5cb9

Способ получения оксида железа

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения оксида железа (III) включает окисление соединений железа (II). Окисление соли железа (II) осуществляют введением нитрита натрия, расход которого составляет не менее 0,65 моль на 1 моль соли железа (II). Затем в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489358
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5cba

Способ получения магнитоактивного соединения

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Для получения магнитоактивного соединения путем окислительной конденсации раствора соли железа (II) конденсацию проводят в присутствии нитрозированных лигносульфонатов в условиях воздействия магнитного поля. Изобретение позволяет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489359
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5cf6

Цветореагент для определения сульфид-ионов

Изобретение относится к области аналитической химии, конкретно к применению 2,4-динитрофенола в качестве цветореагента для определения концентрации сульфид-ионов в щелочной среде. При использовании 2,4-динитрофенола для определения концентрации сульфид-ионов анализ выполняется быстро и без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489419
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.12.2013
№216.012.8cd6

Способ получения кристаллического оксида железа(iii)

Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Для получения оксида железа(III) в раствор соли железа(II) вводят нитрит натрия, затем добавляют раствор гидроксида натрия. Полученный осадок отделяют, сушат и проводят термическое окисление при 650°C. Изобретение позволяет уменьшить...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501737
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.02.2014
№216.012.a64b

Способ получения 4,6-динитро-о-крезола

Изобретение относится к способу получения 4,6-динитро--крезола путем нитрования -крезола. Способ включает приготовление реакционной смеси с последующим нитрованием и выделением конечного продукта. При этом нитрование проводят концентрированной азотной кислотой в водно-спиртовой среде при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508286
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.06.2014
№216.012.cf09

Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания древесных отходов

Изобретение относится к устройствам для сжигания древесных отходов переработки древесной биомассы и может найти применение в теплоэнергетике. Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой содержит разделенную арочным сводом камеру сгорания, снабженную устройствами подачи топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518772
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.07.2014
№216.012.e4b9

Способ модификации лигнина

Изобретение относится к способу модификации гидролизного лигнина путем обработки азотной кислотой. При этом обработку проводят в водно-органосольвентной среде. Способ позволяет повысить степень растворения гидролизного лигнина и сократить продолжительность обработки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 13 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524343
Дата охранного документа: 27.07.2014
Showing 1-10 of 108 items.
20.01.2013
№216.012.1da2

Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта

Изобретение относится к приборам для определения деформаций и сил морозного пучения грунта в лабораторных условиях. Прибор представляет собой гильзу, собранную из разрезных колец, снабженных бандажами с заданной податливостью с датчиками тензометрии, поддон, пористый вкладыш для подпитки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473080
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.02.2013
№216.012.23ad

Способ получения целлюлозного волокнистого полуфабриката

Изобретение относится к области переработки древесины, а именно к области производства волокнистых целлюлозных полуфабрикатов. Способ включает варку целлюлозосодержащего сырья в присутствии пероксида водорода с последующим щелочением и отмывкой. Новизна заявленного способа заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474635
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23bc

Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта

Изобретение относится к приборам для измерения деформаций морозного пучения грунта в лабораторных условиях. Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта включает гильзу для образца грунта, составленную из колец, основание с камерой для подачи воды. Кольца выполнены в виде полуколец,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474650
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a67

Способ получения магнитоактивного соединения

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения магнитоактивного соединения включает добавление к подкисленному раствору соли железа (II) соли азотистой кислоты, затем осаждение раствором щелочи. Изобретение позволяет получить магнитоактивное соединение железа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476382
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.362a

Ленточнопильный станок

Изобретение относится к оборудованию деревообрабатывающей промышленности. Ленточнопильный станок содержит ленточную пилу, механизм натяжения пилы, механизм привода пилы и криволинейные направляющие. Рабочие поверхности криволинейных направляющих выполнены в виде аэродинамических опор с каналами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479419
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.39ab

Способ установки направляющих для полосовых "плавающих" нерастянутых пил лесопильного станка

Способ может быть использован в лесопильной промышленности при работе на оборудовании для продольной распиловки лесоматериалов. Осуществляют установку коренной направляющей, определяющей положение блока пил, ограничительной направляющей и промежуточных направляющих, толщины которых связаны с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480324
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3d3f

Космический аппарат со стабилизацией вращением

Изобретение относится к космической технике и предназначено для различных типов космических аппаратов (КА) со стабилизацией вращением. Космический аппарат со стабилизацией вращением содержит корпус, датчик контроля углового вращения, две взаимоперпендикулярные и симметрично размещенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481246
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.06.2013
№216.012.519f

Способ определения прочности бетона

Изобретение относится к способам по испытаниям строительных материалов из бетона, а именно к определению их механических свойств, в частности прочности, как при промежуточном контроле изделий на стадии формирования физико-механических свойств, так и при обследовании конструкций уже построенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486488
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53a2

Ленточнопильный станок

Изобретение относится к оборудованию для лесопильно-деревообрабатывающего производства. Ленточнопильный станок содержит станину, ленточную пилу и ее привод. На станине установлены неподвижная и подвижная направляющие. Направляющие выполнены в виде криволинейных односторонних аэростатических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487013
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.07.2013
№216.012.59aa

Способ получения 2,4-динитрофенола

Изобретение относится к области химии, конкретно к способу получения 2,4-динитрофенола. Способ заключается в нитровании фенола и характеризуется тем, что нитрование проводят концентрированной азотной кислотой в водно-спиртовой среде при температуре кипения реакционной смеси в течение 1-2 ч....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488575
Дата охранного документа: 27.07.2013
+ добавить свой РИД