×
20.03.2019
219.016.e897

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способу переработки и обезвреживания шламов гальванических производств с извлечением металлов. Способ включает смешение шламов с добавками, измельчение, термообработку, выщелачивание, фильтрацию и извлечение из раствора тяжелых металлов. Смешение проводят при измельчении методом механохимической активации с добавками в виде содержащих хлорид- или сульфат-ионы соединений в соотношении хлорид- или сульфат-ионов к сумме металлов, содержащихся в шламе, не менее 1:1. Термическую обработку проводят при температуре 550-600°С. Последующее выщелачивание полученного спека осуществляют кислой сточной водой собственного гальванического производства с аналогичным составом по содержанию ионов тяжелых металлов при рН ≤3. Извлечение тяжелых металлов из полученного раствора проводят флотацией при рН 8-12. Техническим результатом является улучшение экологической обстановки за счет снижения температуры обжига и утилизация тяжелых металлов с целью дальнейшего их использования. 3 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способам переработки и обезвреживания отходов гальванического производства с извлечением металлов из шламов и сточных вод.

Известен способ обезвреживания гальванических шламов методом ферритизации, включающий термическую обработку при температуре 800-1200°С и времени прокаливания до 6 часов с целью минимального содержания свободного оксида кальция и получения антикоррозионных пигментов - ферритов кальция на основе гальваношламов, образующихся при электрокоагуляционной и реагентной очистке воды. (Химическая промышленность, 1998, №10, С.31-33).

Недостатком этого способа является сложность и энергоемкость процесса обезвреживания и невозможность утилизации ценных компонентов, содержащихся в шламе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является способ переработки шламов гальванических производств по АС СССР 1693098, МПК 5 С22В 7/00, согласно которому шлам гальванического производства смешивают с осадком нефтесодержащих сточных вод при соотношении 1:(0,15-1). Полученную смесь обжигают при температуре 1000-1200°С, образующуюся массу измельчают и выщелачивают серной кислотой. После выщелачивания раствор подвергают фильтрации, при этом в осадке содержатся соединения оксида кальция с оксидом кремния, силикат хрома, а металлы, находящиеся в виде сульфатов в растворе, выделяют в виде гидроксидов дробной кристаллизацией при повышении рН до 10.

К недостаткам известного способа можно отнести проведение обжига при высокой температуре 1000-1200°С, что приводит к возгонке таких металлов, как цинк, кадмий и т.п., образованию бензпиррена за счет термического разложения органической компоненты осадков нефтесодержащих сточных вод. Кроме того, при такой обработке безвозвратно теряется серная кислота, на долю которой приходится до 20% себестоимости переработки гальваношламов.

Настоящее изобретение направлено на улучшение экологической обстановки за счет обезвреживания токсичных гальванических отходов и утилизацию тяжелых металлов.

Технический результат от использования данного изобретения заключается в снижении вредного воздействия на окружающую среду при термообработке за счет снижения температуры обжига и одновременном обезвреживании шламов и образующихся сточных вод путем извлечения из них тяжелых металлов.

Указанный результат достигается за счет того, что в способе утилизации шлама гальванического производства, включающем смешение с добавками, измельчение, термообработку, выщелачивание, фильтрацию и извлечение из раствора тяжелых металлов, смешение проводят при измельчении методом механохимической активации с добавками в виде содержащих хлорид- или сульфат-ионы соединений в соотношении хлорид- или сульфат-ионов к сумме металлов, содержащихся в шламе, не менее 1:1, термическую обработку проводят при температуре 550-600°С, а последующее выщелачивание полученного опека осуществляют кислой сточной водой собственного гальванического производства с аналогичным составом по содержанию ионов тяжелых металлов при рН ≤3, а извлечение металлов из полученного раствора производят флотацией при рН 8-12.

В качестве пенообразователя и собирателя при флотационном извлечении металлов можно использовать сульфонол в количестве 3-5 мг/л и ксантогенат калия в количестве 1-3 мг на 100 мг ионов металлов в шламе.

Заявленное решение отличается от прототипа тем, что смешение проводят при измельчении методом механохимической активации с добавками в виде содержащих хлорид- или сульфат-ионы соединений в соотношении хлорид- или сульфат-ионов к сумме металлов, содержащихся в шламе, не менее 1:1, термическую обработку проводят при температуре 550-600°С, а последующее выщелачивание полученного спека осуществляют кислой сточной водой собственного гальванического производства с аналогичным составом по содержанию ионов тяжелых металлов при рН ≤3, а извлечение металлов из полученного раствора производят флотацией при рН 8-12.

При этом механохимическая активация интенсифицирует образование при термическом обжиге с добавками в виде содержащих хлорид- или сульфат-ионы соединений при температуре 550-600°С водорастворимых соединений металлов, и при выщелачивании кислой сточной водой собственного гальванического производства с аналогичным составом ионы металлов переходят в раствор, который подвергают флотации с извлечением их во флотоконцентрат, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

При изучении литературных источников аналогичного решения с использованием выщелачивания термообработанного спека сточными водами собственного гальванического производства аналогичного состава по содержанию ионов тяжелых металлов с последующим их суммарным извлечением из полученного раствора не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».

Пример осуществления способа.

Предварительно высушенный гальванический шлам из отвалов, содержащий, мг/кг: Zn - 46625; Ni - 1433; Сu - 12750; Fe - 20100; Ca - 115500 песок, карбонаты магния, натрия 767811 подают в шаровую мельницу вместе с хлоридом натрия в соотношении Сl-: ΣМеп+=1,1:1 и подвергают измельчению до размера 0,5-5 мкм. Измельченную массу помещают в электрическую муфельную печь и проводят термообработку при температуре 600°С в течение 15 минут. Полученный спек подвергают выщелачиванию кислой сточной водой собственного гальванического производства при температуре 40°С при рН 3 в несколько стадий. Последнюю стадию выполняют промывкой чистой водой. Раствор отделяют от осадка на вакуум-фильтре, доводят водородный показатель до рН 9 с помощью едкой щелочи и извлечение металлов из полученного раствора производят флотацией.

Флотацию производят в электрофлотаторе при плотности тока 50 мА/см2 в течение 20 минут. В качестве пенообразователя и собирателя при флотационном извлечении металлов используют сульфонол в количестве 5 мг/л и ксантогенат калия в количестве 3 мг на 100 г ионов металлов в шламе.

Полученный пенный концентрат, содержащий ионы тяжелых металлов, извлеченные из шлама и сточной воды, высушивают с последующим прокаливанием при температуре 600°С для получения оксидов и используют для приготовления пигментов.

Добавка содержащих хлорид- или сульфат-ионы соединений при механоактивации в соотношении хлорид- или сульфат-ионов к сумме металлов, содержащихся в шламе менее 1:1, является нецелесообразной, т.к. в этом случае не все металлы будут взаимодействовать с добавленными ионами в связи с их недостаточного количества.

Аналогично осуществляли предложенный способ при других значениях параметров, указанных в формуле изобретения. Результаты представлены в таблицах 1-3.

Таблица 1
Зависимость эффективности извлечения металлов в раствор от температуры термообработки
№ эксп. Температура термообработки, °С Эффективность извлечения металлов в раствор, %
Сu Ni Zn Fe
1 500 92 89 84 96
2 550 98 94 91 96
3 600 71 88 73 93
4 650 54 76 67 84

Таблица 2
Зависимость эффективности извлечения металлов в раствор от рН выщелачивающей воды
№ эксп. рН выщелачивающей воды Эффективность извлечения металлов в раствор, %
Сu Ni Zn Fe
1 1 99 99 99 95
2 2 98 99 99 82
3 3 95 96 96 75
4 4 90 94 94 52

Таблица 3
Зависимость эффективности извлечения металлов от рН раствора при флотации
№ эксп. рН раствора Эффективность извлечения металлов из раствора, %
Сu Ni Zn Fe
1 4 - - - 48
2 5 30 10 - 75
3 8 86 44 72 48
4 9 92 65 80 35
5 10 90 83 50 20
6 11 89 96 10 -
7 12 70 72 - -

Способ утилизации шлама гальванического производства, включающий смешение с добавками, измельчение, термообработку, выщелачивание, фильтрацию и извлечение из раствора тяжелых металлов, отличающийся тем, что смешение проводят при измельчении методом механохимической активации с добавками в виде содержащих хлорид- или сульфат-ионы соединений в соотношении хлорид- или сульфат-ионов к сумме металлов, содержащихся в шламе, не менее 1:1, термическую обработку проводят при температуре 550-600°С, а последующее выщелачивание полученного спека осуществляют кислой сточной водой собственного гальванического производства с аналогичным составом по содержанию ионов тяжелых металлов при рН ≤3, а извлечение тяжелых металлов из полученного раствора проводят флотацией при рН 8-12.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 20 items.
18.05.2019
№219.017.5a1d

Способ получения алюмосиликатных огнеупорных изделий

Изобретение относится к технологии керамики и может быть использовано при производстве огнеупорных шамотных и высокоглиноземистых изделий различного назначения. Техническим результатом изобретения является увеличение прочности при сжатии изделий. Способ получения алюмосиликатных огнеупорных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408557
Дата охранного документа: 10.01.2011
24.05.2019
№219.017.6059

Способ получения железоокисных пигментов

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Для получения железоокисных пигментов отходы, образующиеся при скважинной гидродобыче железных руд, в виде шламов, содержащих мартит, железную слюдку, гетит, магнетит, шамозит, смешивают с суперпластификатором в соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002402583
Дата охранного документа: 27.10.2010
29.05.2019
№219.017.659d

Способ изготовления керамических изделий

Изобретение относится к технологии тонкой керамики и может быть использовано при производстве керамических изделий различного назначения. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, снижение водопоглощения и плотности изделий. Способ приготовления керамических шликеров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002391309
Дата охранного документа: 10.06.2010
29.05.2019
№219.017.6696

Дезинтегратор

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, в частности к устройствам для механического и пневмомеханического диспергирования материалов средней и малой прочности с невысокой абразивностью, твердо-жидких суспензий, а также для измельчения зерновых культур и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377070
Дата охранного документа: 27.12.2009
29.05.2019
№219.017.68b9

Ремонтно-строительный пылесос-комбайн

Изобретение относится к пылеуборочной технике, может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, применяющих системы вакуумной пылеуборки, и касается пылеуборочной установки. Пылеуборочная установка содержит манипулятор с полым насадком, установленный на мобильной платформе, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002403854
Дата охранного документа: 20.11.2010
09.06.2019
№219.017.798f

Классифицирующая футеровка цементной мельницы

Изобретение относится к футеровкам шаровых мельниц. Классифицирующая футеровка цементной мельницы состоит из расположенных по всей длине мельницы кольцевых секций конических бронеплит. На рабочих поверхностях бронеплит выполнены кольцевые желоба, имеющие поперечные сечения в виде сегментов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002397813
Дата охранного документа: 27.08.2010
19.06.2019
№219.017.8a43

Устройство автоматического натяжения ремня

Изобретение относится к устройствам для автоматического натяжения ремня и может быть использовано в различных областях машиностроения и народного хозяйства. Устройство автоматического натяжения ремня содержит раму (2), качающееся L-образное основание (8), установленное в подшипниковом узле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002403468
Дата охранного документа: 10.11.2010
06.07.2019
№219.017.a8d7

Способ приготовления смеси для изготовления легких силикатных строительных изделий и строительное изделие

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при изготовлении силикатных стеновых изделий - плиток, кирпича, блоков, стеновых панелей. Способ приготовления смеси для легких силикатных стеновых материалов включает пропитку до насыщения дробленого до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408555
Дата охранного документа: 10.01.2011
06.07.2019
№219.017.a8e5

Способ приготовления смеси для силикатного кирпича и силикатный кирпич

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству силикатного кирпича. Технический результат - расширение арсенала технических средств для производства упрочненного силикатного кирпича с пониженной тепло- и звукопроводностью. Способ приготовления смеси для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002409531
Дата охранного документа: 20.01.2011
06.07.2019
№219.017.a8e7

Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий и строительное изделие

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления звуко- и теплоизоляционных блоков, плит и панелей для внутренних работ в гражданских и промышленных зданиях. Способ приготовления смеси для ячеистых силикатных строительных изделий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002409534
Дата охранного документа: 20.01.2011
Showing 1-10 of 10 items.
10.11.2013
№216.012.7d5b

Устройство для переработки жидких шлаков

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при переработке металлургических шлаков. Устройство для переработки жидких шлаков содержит разделитель потока расплава шлака, водоохлаждаемые валки, приемник готового продукта. Разделитель потока жидкого шлака на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497764
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2014
№216.013.10e1

Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для сбора и удаления разлитых нефти и нефтепродуктов с поверхностей открытых водоемов, а также в очистных сооружениях. Устройство содержит корпус, установленный на судне-нефтесборщике типа «катамаран», емкость с магнитным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535744
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.04.2016
№216.015.38b4

Способ переработки пылевидных отходов металлургического производства

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу переработки пылевидных отходов металлургического производства. Способ включает подачу пылевидных отходов металлургического производства с углеродным материалом на поверхность жидкого шлака в шлакоприемную чашу после заполнения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582423
Дата охранного документа: 27.04.2016
20.08.2016
№216.015.4ca6

Способ очистки борсодержащего концентрата на аэс

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к ионообменной технологии переработки борсодержащих вод в системе регенерации борной кислоты из теплоносителя на АЭС с реакторами типа ВВЭР. Способ очистки борсодержащего концентрата в системе регенерации борной кислоты на АЭС заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594420
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.03.2019
№219.016.e7d8

Способ переработки шламов гальванического производства

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к способам переработки и обезвреживания шламов гальванического производства с извлечением тяжелых металлов. Способ переработки шламов гальванического производства включает измельчение, выщелачивание, отделение раствора от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002422543
Дата охранного документа: 27.06.2011
20.03.2019
№219.016.e91f

Способ очистки сточных вод от эмульгированных нефтепродуктов

Изобретение относится к способам утилизации отработанных смазочно-охлаждающих технологических средств, а также для очистки сточных вод, содержащих эмульгированные нефтепродукты и другие органические примеси, и может быть использовано в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002430887
Дата охранного документа: 10.10.2011
29.03.2019
№219.016.f7d9

Способ получения шликера для литья керамических изделий

Изобретение относится к получению керамических шликеров, применяемых при производстве керамических изделий. Технический результат изобретения снижение влажности шликера при сохранении его подвижности и повышение прочности изделий. Способ получения шликера для литья керамических изделий путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002465244
Дата охранного документа: 27.10.2012
24.05.2019
№219.017.6059

Способ получения железоокисных пигментов

Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Для получения железоокисных пигментов отходы, образующиеся при скважинной гидродобыче железных руд, в виде шламов, содержащих мартит, железную слюдку, гетит, магнетит, шамозит, смешивают с суперпластификатором в соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002402583
Дата охранного документа: 27.10.2010
22.01.2020
№220.017.f8ba

Устройство для трехмерной печати зданий и архитектурно-строительных модулей

Изобретение относится к аддитивным технологиям методом трехмерной печати и может быть использовано при строительстве зданий, архитектурных и строительных модулей из жестких строительных смесей. Техническим результатом является получение прочных зданий и архитектурно-строительных модулей из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711637
Дата охранного документа: 17.01.2020
21.05.2023
№223.018.6856

Способ получения биопрепарата с магнитным полем для биодеградации донных отложений

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения биопрепарата для биодеградации органических донных отложений, включающий иммобилизацию микроорганизмов на адсорбенте-носителе посредством смешивания материала адсорбента-носителя с культурой микроорганизмов, обработку раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794792
Дата охранного документа: 25.04.2023
+ добавить свой РИД