RU2019523C1 - Process for purifying waste water from lead and copper ions - Google Patents

Abstract

FIELD: purification of waste water. SUBSTANCE: 8-oxyguinoline is added to waste water under stirring at 65-69 C in two stages: in the first stage Pb ions are deposited by 3-4 multiple excess of a reagent, and in the second stage copper ions are deposited by 14 multiple/molar excess of oxyquinoline. The purification operation is carried out at pH 9-10 which is adjusted with an aqueous ammonia solution. The process lasts 2.5-3 hr. The Cu and Pb ion residual concentration is less than 0,1 mg/dm³. EFFECT: improved process. 2 cl

Description

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов свинца и меди, может быть использовано в процессах очистки воды производства свинцовых белил, кронов, паст и др. The invention relates to methods for wastewater treatment from ions of lead and copper, can be used in water treatment processes for the production of lead white, crowns, pastes, etc.

Известен способ очистки сточных вод от ионов свинца, включающий введение реагента (водорастворимой соли кальция и углекислой соли аммония), осаждение и отделение осадка [1]. A known method of treating wastewater from lead ions, including the introduction of a reagent (water-soluble calcium salt and ammonium carbonate), precipitation and separation of the precipitate [1].

Недостатки известного способа связаны с применением больших количеств реагентов (50-120-кратный избыток), длительностью процесса (10-20 ч). The disadvantages of this method are associated with the use of large quantities of reagents (50-120-fold excess), the duration of the process (10-20 hours).

Известны способы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, в которых используется в качестве осадителя 8-оксихинолин [2 и 3]. Known methods of wastewater treatment from heavy metal ions, in which 8-hydroxyquinoline is used as a precipitant [2 and 3].

Основным недостатком указанных способов является применение растворителя 8-оксихинолина, что приводит к вторичному значительному загрязнению сточной воды. The main disadvantage of these methods is the use of a solvent of 8-hydroxyquinoline, which leads to a significant secondary pollution of waste water.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий введение реагента, осаждение и отделение осадка [4]. Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of wastewater treatment from heavy metal ions, including the introduction of a reagent, sedimentation and separation of sludge [4].

Согласно этому способу сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов, в частности свинца, обрабатывают раствором сульфата железа (III) при 60-65^оС с последующей нейтрализацией едким натром. Раствор перемешивают 10 ч при 60-65^оС для полной кристаллизации осадка, после чего осадок отделяют фильтрацией. Раствор сульфата железа вводят в количестве 15 кг на 1 м³ сточной воды, едкий натр - до 36 кг.According to this method, waste water containing ions of heavy metals, in particular lead, is treated with a solution of iron sulphate (III) at 60-65 ^{° C} followed by neutralization with sodium hydroxide. The solution was stirred for 10 hours at 60-65 ^{° C} for complete crystallization of the precipitate, and the precipitate was separated by filtration. A solution of iron sulfate is introduced in an amount of 15 kg per 1 m ^{3 of} waste water, sodium hydroxide - up to 36 kg.

Данный способ характеризуется большим расходом реагентов, сложностью реализации процесса в связи с необходимостью длительного (10 ч) перемешивания при нагревании до 60-65^оС. Кроме того, в данном способе осадок содержит смесь тяжелых металлов, что затрудняет дальнейшую переработку осадка.This method is characterized by a high consumption of reagents, the complexity of the process due to the need for prolonged (10 hours) stirring when heated to 60-65 ^about C. In addition, in this method, the precipitate contains a mixture of heavy metals, which complicates further processing of the precipitate.

Задачей изобретения является сокращение расхода реагентов, уменьшение длительности процесса, раздельное получение осадков, содержащих медь и свинец, исключение вторичного загрязнения воды реагентом. The objective of the invention is to reduce the consumption of reagents, reducing the duration of the process, separate receipt of precipitation containing copper and lead, the elimination of secondary contamination of water with a reagent.

Способ осуществляют следующим образом. В сточные воды производства свинцовых белил, содержащих свинец и медь в количествах 1,3-10 мг/дм³ и 0,2-2,0 мг/дм³ соответственно вводят 8-оксихинолин при перемешивании и температуре 65-69^оС при соотношении 8-оксихинолин : Рb²⁺ = 3,4 : 1. После исчезновения хлопьев 8-оксихинолина прекращают перемешивание и обогрев и добавляют раствор аммиака до рН 9-10. В осадок выпадает оксихинолинат свинца. Сточную воду оделяют от осадка и проделывают с ней аналогичную операцию, но с 14-кратным избытком 8-оксихинолина по отношению к иону Cu²⁺. Общее время процесса 2,5-3,0 ч.The method is as follows. In wastewater production of white lead containing lead and copper in amounts of 1.3-10 mg / dm ³ and 0.2-2.0 mg / dm ^3, respectively 8-hydroxyquinoline is introduced with stirring at 65-69 ^{° C} at a ratio of 8-hydroxyquinoline: Pb ²⁺ = 3.4: 1. After the flakes of 8-hydroxyquinoline disappeared, stirring and heating were stopped and an ammonia solution was added to pH 9-10. Lead oxyquinolinate precipitates. The waste water is separated from the sludge and a similar operation is performed with it, but with a 14-fold excess of 8-hydroxyquinoline with respect to the Cu ^{2+ ion} . The total process time is 2.5-3.0 hours

П р и м е р 1. К 0,5 дм³ сточной воды от производства свинцовых белил, содержащей свинец в количестве 3,3 мг/дм³ и медь в количестве 1,61 мг/дм³ добавляют 3,9 кг 8-оксихинолина при температуре 65^оС, после чего систему перемешивают 15-20 мин до исчезновения хлопьев 8-оксихинолина, затем раствор аммиака до рН 9-10 и оставляют систему на 1 ч для осаждения оксихинолината свинца. Осветленную жидкость, содержащую менее 0,1 мг/дм³ свинца сливают. Концентрация ионов меди в жидкости не меняется.PRI me R 1. To 0.5 DM ³ waste water from the production of lead white, containing lead in an amount of 3.3 mg / DM ³ and copper in an amount of 1.61 mg / DM ³ add 3.9 kg 8- hydroxyquinoline at a temperature of 65 ^{° C,} whereafter the system was stirred for 15-20 min until the disappearance of 8-hydroxyquinoline flakes, then the ammonia solution to pH 9-10 and leave the system for 1 hour to precipitate hydroxyquinolate lead. The clarified liquid containing less than 0.1 mg / DM ³ lead is drained. The concentration of copper ions in the liquid does not change.

Жидкость анализируют на содержание свинца и меди полярографическим методом. Присутствие в растворе других компонентов, помимо свинца, не позволяет определить концентрацию свинца в количестве менее 0,1 мг/л. The liquid is analyzed for lead and copper by the polarographic method. The presence in the solution of other components, in addition to lead, does not allow to determine the concentration of lead in an amount of less than 0.1 mg / L.

Полученный осадок оксихинолината свинца может найти применение в качестве катализатора химических реакций. The obtained precipitate of lead oxyquinolinate can be used as a catalyst for chemical reactions.

С осветленной жидкостью проделывают аналогичную операцию, но дозировка 8-оксихинолина составляет 25,8 мг. Конечное содержание Cu²⁺ в сточной воде - следы.A similar operation is performed with the clarified liquid, but the dosage of 8-hydroxyquinoline is 25.8 mg. The final content of Cu ²⁺ in wastewater is traces.

Полученный осадок оксихинолината меди имеет широкое применение в промышленности. The obtained precipitate of copper oxyquinolinate is widely used in industry.

Суммарный расход 8-оксихинолина 59,4 г на 1 м³ сточной воды, раствора аммиака до 2 кг.The total consumption of 8-hydroxyquinoline 59.4 g per 1 m ³ waste water, ammonia solution up to 2 kg

П р и м е р 2. К 0,5 дм³ сточной воды от производства свинцовых белил, содержащей свинец в количестве 3,3 мг/дм³ и медь в количестве 1,61 мг/дм³, добавляют 7,7 мг 8-оксихинолина при температуре 69^оС, после чего систему перемешивают 15-20 мин до исчезновения хлопьев 8-оксихинолина, затем добавляют раствор аммиака до рН 9-10 и оставляют систему на 2 ч для осаждения. Оставленная жидкость содержит 1,81 мг/дм³ Рb²⁺ и 1,07 мг/дм³ Cu²⁺.PRI me R 2. To 0.5 DM ³ wastewater from the production of lead white, containing lead in an amount of 3.3 mg / DM ³ and copper in an amount of 1.61 mg / DM ³ add 7.7 mg 8 -oksihinolina at a temperature of 69 ^{° C,} whereafter the system was stirred for 15-20 min until the disappearance of 8-hydroxyquinoline flakes, then, ammonia was added to pH 9-10 and leave the system for 2 hours to precipitate. The liquid left contains 1.81 mg / dm ³ Pb ²⁺ and 1.07 mg / dm ³ Cu ²⁺ .

Таким образом, изменив соотношение 8-оксихинолина и ионов металлов, мы полностью не извлекаем ни один из ионов. Thus, by changing the ratio of 8-hydroxyquinoline to metal ions, we do not completely remove any of the ions.

П р и м е р 3. К 0,5 дм³ сточной воды от производства свинцовых кронов, содержащей свинец в количестве 10 мг/дм³, добавляют 11,9 мг 8-оксихинолина при температуре 65^оС, после чего систему перемешивают 15-20 мин до исчезновения хлопьев 8-оксихинолина, затем добавляют раствор аммиака до рН = 9-10 и оставляют систему на 2 ч для осаждения оксихинолината свинца. Осветленную жидкость, содержащую менее 0,1 мг/дм³ свинца сливают.PRI me R 3. To 0.5 dm ³ wastewater from the production of lead crowns containing lead in an amount of 10 mg / dm ³ add 11.9 mg of 8-hydroxyquinoline at a temperature of 65 ^about C, after which the system is stirred 15 -20 min until the flakes of 8-hydroxyquinoline disappear, then an ammonia solution is added to pH = 9-10 and the system is left for 2 hours to precipitate lead oxyquinoline. The clarified liquid containing less than 0.1 mg / DM ³ lead is drained.

П р и м е р 4. К 0,5 дм³ сточной воды от производства свинцовых белил, содержащей свинец в количестве 1,3 мг/дм³ и медь в количестве 0,2 мг/дм³ добавляют 1,6 мг 8-оксихинолина при температуре 67^оС, после чего систему перемешивают 15-20 мин до исчезновения хлопьев 8-оксихинолина, затем добавляют раствор аммиака до рН 9-10 и оставляют систему на 1 ч для осаждения оксихинолината свинца. Осветленную жидкость, содержащую менее 0,1 мг/дм³ свинца, сливают. Концентрация ионов меди в жидкости не меняется.PRI me R 4. To 0.5 DM ³ waste water from the production of lead white, containing lead in an amount of 1.3 mg / DM ³ and copper in an amount of 0.2 mg / DM ³ add 1.6 mg of 8- hydroxyquinoline at a temperature of 67 ^{° C,} whereafter the system was stirred for 15-20 min until the disappearance of 8-hydroxyquinoline flakes, then, ammonia was added to pH 9-10 and leave the system for 1 hour to precipitate hydroxyquinolate lead. The clarified liquid containing less than 0.1 mg / dm ^{3 of} lead is drained. The concentration of copper ions in the liquid does not change.

С осветленной жидкостью проделывают аналогичную операцию, но дозировка 8-оксихинолина составляет 3,2 мг. Конечное содержание Cu²⁺ в сточной воде - следы.A similar operation is performed with the clarified liquid, but the dosage of 8-hydroxyquinoline is 3.2 mg. The final content of Cu ²⁺ in wastewater is traces.

П р и м е р 5. К 0,5 дм³ сточной воды от производства свинцовых белил, содержащей свинец в количестве 4 мг/дм³ и медь в количестве 2 мг/дм³, добавляют 4,8 мг 8-оксихинолина при температуре 69^оС. Дальнейшие стадии такие же, как в примере 4, за исключением второй дозировки 8-оксихинолина - 32 мг.PRI me R 5. To 0.5 DM ³ waste water from the production of lead white, containing lead in an amount of 4 mg / DM ³ and copper in an amount of 2 mg / DM ³ , add 4.8 mg of 8-hydroxyquinoline at a temperature 69 ^about C. Further stages are the same as in example 4, with the exception of the second dosage of 8-hydroxyquinoline - 32 mg.

Результаты такие же, как в примерах 1 и 4. The results are the same as in examples 1 and 4.

Claims (2)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ СВИНЦА И МЕДИ, включающий введение реагента, осаждение и отделение осадка, отличающийся тем, что в качестве реагента используют 8-оксихинолин, а очистку ведут при рН 9 - 10 в две стадии : на первой стадии осаждают ионы свинца 3,4-кратным молярным избытком 8-оксихинолина, а на второй - ионы меди 14-кратным молярным избытком реагента. 1. METHOD FOR WASTE WATER CLEANING FROM LEAD AND COPPER IONS, including reagent introduction, precipitation and sediment separation, characterized in that 8-hydroxyquinoline is used as a reagent, and purification is carried out at pH 9-10 in two stages: in the first stage, ions are precipitated lead by a 3.4-fold molar excess of 8-hydroxyquinoline, and on the second - copper ions by a 14-fold molar excess of reagent. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение рН процесса очистки задают водным раствором аммиака. 2. The method according to claim 1, characterized in that the pH value of the cleaning process is set with an aqueous solution of ammonia.