RU2675016C1 - Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства - Google Patents
Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2675016C1 RU2675016C1 RU2017130631A RU2017130631A RU2675016C1 RU 2675016 C1 RU2675016 C1 RU 2675016C1 RU 2017130631 A RU2017130631 A RU 2017130631A RU 2017130631 A RU2017130631 A RU 2017130631A RU 2675016 C1 RU2675016 C1 RU 2675016C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromium
- monoethanolamine
- solution
- spent
- solutions
- Prior art date
Links
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 5
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 9
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 abstract 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 138
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 25
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 21
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 20
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 16
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 12
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Natural products O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 7
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical class [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 5
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 Nitrogen-containing organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical group [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 4
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H chromium(III) sulfate Chemical compound [Cr+3].[Cr+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GRWVQDDAKZFPFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M iodate Chemical compound [O-]I(=O)=O ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- UETZVSHORCDDTH-UHFFFAOYSA-N iron(2+);hexacyanide Chemical compound [Fe+2].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] UETZVSHORCDDTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004532 chromating Methods 0.000 description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000004534 enameling Methods 0.000 description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- QFWPJPIVLCBXFJ-UHFFFAOYSA-N glymidine Chemical compound N1=CC(OCCOC)=CN=C1NS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 QFWPJPIVLCBXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 2
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 2
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- BPEVHDGLPIIAGH-UHFFFAOYSA-N ruthenium(3+) Chemical compound [Ru+3] BPEVHDGLPIIAGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;iron(6+);hexacyanide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+6].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] AWDBHOZBRXWRKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- KODLUXHSIZOKTG-UHFFFAOYSA-N 1-aminobutan-2-ol Chemical class CCC(O)CN KODLUXHSIZOKTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYIIBVSRGJSHAV-UHFFFAOYSA-N 2-aminoacetaldehyde Chemical compound NCC=O LYIIBVSRGJSHAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNWFFTWFSDDZTE-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethanol;copper Chemical compound [Cu].NCCO PNWFFTWFSDDZTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-pyrimidin-4-ylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)CC1=CC=NC=N1 JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical class NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GLWQVEXWPYLALA-UHFFFAOYSA-N ClN.C1(=CC=CC=C1)S(=O)(=O)O Chemical compound ClN.C1(=CC=CC=C1)S(=O)(=O)O GLWQVEXWPYLALA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJKICUDIDCGGAW-UHFFFAOYSA-N ClN.CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 Chemical compound ClN.CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 SJKICUDIDCGGAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N Cu+ Chemical compound [Cu+] VMQMZMRVKUZKQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000872931 Myoporum sandwicense Species 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWWUPSPHPYNVRP-UHFFFAOYSA-N [Ag+3] Chemical compound [Ag+3] QWWUPSPHPYNVRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUBKMWFYVHYZAI-UHFFFAOYSA-N [Al].[Cu].[Zn] Chemical compound [Al].[Cu].[Zn] MUBKMWFYVHYZAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SPIDMIKLEMNARN-UHFFFAOYSA-N [Mn+6] Chemical class [Mn+6] SPIDMIKLEMNARN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQQGQJKVMMDIKF-UHFFFAOYSA-N [Ni+4] Chemical compound [Ni+4] ZQQGQJKVMMDIKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical compound [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Inorganic materials [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N bromic acid Chemical compound OBr(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XQTIWNLDFPPCIU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+) Chemical compound [Ce+3] XQTIWNLDFPPCIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- VDQQXEISLMTGAB-UHFFFAOYSA-N chloramine T Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S(=O)(=O)[N-]Cl)C=C1 VDQQXEISLMTGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000151 chromium(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K chromium(iii) phosphate Chemical compound [Cr+3].[O-]P([O-])([O-])=O IKZBVTPSNGOVRJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 1
- XYNZKHQSHVOGHB-UHFFFAOYSA-N copper(3+) Chemical compound [Cu+3] XYNZKHQSHVOGHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYCVHILLJSYYBD-UHFFFAOYSA-L copper;oxalate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C([O-])=O QYCVHILLJSYYBD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940077449 dichromate ion Drugs 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 231100000584 environmental toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- YAGKRVSRTSUGEY-UHFFFAOYSA-N ferricyanide Chemical compound [Fe+3].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-].N#[C-] YAGKRVSRTSUGEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000834 fixative Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004674 formic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Inorganic materials Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002469 indenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004890 malting Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 231100001228 moderately toxic Toxicity 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MUJIDPITZJWBSW-UHFFFAOYSA-N palladium(2+) Chemical compound [Pd+2] MUJIDPITZJWBSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005385 peroxodisulfate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002987 phenanthrenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L potassium sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O LJCNRYVRMXRIQR-OLXYHTOASA-L 0.000 description 1
- FWZMWMSAGOVWEZ-UHFFFAOYSA-N potassium;hydrofluoride Chemical compound F.[K] FWZMWMSAGOVWEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- YSVXTGDPTJIEIX-UHFFFAOYSA-M silver iodate Chemical compound [Ag+].[O-]I(=O)=O YSVXTGDPTJIEIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HAAYBYDROVFKPU-UHFFFAOYSA-N silver;azane;nitrate Chemical compound N.N.[Ag+].[O-][N+]([O-])=O HAAYBYDROVFKPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKHWJBVVWVYFEY-UHFFFAOYSA-M silver;hydroxide Chemical compound [OH-].[Ag+] UKHWJBVVWVYFEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JWUKKEHXERVSKS-UHFFFAOYSA-M silver;periodate Chemical compound [Ag+].[O-]I(=O)(=O)=O JWUKKEHXERVSKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L 0.000 description 1
- PNYYBUOBTVHFDN-UHFFFAOYSA-N sodium bismuthate Chemical compound [Na+].[O-][Bi](=O)=O PNYYBUOBTVHFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001476 sodium potassium tartrate Substances 0.000 description 1
- 235000011006 sodium potassium tartrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001433 sodium tartrate Substances 0.000 description 1
- 229960002167 sodium tartrate Drugs 0.000 description 1
- 235000011004 sodium tartrates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001479 tosylchloramide sodium Drugs 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G37/00—Compounds of chromium
- C01G37/14—Chromates; Bichromates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в гальваническом производстве для обезвреживания или утилизации жидких отходов, содержащих шестивалентный хром, а также для обезвреживания и утилизации отходов производства, содержащих моноэтаноламин. Для осуществления способа проводят обработку отработанных растворов, содержащих шестивалентный хром, реагентом-восстановителем, в качестве которого используют моноэтаноламин, выдерживают полученную реакционную смесь в течение времени, достаточного для превращения хрома (+6) в хром (+3). В качестве источника мноэтаноламина используют жидкие отходы получения электрохимических или химических покрытий металлами и сплавами металлов, или используют моноэтаноламин, ставший непригодным для работы, или моноэтаноламин, входящий в состав отработанного водного раствора очистки газа. Способ обеспечивает взаимную нейтрализацию двух токсичных отходов производства, значительно снижает затраты на охрану окружающей среды, расширяет арсенал восстановителей шестивалентного хрома и способов утилизации отходов производства. 4 з.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Изобретение относится к промышленной экологии, в частности к способам нейтрализации токсичных соединений хрома(+6) в отработанных растворах гальванического производства и может быть использовано для обезвреживания отработанных растворов получения электрохимических покрытий хромом (хромирования стали, алюминия, меди, цинка, титана и их сплавов), отработанных растворов химической обработки поверхности металлов (травления, хроматирования, оксидирования, пассивирования), отработанных растворов электрохимической обработки поверхности металлов (оксидирования, полирования, эматалирования), а также для обезвреживания и утилизации отходов производства, содержащих моноэтаноламин.
Соединения хрома(+6) широко применяются в гальваническом производстве при получении металлических, неметаллических и конверсионных покрытий, для снятия травильного шлама, для удаления недоброкачественных покрытий, что создает большое количество разнообразных по составу жидких отходов производства, содержащих хром(+6). Растворимые в воде соединения хрома(+6) являются высокотоксичными и подлежат полной нейтрализации на очистных сооружениях промышленных предприятий до их сброса в городской коллектор сточных вод, так как хром(+6) опасен не только для здоровья человека и животных, но и нарушает работу городских очистных сооружений биологической очистки сточных вод (Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII групп (под ред. Филова В.А. и др.). Л.: Химия, 1989. 592 с. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. 61. Хром. Женева: ВОЗ, 1990. 168 с. Saha R., Nandi R., Saha В. Sources and toxicity of hexavalent chromium // J. Coord. Chem. 2011. V. 64. №10. P. 1782).
Для нейтрализации жидких отходов гальванического производства, содержащих хром(+6) в высоких концентрациях (отработанных растворов хрома(+6)), на первой стадии процесса проводят превращение высокотоксичного хрома(+6) в менее токсичный хром(+3) путем добавления реагентов-восстановителей или отходов производства, содержащих реагенты-восстановители.
Из уровня техники известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6) и серную кислоту, с реагентом-восстановителем, представляющим собой смесь карбоната и бисульфита натрия (Руденок В.А., Груздев В.Ф. Способ переработки сточных вод гальванического производства, содержащих тяжелые металлы. SU 1819863. Опубл. 1993). Способ позволяет провести восстановление хрома(+6) в отработанных растворах с высокой концентрацией хрома(+6). Недостатком способа является необходимость значительных затрат на реагент-восстановитель.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем (Цыбульская О.Н., Ксеник Т.В., Юдаков А.А., Слесаренко В.В., Перфильев А.В., Кисель А.А. Особенности реагентной обработки хромсодержащих стоков гальванического производства // Современная наука. Исследования, идеи, результаты, технологии. 2015. №1 (16). С. 74). Реагентом-восстановителем является сульфит натрия. Недостатком способа является необходимость значительных затрат на реагент-восстановитель.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем в две стадии (Янковский Н.А., Островская А.И., Кравченко Б.В., Печеный А.Я., Польоха A.M., Нечаева А.А., Ануфриева О.И. Способ очистки сточных вод от шестивалентного хрома. RU 2067556. Опубл. 1996). Реагентом-восстановителем является сульфит натрия. Недостатком способа является необходимость значительных затрат на реагент-восстановитель.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, представляющим собой тиосульфат натрия в стехиометрическом количестве к хрому(+6), при этом реакционный раствор дополнительно облучают электронным пучком дозой 10-30 Мрад (Кундо Н.Н., Иванченко В.А., Куксанов Н.К., Петров С.Е., Слюдкин О.П., Корчагин А.И., Лаврухин А.В., Фадеев С.Н., Вагнер В.А., Болдырева Н.Н. Способ удаления шестивалентного хрома из растворов. RU 2160717. Опубл. 2000). Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент-восстановитель и на оборудование, позволяющее облучать нейтрализуемый раствор электронным пучком.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, в котором в качестве реагента-восстановителя используют 10%-ный водный раствор сульфата железа(+2) (Цыбульская О.Н., Ксеник Т.В., Юдаков А.А., Слесаренко В.В., Перфильев А.В., Кисель А.А. Особенности реагентной обработки хромсодержащих стоков гальванического производства // Современная наука. Исследования, идеи, результаты, технологии. 2015. №1 (16). С. 74). Недостатком способа является необходимость значительных затрат на реагент-восстановитель.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и перемешивание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3) (Кублановский B.C., Литовченко К.И., Никитенко В.Н., Герасимова О.О., Кислинская Г.Е. Способ очистки сточных вод от хрома. RU 2006484. Опубл. 1994). Реагент-восстановитель представляет собой измельченную смесь сульфата железа(+2), сульфата алюминия, гидрокарбоната натрия, крахмала, бентонитовой глины. Способ позволяет осуществить полное восстановление хрома(+6) в концентрированных хромсодержащих сточных водах. Недостатком способа является необходимость значительных затрат на компоненты смеси и на их измельчение.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3) (Дикусар А.И., Молин А.Н., Солтановская Л.В., Хануков Л.А., Холодожкина Т.М., Коржевский Э.Г. Способ очистки сточных вод от хрома(VI). SU 1715713. Опубл. 1992). В качестве реагента-восстановителя используют гидразин, который берут в 1,4-1,7-кратном избытке. Реакция восстановления хрома(+6) идет при pH 7-8. Недостатком способа является высокая стоимость и токсичность реагента-восстановителя, а также невозможность провести восстановление хрома(+6) в отработанных растворах с его концентрацией больше 3 г/л.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3) (Тураев Д.Ю. Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома. RU 2433961. Опубл. 2011). В качестве реагента-восстановителя используют гидразин или гидроксиламин. Реакция восстановления хрома(+6) идет в области pH от кислой до слабощелочной. Недостатком способа является высокая стоимость и токсичность реагентов-восстановителей.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3) (Татыкаев Б.Б., Абрамова Г.В. Изучение восстановления хрома(VI) полисульфидом кальция спектрофотометрическим методом // Вестник КазНУ. Серия химическая. 2013. №1 (69). С. 64). В качестве реагента-восстановителя используют раствор полисульфида кальция. Реакция восстановления хрома(+6) идет при pH 5. Недостатком способа является необходимость затрат на реагент-восстановитель, который получают из кальцита и отходов нефтепереработки.
Также известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, в котором в качестве реагента-восстановителя используют продукт взаимодействия отработанных растворов травления железа и его сплавов в кислотах и отходов механической обработки железа и его сплавов (Рослякова Н.Г., Конорев Б.П., Росляков А.О., Росляков P.O. Способ переработки отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома. RU 2110486. Опубл. 1998). Способ позволяет в процессе нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром(+6), утилизировать другой отход производства - отработанный раствор кислого травления железа, но не предусматривает утилизацию каких-либо иных отходов.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, в котором в качестве реагента-восстановителя используют древесные опилки, добавляемые в течение 1 ч (Галла В.Ю., Бузаш В.М., Деметер У.С., Шахайда М.Ю. Способ очистки водных растворов от примесей соединений хрома(VI). SU 1623974. Опубл. 1991). Способ позволяет использовать для восстановления хрома(+6) древесные опилки вместо товарных реагентов, но не предусматривает утилизацию каких-либо других отходов производства.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, в котором в качестве реагента-восстановителя используют древесные опилки (Гелес И.С. Способ очистки концентрированных отработанных водных растворов от соединений хрома(VI). RU 2109691. Опубл. 1998). Способ позволяет использовать для восстановления хрома(+6) отходы деревообработки вместо товарных реагентов, но не предусматривает утилизацию каких-либо других отходов. Недостатком способа является то, что он не позволяет надежно нейтрализовывать отработанные растворы с концентрацией хрома(+6) ниже 70 г/л.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, в котором в качестве реагента-восстановителя используют нефтеотход КЕК от производства присадки ДФ-11, содержащий органическую часть (алкилбензолы, индены, фенантрены и мононафтены), оксид цинка, оксид магния, оксид алюминия (Москвичева Е.В., Фомичев В.Т., Винников А.Л., Морошкин Ю.Г., Фуртатова О.Н. Способ переработки отработанных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома. RU 2218312. Опубл. 2003). Способ позволяет использовать для восстановления хрома(+6) нефтеотход КЕК от производства присадки ДФ-11 вместо товарных реагентов, но не предусматривает утилизацию каких-либо других отходов производства.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем, в котором в качестве реагента-восстановителя используют отработанный фиксажный раствор после выделения из него серебра - отход кино- и фотопроизводства, содержащий 100-350 г/л тиосульфата натрия, желатин, дубители (Амарян А.П., Васильев В.Д., Пирогов А.А., Сердотецкий С.М., Дынин И.Ю., Грацерштейн Л.И. Способ обезвреживания сточных вод от хрома. SU 881004. Опубл. 1981). Способ позволяет использовать для восстановления хрома(+6) отходы кино- и фотопроизводства вместо товарных реагентов, но не предусматривает утилизацию каких-либо других отходов производства.
Известен способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для полного превращения хрома(+6) в хром(+3) (Афонин Е.Г. Способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром(+6). RU 2395463. Опубл. 2010). Восстановление хрома(+6) до хрома(+3) проводят в сильнокислой среде. Способ позволяет использовать в качестве реагента-восстановителя отход производства - не пригодный для работы формалин с осадком полимеров формальдегида, но не предусматривает утилизацию каких-либо других отходов производства.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для полного превращения хрома(+6) в хром(+3) (Афонин Е.Г. Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах. RU 2602862. Опубл. 2016). Способ позволяет использовать в качестве реагента-восстановителя отход производства - триэтаноламин, входящий в состав отработанных растворов электрохимических и химических покрытий металлами, но не предусматривает утилизацию каких-либо других отходов производства.
Целью заявленного изобретения является разработка способа взаимной нейтрализации двух видов токсичных отходов производства, снижение материальных затрат на охрану окружающей среды, расширение арсенала способов восстановления хрома(+6) в отработанных растворах, расширение арсенала способов обезвреживания и утилизации отходов производства, содержащих моноэтаноламин.
Поставленная цель достигается тем, что способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства включает смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3). Новым в заявленном способе является то, что в качестве реагента-восстановителя используют моноэтаноламин. Предпочтительно используют не пригодный для работы моноэтаноламин или моноэтаноламин, входящий в состав отработанных растворов гальванических и химических покрытий медью, никелем, кобальтом, цинком, кадмием, серебром, палладием или сплавами этих металлов, или моноэтаноламин, входящий в состав отработанного водного раствора очистки газа.
Заявленный способ восстановления хрома(+6) до хрома(+3) в жидких отходах гальванического производства, состоит в следующем. К известному объему отработанного раствора, содержащего хром(+6), или к известному объему композиции таких растворов с известной концентрацией хрома(+6) прибавляют такой объем моноэтаноламина или водного раствора, содержащего моноэтаноламин, чтобы моноэтаноламин находился в реакционной смеси в избытке, и, при необходимости, дополнительно прибавляют минеральную кислоту, например серную кислоту. Реакционную смесь непрерывно или периодически перемешивают. Процесс восстановления хрома(+6) завершен, когда концентрация хрома(+6) в реакционной смеси станет ниже 0,01 мг/л. Полученная смесь, основным компонентом которой является хром(+3), может быть использована как таковая, например, в качестве хромового дубителя для выделки кожи и меха, либо может быть донейтрализована по любой из известных технологий, например по реагентной технологии путем осаждения хрома(+3) в виде гидроксида хрома(+3) действием гидроксида натрия (или кальция) либо в виде фосфата хрома(+3) действием фосфата натрия. В другом варианте осуществления заявленного способа к известному объему отработанного раствора, содержащего хром(+6), или к известному объему композиции таких растворов с известной концентрацией хрома(+6) прибавляют такой объем моноэтаноламина или водного раствора, содержащего моноэтаноламин, чтобы хром(+6) находился в реакционной смеси в избытке, и, при необходимости, дополнительно прибавляют минеральную кислоту, например серную кислоту. Реакционную смесь непрерывно или периодически перемешивают. Процесс окисления моноэтаноламина хромом(+6) завершен, когда концентрация хрома(+6) в реакционной смеси перестанет изменяться во времени.
Заявленный способ позволяет осуществить восстановление хрома(+6) в различных хром(+6) содержащих отходах промышленного производства, например в отработанных растворах хромирования стали, меди, цинка, алюминия, в отработанных растворах электрополирования стали и алюминия, в отработанных растворах химического оксидирования алюминия, в отработанных растворах анодного оксидирования алюминия, в отработанных растворах хроматирования цинка, кадмия, магния, алюминия, в отработанных растворах эматалирования (ГОСТ 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. М.: Глобус, 2002. 352 с. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. Электролитическое хромирование. М.: Глобус, 2007. 192 с.). Например, отработанный раствор хромирования стали имеет состав:
оксид хрома(+6) | 100-250 г/л |
сульфат хрома(+3) | 10-50 г/л |
сульфат железа(+3) | 10-50 г/л |
серная кислота | 0,5-3 г/л, |
отработанный раствор хроматирования цинка имеет состав:
дихромат натрия | 120-180 г/л |
сульфат хрома(+3) | 20-70 г/л |
сульфат цинка | 5-40 г/л |
серная кислота | 3-12 г/л, |
отработанный раствор электрохимического полирования стали и алюминия имеет состав:
оксид хрома(+6) | 30-80 г/л |
серная кислота | 100-550 г/л |
ортофосфорная кислота | 500-1100 г/л |
сульфат хрома(+3) | 30-55 г/л |
сульфат железа(+3) | 100-220 г/л |
сульфат алюминия | 50-150 г/л, |
или
оксид хрома(+6) | 20-180 г/л |
ортофосфорная кислота | 1200-1400 г/л |
хром(+3) | 5-10 г/л |
железо(+3) | 20-55 г/л |
алюминий(+3) | 15-20 г/л, |
отработанный раствор пассивирования меди и ее сплавов имеет состав:
оксид хрома(+6) | 70-90 г/л |
серная кислота | 6-15 г/л |
медь(+2) | 3-10 г/л |
хлорид натрия | 2-5 г/л, |
отработанный раствор химического оксидирования алюминия и его сплавов имеет состав:
оксид хрома(+6) | 4-15 г/л |
гидрофторид калия | 1-2 г/л |
гексацианоферрат(+3) калия | 0,5-1 г/л, |
отработанный раствор химического оксидирования магния и его сплавов имеет состав:
дихромат калия | 5-50 г/л |
сульфат аммония | 40-50 г/л |
сульфат магния | 0-40 г/л. |
Моноэтаноламин HOCH2CH2NH2 является токсичным веществом (Вредные химические вещества. Азотсодержащие органические соединения (под ред. Курляндского Б.А., Филова В.А., Ивина Б.А.). Л.: Химия, 1992. С. 71. Libralato G., Volpi Ghirardini A., F. Seawater ecotoxicity of monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine // J. Hazardous Materials. 2010. V. 176. №1-3. P. 535). Он широко применяется для очистки природного газа или конвертированного газа в производстве аммиака от диоксида углерода, сероводорода и других кислых примесей (Семёнова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В., Маркина М.И., Сергеев С.П., Харьковская Е.Н. Очистка технологических газов. М.: Химия, 1977. 488 с. Кравченко Б.В., Островская А.И., Янковский Н.А., Польоха A.M., Никитина Э.Ф., Заблуда М.В., Демиденко И.М., Савенков А.В., Стасюк Л.М., Пильноватых Л.В. Способ очистки водного раствора моноэтаноламина. Патент РФ №2083554. Опубл. 1997. Туголуков А.В., Степанов В.А., Федосеенко Д.В., Пономаренко В.В., Шуплик О.Ю., Остапенко С.В. Способ утилизации отработанного раствора моноэтаноламина системы очистки конвертированного газа аммиачного производства. Патент РФ №2223943. Опубл. 2004). Моноэтаноламин входит в состав растворов для получения покрытий медью, цинком, кадмием, никелем, кобальтом, серебром, палладием и другими металлами и их сплавами электрохимическим и химическим методами (Brockman С.J., Tebeau С.Р. Alkaline plating bath containing the ethanolamines. Part 6. Copper plating from monoethanolamine solutions // J. Electrochem. Soc. 1938. V. 73. №1. P. 365. Rama Char T.L., Shivaraman N.B. Electrodeposition of copper from the monoethanolamine bath // J. Electrochem. Soc. 1953. V. 100. №5. P. 227. Nakagawa A. Copper plating from Copper- Monoethanolamine bath // J. Metal Finish. Society Japan. 1959. V. 10. №10. P. 372. Карпавичене В.П., Степанавичус A.A. Вишомирскис P.M. Основные закономерности осаждения меди из щелочных моноэтаноламиновых электролитов. Влияние состава моноэтаноламиновых растворов на скорость выделения меди // Труды АН Лит. ССР. Сер. Б. 1975. №6 (91). С. 23. Ажар Г.В., Браницкий Г.А., Гаевская Т.В., Цыбульская Л.С. Никелевый физический проявитель для галогенсеребряных фотографических материалов. Авт. свид. СССР №1123014. Опубл. 1984. Шалкаускас М., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс. Л.: Химия, 1985. С. 111. Свиридов B.В., Воробьева Т.Н., Гаевская Т.В., Степанова Л.И. Химическое осаждение металлов из водных растворов. Минск: Изд-во Университетское, 1987. C. 31. Дасоян М.А., Пальмская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1989. С. 123. Спиридонов Б.А., Завалишин М.А. Исследование электроосаждения кобальтовых покрытий из разбавленных сернокислых электролитов с моноэтаноламином // Гальванотехн. обработ. поверхности. 2012. Т. 20. №2. С. 32), а также используется для обезжиривания перед химическим меднением печатных плат (Капица М. Подготовка поверхностей в производстве печатных плат // Технологии в электронной промышленности. 2005. №4. С. 18). Моноэтаноламин при хранении окисляется кислородом воздуха и темнеет (Семёнова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В., Маркина М.И., Сергеев С.П., Харьковская Е.Н. Очистка технологических газов. М.: Химия, 1977. С. 210. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. М.: Химия, 1987. С. 62), что делает его не пригодным для работы. При использовании растворов, содержащих катионы металлов и моноэтаноламин, для получения металлических покрытий также происходит окисление моноэтаноламина, в результате чего качество покрытий резко снижается (Буркат Г.К. Электроосаждение драгоценных металлов. СПб.: Политехника, 2009. С. 140). Отработанные растворы покрытия металлами и сплавами металлов, имеющие состав, например,
оксид цинка | 25-35 г/л |
моноэтаноламин | 60-70 г/л |
хлорид аммония | 160-200 г/л |
желатин | 0,5-1,5 г/л |
или
сульфат кобальта | 90-110 г/л |
моноэтаноламин | 0,5-3 г/л |
хлорид натрия | 4-6 г/л |
борная кислота | 12-17 г/л, |
или
оксалат меди | 55-60 г/л |
моноэтаноламин | 50-60 г/л |
тартрат натрия-калия | 55-65 г/л, |
или
сульфат никеля | 15-30 г/л |
моноэтаноламин | 110-130 г/л |
гидразин | 1-6 г/л, |
или
хлорид никеля | 3-50 г/л |
моноэтаноламин | 6-170 г/л |
дифосфат натрия | 3-55 г/л |
гидроксид натрия | 1-4 г/л, |
или
хлорид никеля | 2-6 г/л |
моноэтаноламин | 50-60 г/л |
тартрат натрия | 30-35 г/л |
гидроксид натрия | 5-15 г/л |
карбонат натрия | 5-30 г/л, |
создают дополнительную экологическую проблему из-за того, что катионы металлов, находящиеся в растворах в форме растворимых в воде термодинамически прочных комплексов с моноэтаноламином (Sturrock Р.Е. A polarographic study of the copper(II) complexes of mono-, di-, and triethanolamine // Analyt. Chem. 1963. V. 35. №8. P. 1092. Fisher J.F., Hall J.L. Polarographic study of complexes of copper(II) ion with ammonia and various ethyl, ethanol, and ethylethanolamines // Analyt. Chem. 1967. V. 39. №13. P. 1550. Srinivasan K., Subrahmanya R.S. Polarographic and redox potential studies on copper(I) and copper(II) and their complexes. Part II. Copper (I and II)-mono, di- and triethanolamine complexes // J. Electroanalyt. Chem. & Interfacial Electrochem. 1971. V. 31. №1. P. 245. Hancock R.D. The chelate effect in complexes with ethanolamine // Inorg. Chim. Acta. 1981. V. 49. P. 145. Сапрыкова З.А. Исследование комплексообразования ионов Ni с моноэтаноламином методом ЯМР в водных растворах // Журн. неорган. химии. 1983. Т. 28. №8. С. 2147. Tauler R., Casassas Е., Rode В.М. The complex formation of Cu(II) with mono- and di-ethanolamine in aqueous solution // Inorg. Chim. Acta. 1986. V. 114. P. 203-209. Шапник M.C., Петрова Т.П., Вишневская Г.П., Сафин Р.Ш. Комплексообразование меди(II) с моноэтаноламином по данным ЭПР и оптической спектроскопии // Журн. неорган. химии. 1986. Т. 31. №10. С. 2600. Новый справочник химика и технолога. Химические равновесия. Свойства растворов. С.-Пб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. С. 126. Tanaka М., Tabata М. Stability constants of metal(II) complexes with amines and aminocarboxylates with special reference to chelation // Bull. Chem. Soc. Japan. 2009. V. 82. №10. P. 1258), не осаждаются из сточных вод в обычных процессах реагентной и физико-химической очистки. В водных растворах, используемых для очистки газов, в результате разложения, окисления и ос-моления моноэтаноламина накапливаются 2-аминоэтаналь, аминоуксусная, гликолевая, щавелевая, муравьиная кислоты, что делает этот раствор непригодным для использования по назначению (Семёнова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В., Маркина М.И., Сергеев С.П., Харьковская Е.Н. Очистка технологических газов. М.: Химия, 1977. С. 210. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов. М.: Химия, 1987. С. 62. Кравченко Б.В., Островская А.И., Янковский Н.А., Польоха A.M., Никитина Э.Ф., Заблуда М.В., Демиденко И.М., Савенков А.В., Стасюк Л.М., Пильноватых Л.В. Способ очистки водного раствора моноэтаноламина. Патент РФ №2083554. Опубл. 1997).
Отработанный раствор очистки конвертированного газа при производстве аммиака имеет состав, например:
моноэтаноламин | 14-22% |
карбонат | 2-4% |
хлорид | 5-12% |
высокомолекулярные вещества | 2-4%. |
Известно, что моноэтаноламин способен проявлять свойства восстановителя. Моноэтаноламин восстанавливает иодную кислоту до иодноватой кислоты, сам превращаясь в формальдегид и аммоний:
2H2NCH2CH2OH+2H5IO6+H2SO4→4НСОН+(NH4)2SO4+2HIO3+4H2O
(Кольтгоф И.М., Белчер Р., Стенгер В.А., Матсуяма Дж. Объемный анализ. Т. 3. Практическая часть. Методы окисления-восстановления. М.: Гос. науч. изд-во хим. лит., 1961. С. 572),
H2NCH2CH2OH+Na5IO6+4NaHCO3→2НСОН+NH3+NaIO3+4Na2CO3+2H2O (pH 7-9)
(Сериков Ю.А., Волкова Г.Г., Серкова H.B., Носкова Т.В. Разработка фотометрического метода определения моноэтаноламина в природных и сточных водах // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. №10. С.7). Моноэтаноламин восстанавливает натриевую соль хлорамида п-толуолсульфокислоты в среде хлорной кислоты в присутствии палладия(+2) в качестве катализатора реакции (Shukla A., Gupta S., Upadhyay S.K. Pd(II) complexes of amino alcohols and their reaction with chloramine-T: A kinetic study // Intern. J. Chem. Kinetics. 1991. V. 23. №4. P. 279), а также гексацианоферрат(+3) в щелочном растворе в присутствии рутения(+3) в качестве катализатора (Awasthi A.K., Upadhyay S.K. Kinetics and mechanism of the ruthenium(III)-catalysed oxidation of aminoalcohols by alkaline hexacyanoferrate(III) // Trans. Metal Chem. 1985. V. 10. №8. P. 281).
По экспериментальным данным моноэтаноламин быстро реагирует с соединениями марганца(+7) и марганца(+6) уже при комнатной температуре. Моноэтаноламин в 5 М растворе серной кислоты быстро восстанавливает перманганат MnO4 - до Mn2+ при недостатке окислителя или до MnO2⋅nH2O (коллоидный раствор или осадок, который постепенно растворяется, превращаясь в Mn2+, за счет восстановления продуктами первичного окисления моноэтаноламина) при избытке окислителя. В нейтральной среде моноэтаноламин также быстро восстанавливает перманганат до MnO2⋅nH2O, а в сильнощелочной (5 М раствор гидроксида натрия) среде - сначала мгновенно до MnO4 2-, а далее до MnO2⋅nH2O. Манганат MnO4 2- в 4 М раствое гидроксида калия быстро восстанавливается моноэтаноламином до MnO2⋅nH2O.
По экспериментальным данным моноэтаноламин в 5 М растворе серной кислоты восстанавливает ванадат VO3 - до VO2+ медленно при комнатной температуре и много быстрее в кипящем растворе.
По экспериментальным данным моноэтаноламин очень медленно при комнатной температуре и заметно быстрее в кипящем растворе восстанавливает сульфат церия(+4) Ce(SO4)2 до сульфата церия(+3) в 2-5 М растворах серной кислоты.
По экспериментальным данным моноэтаноламин уже при комнатной температуре довольно быстро восстанавливает висмутат натрия NaBiO3 (суспензии в 5 М растворах азотной или серной кислот) до Bi3+. В 4 М растворе гидроксида калия восстановление с заметной скоростью идет только в кипящем растворе.
По экспериментальным данным моноэтаноламин восстанавливает оксид свинца(+4) PbO2 (суспензия в 6 М растворе азотной кислоты) до Pb2+ при 90-95°C. Восстановление свинца(+4) в сернокислой (5 М раствор H2SO4) и сильнощелочной (4 М раствор KOH) средах происходит очень медленно.
По экспериментальным данным моноэтаноламин восстанавливает оксид марганца(+4) MnO2 (суспензия в 5 М растворе серной кислоты) медленно уже при комнатной температуре и значительно быстрее при 90-95°C. Скорость аналогичной реакции с участием гидратированного оксида марганца(+4) MnO2⋅nH2O во много раз выше. Моноэтаноламин практически не восстанавливает MnO2 и MnO2⋅nH2O в нейтральной среде.
По экспериментальным данным моноэтаноламин довольно быстро восстанавливает гипохлорит OCl- и натриевую соль монохлорамида бензолсульфокислоты (хлорамин Б) C6H5SO2NClNa до хлорида в 5 М растворе гидроксида натрия при комнатной температуре.
По экспериментальным данным моноэтаноламин быстро восстанавливает бромат BrO3 - до брома в сильнокислой среде (5 М раствор серной кислоты) при комнатной температуре, но лишь очень медленно - в слабощелочной (насыщенный раствор гидрокарбоната натрия) или сильнощелочной (4 М раствор гидроксида калия) средах.
По экспериментальным данным моноэтаноламин быстро восстанавливает периодат IO4 - до иодата в 4 М растворе гидроксида калия при комнатной температуре, медленнее процесс восстановления до иодата и частично иодида идет в слабощелочной среде (раствор гидрокарбоната натрия). В сильнокислой среде (5 М раствор H2SO4 или 4 М раствор HNO3) при комнатной температуре моноэтаноламин медленно восстанавливает периодат IO4 -, но при 95-100°C реакция идет довольно быстро, причем в среде серной кислоты основным продуктом восстановления окислителя является иод, а в среде азотной кислоты (в присутствии нитрата серебра) - иодат серебра.
По экспериментальным данным моноэтаноламин медленно восстанавливает иодат IO3 - до иода в нагретом до 90-95°C 5 М водном растворе серной кислоты.
По экспериментальным данным моноэтаноламин быстро восстанавливает пероксодисульфат до сульфата в сильнощелочном растворе при комнатной температуре, в слабощелочной среде (1 М раствор NaHCO3) реакция идет значительно медленнее.
По экспериментальным данным моноэтаноламин в 4 М растворе гидроксида натрия довольно быстро восстанавливает гексацианоферрат(+3) до гексацианоферрата(+2) уже при комнатной температуре и без катализатора. При рН 8,5 (1 М раствор гидрокарбоната натрия) восстановление [Fe(CN)6]3- до [Fe(CN)6]4- моноэтаноламином идет со значительной скоростью только в нагретом до 90-95°C растворе, а при pH 6,9 (фосфатный буфер) реакция практически не протекает.
Моноэтаноламин не восстанавливает Fe3+ в сильнокислой среде (1 М HCl) при температуре кипения раствора.
По экспериментальным данным моноэтаноламин в 4 М водном растворе гидроксида калия очень быстро восстанавливает периодатный комплекс никеля(+4) до никеля(+2) (коричневая окраска раствора переходит в зеленую взвесь в бесцветном растворе).
По экспериментальным данным моноэтаноламин не восстанавливает медь(+2) при его нагревании до 95-100°C с реактивом Фелинга (щелочной раствор комплекса меди(+2) с винной кислотой) в течение 10 минут или с реактивом А (щелочной раствор комплекса меди(+2) с 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислотой) (Афонин Е.Г., Александров Г.Г. Взаимодействие щелочного раствора 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонатоку-прата(II) калия - аналога реактива Фелинга - в веществами-восстановителями // Известия вузов. Химия и хим. технол. 2006. Т. 49. №1. С. 22) в течение 2 часов.
По экспериментальным данным моноэтаноламин в 4 М водном растворе гидроксида калия очень быстро восстанавливает периодатный комплекс меди(+3) до меди(+2) (коричневая окраска раствора переходит в зеленую и, окончательно, в ярко голубую).
По экспериментальным данным гидроксид диамминсеребра(+1) в сильнощелочном растворе (Файгль Ф. Капельный анализ органических веществ. М.: Гос. науч.-техн. изд-во химич. литер. 1962. С. 169) со значительной скоростью восстанавливается моноэтаноламином уже при комнатной температуре, нитрат диамминсеребра(+1) (Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ. Л.: Химия, 1981. С. 112) восстанавливается моноэтаноламином при нагревании раствора в течение 30-60 минут при 95-100°C с образованием «серебряного зеркала», но нитрат диамминсеребра(+1) в 10%-ном растворе аммиака, а также нитрат серебра в слабокислом растворе не восстанавливаются моноэтаноламином при комнатной температуре и при температуре кипения раствора.
По экспериментальным данным моноэтаноламин в 4 М водном растворе гидроксида калия очень быстро восстанавливает периодатный комплекс серебра(+3) до серебра(+1) (желтый раствор превращается в темно-коричневую взвесь периодата серебра(+1) в бесцветном растворе).
По экспериментальным данным моноэтаноламин в водных растворах восстанавливает оксид хрома(+6) или дихромат-ион Cr2O7 2- уже при комнатной температуре со скоростью, резко возрастающей с увеличением концентрации ионов водорода (в среде серной, хлороводородной, азотной, ортофосфорной кислот). В слабокислой (рН 4,5 - ацетатный буфер) и нейтральной (рН 6,9 - фосфатный буфер) средах восстановление протекает довольно медленно, а в слабощелочной среде (рН 8,8 - бикарбонат натрия), сильнощелочной среде (2 М раствор гидроксида натрия) окислительно-восстановительная реакция хрома(+6) с моноэтаноламином практически не идет.
При восстановлении хрома(+6) моноэтаноламином в кислой среде в зависимости от мольного соотношения реагентов в исходном растворе могут протекать следующие химические реакции:
4CrO3+3H2NCH2CH2OH+12H+→
4Cr3++3H2NCH2COOH+9H2O
8CrO3+3H2NCH2CH2OH+27H+→
8Cr3++3HOOCCOOH+3NH4 ++15H2O
10CrO3+3H2NCH2CH2OH+33H+→
10Cr3++6CO2+3NH4 ++21H2O (основные процессы)
8CrO3+3H2NCH2CH2OH+27H+→
8Cr3++3CO2+3CO+3NH4 ++18H2O (побочный процесс).
В заявленном способе реакцию восстановления соединений хрома(+6) моноэтаноламином используют для обезвреживания токсичных отработанных растворов хрома(+6), образующихся в качестве отходов получения гальванических покрытий хромом, химической и электрохимической обработки поверхности металлов.
При смешивании отработанного раствора, содержащего хром(+6), с не пригодным для работы моноэтаноламином (его водным раствором) или отработанным раствором покрытия металлом, содержащим моноэтаноламин, происходит снижение концентрации хрома(+6) во времени как результат окисления моноэтаноламина хромом(+6). Скорость реакции восстановления хрома(+6) моноэтаноламином определяется концентрацией хрома(+6), концентрацией моноэтаноламина, концентрацией ионов водорода, концентрациями катионов и анионов, присутствующих в отработанном растворе хрома(+6) и в отработанном моноэтаноламиновом растворе покрытия металлом, температурой раствора и некоторыми другими факторами.
Пример 1.
К 100 мл отработанного раствора снятия контактной меди с концентрациями оксида хрома(+6) 35 г/л, серной кислоты 29 г/л, хрома(+3) 9,8 г/л, железа(+3) 3,0 г/л, меди(+2) 5,2 г/л при перемешивании прибавляют сначала 15,4 мл отработанного раствора гальванического меднения с концентрациями нитрата меди 45 г/л, моноэтаноламина 137 г/л, аммиака 12 г/л, затем 27 мл концентрированной серной кислоты марки «ч». Реакционный раствор выдерживают при комнатной температуре в течение 30 часов. В нейтрализованном растворе концентрация хрома(+6) менее 0,01 мг/л.
Пример 2.
Смешивают 100 мл отработанного раствора снятия контактной меди с концентрациями оксида хрома(+6) 35 г/л, серной кислоты 29 г/л, хрома(+3) 9,8 г/л, железа(+3) 3,0 г/л, меди(+2) 5,2/л и 2,6 мл не пригодного для работы моноэтаноламина. К полученному раствору при перемешивании прибавляют 25 мл технической серной кислоты. Реакционную смесь выдерживают при 85-90°C в течение 50 часов. В нейтрализованном растворе концентрация хрома(+6) менее 0,01 мг/л.
Пример 3.
К смеси 40 мл отработанного раствора снятия контактной меди с концентрациями оксида хрома(+6) 35 г/л, серной кислоты 29 г/л, хрома(+3) 9,8 г/л, железа(+3) 3,0 г/л, меди(+2) 5,2 г/л и 100 мл отработанного раствора химического оксидирования алюминия с концентрацией оксида хрома(+6) 10 г/л, гидрофосфата аммония 1,5 г/л, гексацианоферрата(+3) калия 0,62 г/л при перемешивании сначала прибавляют 8,5 мл отработанного раствора гальванического меднения с концентрациями меди(+2) 25 г/л, моноэтаноламина 130 г/л, аммиака 13 г/л, карбоната 11 г/л, затем прибавляют 20 мл концентрированной серной кислоты марки «ч». Реакционный раствор оставляют стоять на 60 суток при комнатной температуре. В нейтрализованном растворе концентрация хрома(+6) менее 0,01 мг/л.
Из описания изобретения и примеров следует, что заявленный способ позволяет провести превращение высокотоксичного хрома(+6), содержащегося в жидких отходах гальванического производства, в умеренно токсичный хром(+3) с помощью монотаноламина, проявляющего свойства восстановителя, который входит в состав отработанных растворов получения покрытий металлами, или моноэтаноламина и его водных растворов, ставших не пригодными для работы. Взаимная нейтрализация двух видов отходов производства вместо нейтрализации каждого отхода по отдельности позволяет значительно снизить материальные затраты на охрану окружающей среды за счет экономии химических реагентов.
Claims (5)
1. Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства, включающий смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3), отличающийся тем, что в качестве реагента-восстановителя используют моноэтаноламин.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют моноэтаноламин, входящий в состав отработанного раствора гальванического покрытия металлом или сплавом металлов.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют моноэтаноламин, входящий в состав отработанного раствора химического покрытия металлом или сплавом металлов.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реагента-восстановителя используют непригодный для работы моноэтаноламин.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют моноэтаноламин, входящий в состав отработанного водного раствора очистки газа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130631A RU2675016C1 (ru) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130631A RU2675016C1 (ru) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2675016C1 true RU2675016C1 (ru) | 2018-12-14 |
Family
ID=64753301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017130631A RU2675016C1 (ru) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2675016C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115367924A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-22 | 武汉纺织大学 | 一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0234517A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 高純度硫酸クロムの製造方法 |
RU2223943C1 (ru) * | 2002-05-21 | 2004-02-20 | Открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Способ утилизации отработанного раствора моноэтаноламина системы очистки конвертированного газа аммиачного производства |
US6955501B2 (en) * | 2001-09-06 | 2005-10-18 | Gannett Fleming, Inc. | In-situ process for detoxifying hexavalent chromium in soil and groundwater |
WO2009004219A2 (fr) * | 2007-06-12 | 2009-01-08 | Lang Gerard | Additif de réduction du chrome hexavalent, son procédé d'obtention, et applications de cet additif notamment dans les produits à base de ciments. |
RU2395463C2 (ru) * | 2008-08-13 | 2010-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром (+6) |
JP2011120973A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Nhv Corporation | 6価クロム含有液の処理方法及び6価クロムの還元吸着材 |
RU2433961C2 (ru) * | 2010-02-04 | 2011-11-20 | Тураев Дмитрий Юрьевич | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
RU2602862C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-11-20 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах |
-
2017
- 2017-08-29 RU RU2017130631A patent/RU2675016C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0234517A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Nippon Chem Ind Co Ltd | 高純度硫酸クロムの製造方法 |
US6955501B2 (en) * | 2001-09-06 | 2005-10-18 | Gannett Fleming, Inc. | In-situ process for detoxifying hexavalent chromium in soil and groundwater |
RU2223943C1 (ru) * | 2002-05-21 | 2004-02-20 | Открытое акционерное общество "Концерн Стирол" | Способ утилизации отработанного раствора моноэтаноламина системы очистки конвертированного газа аммиачного производства |
WO2009004219A2 (fr) * | 2007-06-12 | 2009-01-08 | Lang Gerard | Additif de réduction du chrome hexavalent, son procédé d'obtention, et applications de cet additif notamment dans les produits à base de ciments. |
RU2395463C2 (ru) * | 2008-08-13 | 2010-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром (+6) |
JP2011120973A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-06-23 | Nhv Corporation | 6価クロム含有液の処理方法及び6価クロムの還元吸着材 |
RU2433961C2 (ru) * | 2010-02-04 | 2011-11-20 | Тураев Дмитрий Юрьевич | Способ обезвреживания водных растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома |
RU2602862C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-11-20 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115367924A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-11-22 | 武汉纺织大学 | 一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法 |
CN115367924B (zh) * | 2022-09-22 | 2024-04-16 | 武汉纺织大学 | 一种利用二氧化硫脲处理含铬废水的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2780971B2 (ja) | 純粋なアミノ酸キレートおよびその製造方法 | |
Polack et al. | Behaviour of Sb (V) in the presence of dissolved sulfide under controlled anoxic aqueous conditions | |
US3896209A (en) | Reduction of hexavalent chromium | |
Qin et al. | Investigation of plating wastewater treatment technology for chromium, nickel and copper | |
RU2675016C1 (ru) | Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства | |
RU2674206C1 (ru) | Способ комплексной переработки сточных вод гальванических производств | |
US11958764B2 (en) | Rapid reduction of aqueous selenate with chromous ions | |
RU2395463C2 (ru) | Способ нейтрализации отработанных растворов, содержащих хром (+6) | |
RU2736203C1 (ru) | Способ обезвреживания отработанных растворов анодного оксидирования алюминия и его сплавов | |
RU2602862C1 (ru) | Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах | |
JP2021053620A (ja) | シアン含有廃水の処理方法 | |
JP5617862B2 (ja) | シアン含有排水の処理方法 | |
CN110194538A (zh) | 一种含铊重金属废水配位嫁接深度处理的方法 | |
Balaska et al. | Experimental study and simulation of complexation reaction of chromium by EDTA for its recovery by ultrafiltration | |
EP0434107B1 (en) | Method for processing residual fixing-baths | |
Balaska et al. | Removal of chromium (III) ions from aqueous solutions by polymer assisted ultrafiltration using experimental and calculation approach. Part 1: optimization of complexation conditions | |
JP2013132601A (ja) | フッ素含有排水の処理方法 | |
Smirnova et al. | Thiocarbamide-citrate electrolytes as an alternative to cyanide electrolytes in solving the problems of environmental protection and prevention of emergency situations | |
RU2057992C1 (ru) | Способ обработки отработанных растворов | |
GAVRIŞ et al. | Chemical method for treatment wastewaters with chromates | |
Al MAMUN et al. | Removal of chromate from tannery wastewater: The applicability of sulfate-green rust in real coprecipitation processes | |
EP0263992A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von bei der Rauchgasentschwefelung anfallendem Abwasser | |
JPH0866687A (ja) | ホウフッ素化合物を含有する廃液の処理方法 | |
JP4604203B2 (ja) | 重金属含有廃液の処理法 | |
Ernawati et al. | Effective reduction of acidic waste from gold refining using hydrated lime: pH 6.73 and TDS 6.040 mg/L achieved |