SU1696569A1 - Method of neutralizing hydrofluoric acid base spent solutions - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты и ее солей известью, и может быть использовано при обезвреживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов и изделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте, Цель изобретени  - уменьшение загр знени  сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок. Способ включает смешивание с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка. При этом смешивание ведут путем приливани  отработанных растворов к водной суспензии гашеной извести , в качестве которой используют суспензию , содержащую 1,5-2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте в исходном травильном растворе, в которую дополнительно ввод т хлористый кальций и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.% по отношению к вз той гашеной извести, и довод т кислотность смеси до добавлением гашеной извести . 2 табл. (ЛThe invention relates to the treatment of wastewater, in particular to the neutralization of spent pickling solutions based on hydrofluoric acid and its salts with lime, and can be used in the disposal of spent pickling solutions after cleaning glass melting apparatus and products made of platinum alloys from alkali base glass in hydrofluoric acid, Purpose of the Invention - reduction of wastewater contamination with fluoride and reduction of the environmental hazard of precipitation in the dump due to the complete and fast conversion of fluoride into poorly soluble sludge The method involves mixing with slaked lime, settling and separation of the precipitate. In this case, the mixing is carried out by adding the spent solutions to the aqueous suspension of hydrated lime, which is a suspension containing 1.5-2.0-fold excess of hydrated lime relative to hydrofluoric acid in the initial pickling solution, in which calcium chloride is additionally introduced. and caustic soda, each in an amount of 2–5 wt.% with respect to the slaked lime, and bring the acidity of the mixture to the addition of slaked lime. 2 tab. (L

Description

Изобретение относитс  к очистке сточных вод, в частности к нейтрализации отработанных травильных растворов на основе плавиковой кислоты известью, и может быть использовано при обеззараживании отработанных травильных растворов после очистки стеклоплавильных аппаратов и изделий из платиновых сплавов от бесщелочного стекла в плавиковой кислоте.The invention relates to the treatment of wastewater, in particular to the neutralization of spent pickling solutions based on hydrofluoric acid with lime, and can be used to disinfect spent pickling solutions after cleaning glass melting apparatus and products made of platinum alloys from alkali free glass in hydrofluoric acid.

Цель изобретени  - уменьшение загр знени  сточных вод фторидами и снижение экологической опасности осадков отвалов за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок,The purpose of the invention is to reduce the pollution of wastewater with fluoride and reduce the environmental hazard of precipitation dumps due to the complete and rapid conversion of fluoride into poorly soluble sludge,

Травлению подвергают бесщелочные стекла состава, мас.%: 54; В20з 10;Etched alkali free glasses composition, wt.%: 54; B203 10;

15; СаО 16; МдО 4; КаО + Na zCXC.S в 40%-ной HF (выпускаемой в СССР). 15; CaO 16; MDO 4; KaO + Na zCXC.S in 40% HF (manufactured in the USSR).

Сущность способа можно проиллюстрировать следующими примерами (см. табл. 1 и 2).The essence of the method can be illustrated by the following examples (see table. 1 and 2).

Состав отработанного травильного оас- твора,мас.%:The composition of the spent pickle, wt.%:

Состав 1 использован в испытател  ч по примерам 1, 4, 5. 6:Composition 1 was used in the test of examples 1, 4, 5. 6:

Н 2.0H 2.0

F (-26F (-26

SiF e14 (в пересчете на F-ион)SiF e14 (in terms of F-ion)

В0.6B0.6

AI1.1AI1.1

Са1.6Ca1.6

Мд0,3MD0.3

Na0.05Na0.05

ОABOUT

о о ел о юoh oh oh oh u

SiFeSiFe

Нерастворимый осадок 0,3 НзООстальнбеInsoluble sediment 0.3

Состав 2 использован в испытани х по римерам 2, 7, 8, 9:Composition 2 was used in tests on roamers 2, 7, 8, 9:

Н 1,8H 1.8

F ,24F, 24

SiFe16 (в пересчете на F-ион)SiFe16 (in terms of F-ion)

В0,7Q0.7

AI1,2AI1,2

Са1,8Ca1.8

Мд0,3MD0.3

№0,05# 0.05

Нерастворимый осадок 0,4 НаООстальноеInsoluble precipitate 0.4 OOO Neal

Состав 3 использован в испытани х по римерам 3, 10, 11, 12, 13, 14: Н 1,9Composition 3 was used in tests on roamers 3, 10, 11, 12, 13, 14: H 1.9

2222

18 (в пересчете на F-ион) В0,818 (in terms of F-ion) B0,8

AI1,4AI1,4

Са2,0Ca2.0

Мд0,4MD0.4

Na0,05Na0.05

Нерастворимый осадок 0,5 Н20ОстальноеInsoluble precipitate 0,5 Н20Real

Суспензию готов т из расчета 1,5-2,0- ратного избытка СаО по отношению к HF, одержащейс  в исходном травильном расворе .The suspension is prepared at the rate of 1.5-2.0% of the excess of CaO with respect to the HF contained in the initial pickling solution.

Суспензию готов т в емкости из винипаста . Наливают водопроводную воду 200 л, к ней добавл ют рассчитанные количетва СаО, CaCIa, NaOH (см. табл, 1), перемешивают 5 мин, к полученной суспензии приливают отработанный фторидный травильный раствор, перемешивают 5 мин. Замер ют рН универсальной индикаторной бумагой. Если рН маточника меньше 10 по индикаторной бумаге, добавл ют сухую СаО порци ми по 15 г, перемешивают 2-3 мин и снова замер ют рН. Так поступают до тех пор, пока рН не станет 10. В данном эксперименте добавл ют 30-45 г СаО, кроме примеров 8,11, 12, 13, где СаО дополнительно не вводили.The suspension is prepared in a vinipasta tank. Tap water of 200 l is poured, the calculated amounts of CaO, CaCIa, NaOH (see Table 1) are added to it, stirred for 5 minutes, the spent fluoride pickling solution is poured into the suspension, stirred for 5 minutes. The pH of the universal indicator paper was measured. If the pH of the mother liquor is less than 10 on indicator paper, dry CaO is added in portions of 15 g each, stirred for 2-3 minutes and the pH is again measured. This is done until the pH is 10. In this experiment, 30-45 g of CaO was added, except for examples 8.11, 12, 13, where CaO was not additionally introduced.

Прибавление раствора к суспензии, а не наоборот, необходимо дл  уменьшени  газовыделений (из-за высокой летучести HF) особенно в момент сливани , при этом также предь вл ютс  менее жесткие требоёа- ни  к материалу емкости, таким образом, достигаетс  высока  экологичность ведени  процесса нейтрализации при больших поверхност х испарени ,Adding the solution to the suspension, and not vice versa, is necessary to reduce gas evolution (due to the high volatility of HF), especially at the time of draining, while also preserving less stringent requirements to the material of the container, thus achieving high environmental friendliness of the neutralization process. with large evaporation surfaces,

рН раствора до значени  10 и более довод т известью, а не NaOH или приготовленной суспензией извести с NaOH и СаС, так как при этом экологическа  опасность осадков в отвале наименьша  (см. табл. 2).The pH of the solution is adjusted to a value of 10 or more with lime, not with NaOH or with a prepared suspension of lime with NaOH and CaC, since the environmental risk of precipitation in the heap is the smallest (see Table 2).

Пример 2 проведен при рН 10 (конкретно рН 12), пример 6 - при рН 13,5.Example 2 was carried out at pH 10 (specifically pH 12), example 6 - at pH 13.5.

В результате нейтрализации отработанного фторсодержащего травильного раствора фториды должны количественно и быстро перейти в практически нерастворимое соединение CaF2. Осадок содержит в основном CaF2 и Са(ОН)2 и элементы стекла в виде фторидов и гидрооксидов.As a result of the neutralization of the spent fluorine-containing pickling solution, fluorides must quantitatively and quickly pass into the practically insoluble compound CaF2. The precipitate contains mainly CaF2 and Ca (OH) 2 and glass elements in the form of fluorides and hydroxides.

0В табл. 2 приведены данные по растворимости образующихс  осадков по примерам ,0B table. 2 shows the data on the solubility of the precipitates formed in the examples,

Осадки, полученные по примерам 1-14, отфильтровывают, промывают четыре разаThe precipitates obtained in examples 1-14, filtered, washed four times

5 дистиллированной водой, заливают 100 мл дистиллированной воды и выстаивают в течение недели при периодическом перемешивании , а затем в растворе над осадком определ ют содержание F-иона фотометри0 чески.5 with distilled water, pour 100 ml of distilled water and stand for a week with periodic stirring, and then in the solution above the precipitate determine the content of F-ion by photometry.

Как видно из представленных данных, осадок фторидов, полученный при нейтрализации (примеры 1-3, 6, 7) практически не-,л растворим в воде (растворимость 5 As can be seen from the data presented, the fluoride precipitate obtained by neutralization (examples 1-3, 6, 7) is practically not, l soluble in water (solubility 5

5 в пересчете на F-ион), осадок, полученный в иных услови х, обладает большей растворимостью за счет частичного осаждени  фтор- силиката натри  (пример 9), когда даетс  избыток NaOH (растворимость 9- в5 in terms of F-ion), the precipitate obtained under other conditions has a higher solubility due to partial precipitation of sodium fluorosilicate (Example 9), when an excess of NaOH is given (solubility 9-in

0 пересчете на F-ион). Отсутствие избытка извести (примеры 13 и 14) также приводит к неполному разложению фторсиликатов (примеры 13 и 14).0 in terms of F-ion). The absence of excess lime (examples 13 and 14) also leads to incomplete decomposition of fluorosilicates (examples 13 and 14).

Отсутствие в растворе CaCl2 (пример 10)The absence in the solution of CaCl2 (example 10)

5 или его недостаток (пример 4), хот  и не приводит к заметному осаждению фторсиликатов , ведет к получению плохо осаждаемого коллоидного осадка, трудноотдел емого от маточника.5 or its deficiency (Example 4), although it does not lead to a noticeable precipitation of fluorosilicates, leads to poorly precipitated colloidal sediment, difficult to separate from the mother liquor.

0 В услови х проведени  нейтрализации рН 10 все компоненты стекла, дл  оттрав- ливани  от изделий из платиновых сплавов которого использовалс  травильный раствор будут в осадке. Маточник - раствор0 Under the conditions of carrying out the neutralization of pH 10, all the components of the glass, for etching from products made of platinum alloys, the etching solution used will be in the sediment. Mother liquor - solution

5 ашеной извести с примес ми Са, Mg, Na, AI.5 lime with Ca, Mg, Na, AI impurities.

Таким образом, только совокупность всех признаков - избыток СаО, рН раствора 10, наличие NaOH и CaCIa в предлагаемомThus, only the totality of all signs - an excess of CaO, pH of solution 10, the presence of NaOH and CaCIa in the proposed

0 соотношении дает возможность более полно и быстро перевести фториды в осадок, практически нерастворимый в воде, и тем самым предотвратить загр знение окружающей среды фторидами как со стороныThe 0 ratio makes it possible to more fully and quickly transfer fluorides to the sediment, which is practically insoluble in water, and thus prevent the environment from being contaminated with fluoride from the outside.

Claims (1)

5 осадка, так и со стороны маточников. Формула изобретени  Способ нейтрализации отработанного раствора на основе плавиковой кислоты преимущественно после травлени  бесщелочных стекол, включающий смешивание отработанного раствора с гашеной известью, отстаивание и отделение осадка от раствора , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  загр знени  сточных вод фторидами и снижени  экологической опасности осадков в отвале за счет полного и быстрого перевода фторидов в малорастворимый осадок, смешивание ведут путем приливани  отработанного раствора к вод5 sediment and from the side of the queen cells. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Method for neutralizing a spent solution based on hydrofluoric acid mainly after etching alkali-free glasses, including mixing the spent solution with slaked lime, settling and separating the sediment from the solution, characterized in dumping due to the complete and rapid conversion of fluoride into a poorly soluble precipitate; 00 ной суспензии гашеной извести, в качестве которой используют суспензию, содержащую 1,5-2,0-кратный избыток гашеной извести по отношению к плавиковой кислоте в исходном травильном растворе, в которую дополнительно ввод т хлористый кальции и едкий натр, каждый в количестве 2-5 мас.% по отношению к вз той гашеной извести, после чего довод т кислотность смеси до рН 10 добавлением гашеной извести.hydrated lime suspension, which uses a suspension containing 1.5-2.0-fold excess of hydrated lime with respect to hydrofluoric acid in the initial pickling solution, which additionally contains calcium chloride and caustic soda, each in an amount of 2- 5% by weight with respect to the taken hydrated lime, after which the acidity of the mixture is adjusted to pH 10 by adding hydrated lime. Та б л и ца 1Table 1