Рекуперация железо-, медь-, никельсодержащих шламов гальванического производства

В современных условиях на одном из первых мест в мире по остроте проблем стоит вопрос экологии природных ресурсов и сбережений экологического равновесия между производственной деятельностью человека и окружающей средой. В Украине, несмотря на сокращение промышленной деятельности, техногенная нагрузка на биосферу возросла. Это связано в частности с тем, что отходы промышленности практически не перерабатываются: уровень их утилизации в Украине составляет 8 – 10%, против 65 – 80% в развитых странах.
В настоящее время в Украине накоплено до 25 млрд. тонн твердых и жидких промышленных отходов. Проблема их утилизации, особенно гальванических шламов, стоит достаточно остро. Последние содержат дорогие и дефицитные металлы, такие как медь, никель, хром, кадмий, цинк и др. 
Реализация извлечения металлов из шламов гальванического производства методами обратного осмоса, ультрафильтрацией, электродиализа, ионного обмена и др. требует сложной специальной аппаратуры, энерго-  и трудоемка, и во многих случаях экономически не выгодна. 
Нами разработан и предлагается реагентный энерго- и ресурсосберегающий и экологически безопасный способ рекуперации железо-, медь-, никельсодержащих шламов гальванического производства. Он основан на условиях осаждения ионов железа (II) и (III), меди и никеля в виде гидроксидов и их способности к комплексообразованию. Суть его заключается в следующем. Шлам растворяют в серной кислоте, при этом гидроксиды железа (II), меди и никеля переходят в растворимые сульфаты, а нерастворимые примеси  и сульфат кальция остается в осадке. Полученный раствор фильтруют и в фильтрат (I) постепенно при перемешивании добавляют 25%-ный раствор гидроксида аммония в стехиометрическом количестве для осаждения железа, меди и никеля. При этом одновременно через раствор пропускают сжатый воздух для окисления железа (II) в железо (III), что необходимо для полного осаждения железа в виде гидроксида (III), так как растворимость гидроксида железа (III) значительно меньше, чем гидроксида железа (II) ПР(Fe(OH)2)=10-20, ПР(Fe(OH)3)=10-35. После полного окисления железа (II) в железо (III) получают раствор, содержащий осадок гидроксидов железа (III), меди, никеля, сульфатов аммония, кобальта, марганца, цинка. Осадок отделяют фильтрованием и получают фильтрат (II) с сульфатом аммония. После упаривания фильтрата (II) получают удобрение – сульфат аммония. Осадок гидроксидов железа (III), меди и никеля обрабатывают избытком 25%-ного раствора гидроксида аммония. При этом гидроксиды меди и никеля переходят в растворимые аммиачные комплексы [Cu(NH3)4](ОН)2 и  [Ni(NH3)4](OH)2, а гидроксид железа (III) не образует растворимого комплекса и остается в осадке. Полученный раствор фильтруют, получают фильтрат (III) с аммиачными комплексами меди и никеля и осадок гидроксида железа (III).
Руководствуясь тем, что электродные потенциалы меди и никеля значительно различаются между собой по величине, фильтрат (III) может быть сразу использован в гальваническом производстве как электролит меднения с последующим процессом нанесения никеля на металлические изделия, либо после упаривания (III) и сушки аммиакатов меди и никеля применять для тех же целей в качестве смешанного электролита. После сушки и прокаливания гидроксида железа (III) получают краситель (железный сурик) – оксид железа (III).
 
Рекуперация железо-, медь-, никельсодержащих шламов гальванического производства / Проценко А.В., Дмитриков В.П.  // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 46.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 1 “Техногенно-екологічна безпека України і прогнозування ризиків. Переробка та утилізація промислових і побутових відходів”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet