Обработка осадков сточных вод гальванических производств

В процессе очистки сточных вод гальванических производств всегда образуются осадки, состав и количество которых зависят от химического состава и расхода сточных вод и методов их обработки [1–3]. На промышленных предприятиях обычно обработка таких осадков заканчивается их кондиционированием и механическим обезвоживанием. Далее осадки надо высушивать и эвакуировать с площадки предприятия.

Мы уже давно познакомились с положительным опытом работы МУП «Промотходы» (г. Москва). Напомним некоторые итоги его деятельности.

• В .В. Ивановым с коллегами в статье [4] описана переработка металлсодержащих отходов, включая осадки сточных вод гальванических производств. Предлагаемые авторами подходы в виде блок-схемы представлены на рис. 1.

Из химнеликвидов, гальванических и аккумуляторных электролитов освоен промышленных выпуск дешевого антисептического состава для древесины по ГОСТ 20022.2-80 «Защита древесины. Классификация» [5] и двухкомпонентного со- става для одновременного антисептирования и тонирования древесины под красное дерево. Вся продукция сертифицирована.

Специальная обработка хромовых, медных, никелевых и кадмиевых электролитов с использованием химнеликвидов позволяет получать пигментные пасты различных ярких цветов (зеленого, бирюзового, желтого и др.), являющиеся сырьем для водоэмульсионных красок.

Осадки очистных сооружений гальванических производств после отстаивания и дополнительного уплотнения обезвоживают на вакуум-фильтре до влажности 70–80 %. В твердой фазе обезвоженных осадков содержание основного вещества в виде гидроксида составляет, масс. %: никелевый – 91; медный – 74; хромовый – 79. Данные концентраты являются ценным сырьем для гидрометаллургии и могут быть переработаны в пигментные пасты.

По аналогичным технологиям обрабатывают и сточные воды производств печатных плат, которые по своему составу схожи с рассматриваемыми сточными водами [6–8].

Аксенов В.И., Царев Н.С., Николаенко Е.В., Ничкова И.И.

Химнеликвиды, гальванические электролиты, аккумуляторные

Средство защиты древесины по ГОСТ 20022.2-80, антисептический и огнезащитный состав для

фильтр

Обезвоженные осадки сточных вод гальванических производств

Усреднитель

Раскисляющая добавка для металлургической выплавки меди

Рис. 1. Блок-схема безотходной переработки металлсодержащих отходов с получением продукции

• В .И. Наумов с коллегами в работе [9] предлагает извлекать цветные металлы из осадков сточных вод гальванических производств методом выщелачивания. Принципиальная схема указанного процесса представлена на рис. 2.

Из осадков вначале готовят суспензию с соотношением твердой фазы к жидкой Т : Ж = 1 : 40. Далее полученная суспензия поступает в реактор, где смешивается с раствором соляной кислоты. Соляная кислота позволяет разрыхлить структуру осадка за счет перевода в раствор нерастворимых в аммиачном растворе компонентов осадка.

После добавления соляной кислоты в реактор подают аммиачную воду. В результате образуется аммиачный раствор (NH4OH – 10 г/дм3; NH4Cl – 25 г/дм3), который обеспечивает селективное извлечение меди, никеля и цинка и пере- водит в осадок металлы, не подлежащие извлечению (хром, железо, кальций, магний и др.). Процесс выщелачивания ведут при температуре 35– 40 °С в течение 15 ч.

После образования растворимых аммиачных комплексов меди, цинка, железа и др. суспензию подают в фильтр, в котором она разделяется на осадок и фильтрат, содержащий указанные аммиачные комплексы.

Осадок из фильтра направляют в конвейерную печь для обезвреживания от хрома. В ней при 800-1200 ° С происходит образования практически нерастворимого и устойчивого в кислотах и щелочах соединения Cr 2 O 3 . Полученный осадок можно использовать в качестве добавок в строительные материалы и бетонные дорожные покрытия в количестве до 10 %.

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Концентрат цветных металлов

Рис. 2. Принципиальная схема переработки осадков сточных вод гальванических производств

Фильтрат отводится в обогреваемый паром десорбер, где при 80 ° С происходит распад аммиачных комплексов до оксидов цветных металлов и газообразного аммиака, который поступает в абсорбер, орошаемый водой. Полученную аммиачную воду возвращают в начало процесса выщелачивания.

Суспензию, содержащую оксиды и гидроксиды цветных металлов, фильтруют. Полученный осадок (концентрат металлов) сушат в течение 2 часов при температуре 250 ° С, после чего направляют его на склад готовой продукции и далее на предприятия цветной металлургии. Фильтрат отводят на очистные сооружения химически загрязненных сточных вод для нейтрализации.

Следует отметить, что в последние годы явно прослеживается тенденция к созданию бессточных технологий в гальваническом производстве [10–12]. Как показывает наш опыт, это очень сложная, но крайне востребованная тенденция.