РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Образование и свойства гальваношламов 5
1.2 Утилизация гальванических шламов 9
1.3 Регенерация металлов из гальванических шламов 11
1.5 Перевод компонентов шлама в раствор 16
1.6 Переработка растворов выщелачивания. Выделение металлов из растворов 18
1.7 Электролиз растворов выщелачивания 19
1.8 Экстракционные методы 27
1.9 Сорбционные методы 28
1.10 Сорбционное извлечение никеля 32
1.11 Сорбционное извлечение хрома 37
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 42
2.1 Определение химического и фазового состава сырья 42
Результаты фазового анализа исследуемого шлама представлены на рисунке 2.1 43
Рисунок 2.1 - Результаты рентгенофазового анализа гальванического шлама 43
2.2 Фракционный анализ 44
2.3 Сернокислотное выщелачивание 47
2.4 Выщелачивание гальваношламов в растворе Трилона Б 49
2.5 Выщелачивание гальваношлама в растворе ЫН4С1 51
2.6 Выщелачивание шлама в растворе соляной кислоты 54
2.7 Выщелачивание шлама в растворе соляной кислоты с добавлением аммиачной воды 57
2.8 Выщелачивание гальваношлама в растворе ЫН4ОН 59
62
2.9 Выщелачивание гальваношлама в серной кислоте и изучение кинетики процесса 62
2.10 Выбор ионита для сорбции никеля 66
2.11 Изотерма сорбции N1 (II) на ионите Lewatit ТР-207 67
2.12 Исследование влияния pH на сорбцию никеля 70
2.13 Исследование процесса сорбции раствора выщелачивания гальванического шлама в
динамических условиях 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
Скорость развития всех сфер промышленности, транспорта, энергетики, рост численности населения, урбанизация привели к тому, что природная среда претерпела ряд изменений, в том числе и неблагоприятных, связанных с воздействием на биосферу. Вредные вещества антропогенного происхождения оказывают глобальное воздействие на природную среду.
Ионы тяжелых металлов имеют свойство мигрировать из отходов в биологически активную среду при взаимодействии отходов с этой средой.
Тяжелые металлы поступают в окружающую среду со сточными водами, с твердыми отходами и из факелов предприятий. Ежегодно в России образуется около 7 млрд. т твердых отходов, из которых вторично используется лишь 28%. Количество загрязненных вод, сбрасываемых в водоемы во всем мире, составляет 250-300 млрд. м3 в год [1, 2].
Шламы, возникающие в процессах нанесения гальванических покрытий, являются одним из самых токсичных техногенных материалов. Вместе с тем, большое количество цветных металлов, содержащихся в шламах, делает их ценным сырьем. Актуальной является проблема извлечения тяжелых цветных металлов.
Оптимальным решением этой проблемы может являться создание мало- и безотходных технологических систем, когда отходы одного производства служат сырьем для другого. Таким образом, можно предотвратить вредное воздействие сточных вод и твердых отходов на окружающую среду, превратить их во вторичные сырьевые ресурсы, использование которых имеет важное экономическое и природоохранное значение.
Шламы гальванических производств содержат большое количество цветных металлов и являются ценным источником сырья.
В работе предложена гидрометаллургическая технология переработки гальванических шламов, обеспечивающая отделение цветных металлов от хрома и железа.
В качестве растворителей рассмотрены растворы серной и соляной кислот, аммиак, Трилона Б. При использовании серной кислоты извлечение цветных металлов в раствор достигало 90%. Основным недостатком сернокислотного выщелачивания является значительный переход в раствор железа и хрома (III).
Изучено сорбционное поведение ионов Ni(II) и Cr(III) на комплексообразующих ионитах. На модельных сернокислых растворах показано, что ионит Lewatit TP 207 селективно поглощает ионы Ni(II) и практически не сорбирует Cr (III).
Обнаружена конкурентная сорбция ионов кальция, полностью подавляющая сорбцию ионов никеля.
Предложено использовать для выщелачивания растворы аммиака, обеспечивающие селективный перевод в раствор никеля и меди. Железо, хром и кальций остаются в остатке выщелачивания. Ионит Lewatit TP 207 эффективно поглощает ионы никеля и меди из аммиачных растворов и обеспечивает их концентрирование.
