ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нейтрализация травильных растворов и промывных вод из "Защита водоемов от загрязнений сточными водами предприятий черной металлургии " В ОТР и ПВ содержатся свободные серная, соляная, азотная, плавиковая, фосфорная кислоты и их соединения с тяжелыми металлами — соли железа, хрома, никеля и др. Для нейтрализации используются различные щелочные реагенты сода каустическая, кальцинированная аммиачная вода или аммиак соединения кальция (известь, известковое молоко или известняк), магния (доломит, магнезит) различные щелочные сточные воды щелочные отходы химических, металлургических или других производств, которые содержат эти же компоненты (цементная пыль, феррохромовый шлак и др.). Применение того или иного нейтрализатора определяется условиями транспортировки, содержанием в них растворимых компонентов и др. [c.108] Щелочные реагенты удобны тем, что их легче транспортировать и дозировать. В случае применения соды образуется легко отдающий влагу осадок карбонатов тяжелых металлов. Однако сода и щелочь как реагенты дефицитны и дороги, поэтому применяют их, как правило, только в небольших количествах или в виде отходов. Значительно дешевле аммиак, особенно как отход коксохимического производства, притом аммиачные соли легко утилизировать в качестве удобрения. В связи с этим аммиак — перспективный реагент. [c.108] Примечание. В скобках указаны растворимости солей (г/ШЭ г воды). [c.109] При использовании осветленной нейтрализованной воды в обороте высокая растворимость солей нежелательна, так как, быстро накапливаясь при повторном использовании воды, соли делают ее непригодной для использования. Соли тяжелых металлов, содержащиеся в сточных водах, при нейтрализации вступают в реакцию двойного обмена с образованием такой же соли, как и при нейтрализации соответствующей свободной кислоты. При этом вторым продуктом обмена являются малорастворимые основания типа ТИе(0Н)2. [c.109] Растворимость солей зависит от pH, температуры н солевого состава воды, влияющего на ионную силу и активность ионов. При нейтрализации щелочами, помимо гидроокисей, часто в осадок выпадают еще менее растворимые основные соли общей формулы хМе 0 ) -уМе 0 из сульфатных растворов или хМе 0 [) уМеС 2 из хлоридных х у зависят от ряда факторов. [c.109] Мое содержание ионов может Не соответствовать расчетному ввиду ряда трудно учитываемых процессов окисления и гидролиза основных солей, соосаждения, сорбции ионов осадком и т. д. 185]. [c.110] Полнота связывания ионов тяжелых металлов в наибольшей степени зависит от pH. Растворимость гидроокисей хрома и, особенно, цинка с повышением pH заметно увеличивается. [c.110] Основной задачей при нейтрализации является выделение в осадок образовавшихся при реакции малорастворимых соединений ввиду высокой дисперсности частиц и их большого сродства к воде. [c.110] Высокая дисперсность частиц гидроокиси может быть объяснена общеизвестными закономерностями образования новой фазы. [c.111] Размер равновесного зародыша новой фазы тем меньше, чем меньше поверхностная энергия и чем больше степень пересыщения, определяемая разностью фактической и равновесной концентраций. При малом пересыщении, например при медленном добавлении реагента, размеры равновесных зародышей больше, число их невелико, происходит рост зародышей, можно получить крупные кристаллы. При больших пересыщениях размеры зародышей малы, число их велико, все осаждаемое вещество выделяется в виде первичных частиц и рост их не происходит. Постепенно дисперсность может измениться за счет растворения наиболее мелких неустойчивых частиц и роста более крупных. Рекристаллизация (старение) осадка идет медленно, так как связана с диффузионными процессами. [c.111] В настоящее время известно, что при нейтрализации солей (Ре ) без доступа воздуха образуется аморфная гидрозакись железа белого цвета, при старении переходящая в кристаллическую. В присутствии небольших количеств кислорода гидрозакись имеет зеленый цвет. Различают аморфную и кристаллическую Ре(0Н)2, однако условия их образования изучены недостаточно. [c.111] Растворимость гидрозакиси Ре(0Н)2 чрезвычайно мала, пересыщение велико, поэтому даже при медленном добавлении реагента или изменении условий нейтрализации за счет ультразвука, магнитного или электрического поля или добавления ПАВ практически не удается увеличить крупность частиц осадка более чем на 20—30%. [c.111] В Советском Союзе в качестве флокулянта широкое распространение получил полиакриламид (ПАА). Известно также применение ряда синтетических флокулянтов различной химической природы [83, 86]. [c.112] При использовании ПАА для очистки промывных вод травильных отделений наблюдается ускорение осветления. Однако уплотнение осадка и уменьшение его объема при длительном отстаивании незначительно. [c.112] Скорость осаждения взвеси можно увеличить также путем применения утяжелителей [87 ] — частиц с большей плотностью и размерами, чем частицы гидрозакиси, которые механически захватывают или сорбируют хлопья гидрозакиси железа, ускоряя при этом седиментацию и сгущение осадка . Роль инертных частиц играют нерастворимые примеси, входящие в состав нейтрализующего вещества — извести низкой активности, феррохромо-вого шлака, зольной пульпы, шлама газоочисток доменных, мартеновских и электросталеплавильных печей, саморассыпающихся шлаков, отходов цементного производства и др. Поскольку эти вещества содержат значительное количество окиси кальция, можно частично или полностью исключить применение извести. При использовании веществ со связанной окисью кальция (в виде двухкальциевого силиката в феррохромовом шлаке или карбоната кальция), помимо захвата и утяжеления за счет инертных добавок, действует эффект возникающего реагента . Постепенное появление в растворе ионов ОН и в связи с этим уменьшение скорости образования зародышей приводит к увеличению размера частиц. Механизм действия утяжелителей изучен недостаточно. Предполагают, что здесь имеют место чисто сорбционные процессы [88]. [c.112] Некоторые из предложенных методов прошли промышленную проверку, однако по ряду причин (сложность транспортировки, приготовления и дозирования больших количеств реагентов, непостоянство химического состава, увеличение содержания в воде растворимых компонентов и др.) не нашли широкого распространения. [c.112] Другим направлением интенсификации очистки является изменение структуры осадка путем продувки его воздухом и превращения гидрозакиси железа в гидроокись. Ускорение седиментации происходит при этом незначительно, однако остаточное содержание железа ввиду меньшей растворимости гидроокиси, чем гидрозакиси, уменьшается, понижается также и поглощение водой кислорода. [c.112] ВНИПИчерметэнергоочистка с участием ряда организаций и заводов разработали и внедрили методы нейтрализации ОТР и ПВ с получением уплотненного осадка в результате перевода его в кристаллическое состояние. Методы основаны на превращениях различных форм кислородных соединений железа. [c.113] Вернуться к основной статье