Способ очистки сточных вод от никеля

 

Изобретение относится к очистке промывных сточных вод от катиона никеля преимущественно в производстве никелирования деталей в электронной промышленности. Целью изобретения является повышение степени извлечения никеля в проточном режиме при увеличении сорбционной емкости ионита. Предложен сорбционный способ очистки промывной сточной воды от катиона никеля на волокнистом ионите, полученном на основе полиакрилонитрильного волокна и содержащем карбоксильные и аминогруппы 3,2-3,9 и 2,0-2,5 ммоль/г соответственно при набухании ионита 70-100%. Способ позволяет в непрерывном потоке полностью очистить прометок от никеля. Высокая эффективность очистки достигается высокой сорбционной емкостью волокна статическая обменная емкость по никелю составляет 125 мг/г) и незначительной набухаемостью его в кислой и щелочной средах, что исключает пристенный проскок при проведения сорбции в динамических условиях на колонне непрерывного действия. Процесс сорбции протекает при подаче раствора снизу колонны со скоростью 3-5 м/ч, а регенерацию рекомендуют проводить противотоком. 1 табл. 3 (Л с

сом советсних социАлистичесних

РЕС(.1Уьлин (19) (11) (1)S С 02 Р 1/42

QllHGAMHE H30EPETEHHR разом.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHSIM

ПРИ ГКНТ CCCP

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4375753/26 (22) 30,12.87 (46) 30,01.91, Бюл. 1(4 (71) Ленинградский институт текстильНой и легкой промь>шленности им. С,М.Кирова и Нлучно-производственное объединение "Исток" (72) 3.R.Áîðèñåíêî> Г,M.Ìóáàðàêøèí, Т.P.Êèðïè÷åíêo, Н,А.Сычевл> А.П.Смирнов, В,И.Но сиков и Г.Л.Платонов (53) 663.631.8 (088.8) (56) Мубарлшкин Г.М., I ончаровл H.h., Емец Л.В. Исследовлние процесса cop(>ции ионов меди, никеля и коблльтл волокнистыми лмфотерными иоиитами.

Журнал прикладной химии, 1982, 1(2, с . 782-285. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СтОЧП(1Х ВОЛ ОТ

11ИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к очистке промывных стачныхс вод r катиона никеля преимущественно в производстве никелиравлния деталей в электронной промьнчленности. Целью изобретения является повышение степени

Изобретение относится к очистке никельсодержащих сточных вод, преимущественно гальванических производств.

Цель изобретения - повышение степени извлечения никеля прн увеличении сорбционной емкости ионита.

Способ осуществляют следующим об2 извлечения никеля в проточном режиме при увеличении сорбционной емкости ионита, Предложен сорбционный способ очистки промывной сточной воды от катиона никеля на волокнистом ионите, полученном на основе полиакрилонитрильного волокна и содержащем карбоксильные и аминогруппы

3>2-3,9 и 2,0-2,5 ммоль/г соответственно при набухании ионита 70-!ООХ, Способ позволяет в непрерывном потоке полностью очистить промсток от никеля, Высокая эффективность очистки достигается высокой сорбционной

/ емкостью волокна (статическая обменная емкость по никелю составляет

1 25 мг/ г) и не значительной набухлемостью его в кислой и щелочной средлх, что исключлет пристенный Проскок при проведении сорбции в динамических условиях на колонне непрерывного действця. Процесс сорбции протекает при подаче раствора снизу колонны со скоростью 3-5 м/ч, а регенерацию рекомейдуют проводить противотоком. 1 табл, Сточную воду пропускают через ионообмеиное волокно, содержащее

2,0-2,5 ммоль/г аминогруапы и 3,23,9 ммоль/г карбоксильные группы при набухаемости 70-lOOX. Для получения волокнистого ионита в качестве исходного используют сфежесформованное полиакрилонитрильное волокно (ПАН-волокно), полученное по диметил1623970 формамидному и/или роданидному способах на Новополоцком ПО "Полимер".

Для сохранения первоначальной влажно» сти в волокне его доставляют в плот5 но упакованных полиэтиленовых иешках.

Кассу волокна для модификации определяют с учетом влажности исходного волокна. Модуль ванны составляет

1:10 (на I кг влажного волокна 10 л рабочего раствора). Средняя величина влажности используемого волокна .м 300Х.

В термостатированную емкость наливают 10 л дистиллированной воды 15 комнатной температуры (18-20 С), выи сыпают 1200 г гидрооксида натрия и

1300 г гидраэинсульфвта, смесь тщательно перемешивают (3-5 иик) до полного растворения компонентов, за- 20 тем нагревают до кипения. В кипящий раствор (100 С) опускают 1 кг влажного волокна и выдерживают в течение 90 мин при периодическом перемешивании (с интервалом 3 мин) и тем- 25 нературе 95 С. Модифицированное волокно вьыимают из отработанного раствора и помещают в ванну, подкисленную серной кислотой до рН 2-4, что обеспечивает сокращение расхода промыв- 30 ной воды в 3-4 раза и продолжительности сушки готового волокна в 2 раза.

Волокно промывают, отжимают и повторно промывают в воде до получения отжима из волокна с рН 7. Промытое до нейтральной реакции волокно высушивают до визуально сухого состояния.

Высокую степень извлечения ионов никеля из сточных вод достигают в динамике при определенном соотношении функциональных групп в иоинте NH

3 СООН 0,6-0,8 определенной степени его набухаемости в кислой и щелочной средах и разрыхленной поверх- 45 кости волокнистого нонообменникз.

Прн использовании волокнистого сорбента в динамике в отличие от статических условий исключительное значение приобретает сродство волокна к жидкой фазе. В эксплуатации, когда волокно "дьппит", т,е. сильно набухает при каком-то значении рН среды (в момент сорбции или регенерации), не может быть обеспечена постоянная плотность наполнения сорбционной колонны. В момент усадки волокна имеет место пристенный проскок, а при Набухании — возрастание гидродинамического сопротивления до прекращения протекания фильтрата.

П р и и е р. 30 г волокнистого прочеса загружают в стеклянную колонну высотой 300 мм с внутренним диаметром 20 мм, заряжают в Na-форму 0,5 M раствором щелочи, который подают сверху до выхода снизу фильтрата с рН 2 7, затем избыток щелочи удаляют дистиллированной водой и подключают колонну к сточной воде с подачей ее снизу вверх до насыщения волокна ионами никеля. Полноту насыщения предварительно определяют визуально по изменению окраски волокна из розового в зеленый цвет.

Объем пропущенного раствора, содержащего 1 г/л катиона никеля, составляет 5,0 л за 300 мин. Удаление никеля с ионита осуществляют 2 К раствором серной кислоты (250 мл), далее ионит заряжают в Na-форму и начинают очередной цикл сорбции никеля, Сравнительные результаты приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа позволяет более эффективно удалять ионы никеля из сточных вод в динамическом режиме, одновременно ввиду более высокой сорбционной емкости волокнистого иокита процесс регенерации осуществляют с большим интервалои. При использовании колонны, например, с ионитом массой в 10 кг разница в сорбционнои емкости по никелю в сравнении с базовым способом составляет: 1200-900 =

3С0 г, что позволяет дополнительно очистить 120 тысяч литров сточной воды (прн концентрации катионов никеля 2,5 иг/л), Следовательно, при скорости потока сточной воды 720 л/ч це» дополнительно сможет работать 15 смен.

Форм ула и з о бр е т е ни я

Способ очистки сточных вод от никеля контактированием с волокннстьа ионообменникои, содержащим амино- и карбоксильные группы и при периодической регенерации нонообменника щелочным раствором, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью павьппения степени извлечения никеля при увеличении сорбиионной еикости ионита, сточную воду пропускают через ионообменное волокно, содержащее 2,0-?,5 миоль/г аминогрупп и

3,2-3,9 ииоль/г карбоксильных групп при набухаеиасти 70-100Х.

1623970

Опыт Содержание Набухае- Сорбция Содержание групп, ммоль/г мость, Х никеля, никеля в мг/г фнльтрате, мг/л е ю» Н С00Н

1 1 6

2" 1,7

Д

Высокое сопротивление, Составитель ))).Федькущов

Редактор С.Лиснна Техред М.Дидик Корректор. М.Самборская

Заказ 166 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Рау)аская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

3 2,0

4 2,2

5 2,5

6 2,1

7 2,2

8 3,0

9 3,0

10 3,2

11 2,8

l2 3,0

)3 2,2

l4 3,1

l5 2,2

l6 l,8

17 2,7

)8" 1,9

l9 1,9

Прототип

4,0 137 90

4,) 152 90

Предлагаемый способ

3,9 100 )25

3,5 84 115

3,2 70 )08

3,6 83 126

3 5 98 120

116 115 52

0,8 58 28

1,2 110 49

1 4 112 56

2,1 116 57

3,6 87 110

l,4 l l O 48

3,7 89 ill

4,0 142 89

l,6 1 15 48

4,1 )25 92

4)0 127 95

0

0

0

0,6

0,5

0,6

0,5