Способ регенерации азотно-плавикового травильного раствора — SU 876791 (original) (raw)
Союз Советскнх Соцнапнстнческнх Респубанк(22) Заявлено 11.11. 79 (21) с присоединением заявки И 9 -С 235 1 осударствеиимй комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(53) УДК 621.794. .48:621.794. .422 088.8) Дата опубликования опис ия 310.81 Заявитель ьский, научно-исследовательский институрубной промышленности (,УралНИТИ )(,54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АЗОТНО-ПЛАВИКОВО ТРАВИЛЬ НОГО Р АСТ ВОРА сталей и сплавов окислых раствора плавиковой и 1 ислот без корре ливом в канализ 4 свободной пл ободной азотной легированныхавиково-азотдержащих 2-4Ъ азотнойпотери соавляют 15 и 55-65 с х,518,9воксоствой ию,икоисло Наиболее близким к предлагаем по технической сущности является соб регенерации азотно-плавиково травильного раствора, включающий дение солей металлов путем добав ния серной кислоты, экстрагируют 15 ионы металлов, которые после обр ки трибутилфосфатом выпадают в в шлама сульфатов металлов, а смес НЙО, и НЕ отделяют в виде водног раствора 21. 20 Недостатком этого спос ется невозможность исполь солей, выпавших в осадок ность попадания токсичных в водоемы со сточными вод 25 Цель изобретения - пов тоспособности травильного исключение загрязнения ст токсичными соединениями. Поставленная цель дости 30 что в способе, включающемспого осаеябот о оба являзования и воэможсоединений ами, ышение рабораствора и очных вод гается темосаждение Изобретение относится к химической обработке поверхности"металлов и может быть использовано при регенерации азотно-плавикового раствора для возможности повторного использования травильного раствора, а также для очистки сточных вод от продуктов травления в виде солей железа, хрома, никеля, азотной и плавиковой кислот.Известен способ травления высоколегированных сталей и сплавов врастворах азотной кислоты с фторидами. Отработанные травильные растворы нейтрализуют гашеной известью, после чего сбрасывают в водоемы. При этом в воде повышается не только солевой состав плохо растворимых фторидов кальция, но и содержание растворимых Фтсридов, являющихся токсичными вещедйвами 11.Практика показывает,что стоимость строительства сооружений по очистке стоков травильных отделений во много раз выше стоимости строительства самих травильных отделений. В современных травильных отделениях лишь незначительная доля кислот расходует ся на травление, а основная их масса выбрасывается на обезвреживание, Так например, при травлении труб иэ высо 36295/22-02 (51) МКЛ.солей металлов путем введения в раствор сульфат-ионов, для введения сульфат-ионов используют сульфат натрияв количестве, в 4,6-4,8 раза превышающем содержание железа в отработанном растворе, после чего осадок отделяют от раствора,Этот способ регенерации азотноплавикового травильного раствора,включающий осаждение солей железа,хрома, никеля плавиковойи азотнойкислот, при котором в отработанный травильный раствор вводят сульфат натриядо получения осадка двойных солей с последующим разделением осадка и раствора, а з атем получен ный осветлен ный раствор корректируют кислотами до рабочего состава. При этом сульфат натриявводят в количестве, в 4,6-4,8 разапревышающем содержание железа в отработанном растворе. Количество идущего на обработку сульфата натрияобусловлено необходимостью удалитьиз раствора соли хрома, никеля идругих легирующих элементов и установлено экспериментально.Введение сульфата натрия в отработанный азотно-плавиковый травильный раствор после накопления в немжелеза порядка 60 г/л обеспечиваетвыпадение в осадок двойных солей состава: НаГОГ 6 - двойная соль фторидов железа и натрия, ЙО 504 Р - сульфат и фторид натрия, НОСБОИ)12 НО - двойная соль сульфатов натрия и хрома,8 а.%604)4 Нд.Осульфат натрия и никеля, МОМГу фторид натрия и никеля и получение стабильного по составу азотно-плавикового, практически свободного от солей,раствора.П р и м е р . Для осуществлениярегенерации по предлагаемому способу выполняют следующие операции.Корректированный кислотами азотноплавиковый раствор с содержанием железа порядка 60 г/л переливают в регенерационный бак.Добавляют туда расчетное количество сульфата натрия. Раствор перемешивают 5-10 мин и отстаивают 10-15 мин.Осветленную часть раствора переливают в травильную ванну, анализируют на содержание кислот и железа,а затем корректируют кислотами до Рабочего состава.Осадок используется в производстве образивных материалов.отработанный после корректировоказотно-плавиковый раствор объемом 0,5 м при содержании железа переливают в бак для регенерации, Добавив туда 132 кг безводнЬго сульфата натрия и перемешав в течение 7 мин, получают 0,55 м 3 раствора, который отстаивается 11 мин. Затем осветленную часть объемом 0,37 м З при содержании железа 11 г/л переливают в травильную ванну и откорректировыва 44, 4100 ЧСНЕК209, 6 100 л ЧНйо СДО,где 44,4 и 209,6 К нГсэов 25КННОсвоюкоэффициенты,найденные опытным путем;ЗО К ,К - количество НГ иНР ННОсесе - , НЙО кислот, имеющихся в регенерированном растворе,35СщСНБО - концентрация НГ3и НЙО в технических кислотах,применяемых прикорректировке40 раствора,Ч - объем ванны.Предлагаемый способ регенерацииазотно-плавикового травильного раствора обеспечивает по сравнению сизвестным удаление помимо солей железа соли хрома, никеля, что приводитк восстановлению азотно-плавиковоготравильного раствора. Тем самым снижается расход минеральных кислот.Кроме того, сокращаются потери металла при травлении, воды и тем самымисключается загрязнение водоемовтоксичными соединениями этого рода.Это в свою очередь позволяет снизитьстоимость строительства очистных55 сооружений, так как создается замкнутый цикл использования азотноплавиковых растворов, где нет отработанных растворов, идущих на обезвреживание и слив, а значит, нет необходимости в очистных сооружениях.При годовом расходе на травильнойустановке 1000 т азотной и соответственно 211,64 т плавиковой кислот попредлагаемому способу экономический65 эффект по при"еденным затратам соют, добавив туда 38 л плавиковой кислоты плотностью 1,146 кг/м и 44 лЗазотной кислоты плотностью,1, 339 кг/мПолучился рабочий раствор объемом0,45 м с содержанием железа 9,0 г/л, 5 После травления и корректировоккислотами при концентрации железапорядка 60 г/л раствор снова регенерируют.Образовавшийся во время регенерации осадок из бака выгружают и отправляют на переработку.Скорость и качество травления врегенерированном растворе не отличается от травления в свежеприготовленном растворе.Металлографические исследованияобразцов труб, протравленных в этихрастворах, показывают, что структураметалла не имеет каких-либо отклонений.20 Кислоты добавляют в количествах,рассчитанных по уравнениям:8.76791 Формула изобретения Составитель В.ОлейниченкоРедактор М.Ткач Техред А,дч КорректорМ.Коста Заказ 9523/36 Тираж 1051 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ставляет 191 тыс.руб. за счет сокращения расхода кислот, превращениясброса недоочищенных стоков и сниже,ния потерь металла активного притравлении. Способ регенерации азотно-плавикового травильного раствора, включакщий о осаждение солей металлов путем введения в раствор сульфат-ионов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения работоспособности травильного раствора и исключения загрязнения сточных вод токсичными соединениями, для введения сульфат-ионовиспользуют сульфат натрия в количестве, в 4,6-4,8 раза превышающем содержание железа в отработанном растворе,после чего осадок отделяют от раствора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Липкин Я.Н., Штанько В.М. Химическая и электрохимическая обработка стальных труб.М.,"Металлургия",1974.2. РЖ "Технология неорганических веществ", Л 268, 1975, Р 23.