Макет страницы
что предпочтительно, путем механического удаления воды с помощью центрифугирования, уплотнения и т. п.
Уплотнение предпочтительно проводить с использованием фильтрпресса или ленточного пресса. Такое концентрирование шлама или его смеси с измельченными отходами кожи приводит к получению материала способного поддерживать горение и содержащего твердого вещества 20—45 %, а еще предпочтительнее 30—45 %.
Концентрированный шлам 5 так же как и отходы кожи, обычно содержащие 40— 50 % извлекаемого хрома и обладающие высокой калорийностью, могут направляться на сжигание раздельно. Однако предпочтительно перед сжиганием смешивать кислые отходы кожи со щелочным шламом, используя один из способов, описанных выше.
Твердые отходы дубильного производства 8 подаются в печь 9. Печь работает при относительно низких температурах — до 650 0C, предпочтительно при 425— 650 °С, лучше всего при ~540 0C Негорючие материалы, в том числе трехвалентный хром превращаются в золу, а органические соединения сгорают с образованием газообразных продуктов и углерода.
Поскольку температура в печи не высока, образующиеся газы не являются полностью окисленными; их необходимо удалять из зоны горения и направлять на дальнейшую обработку для полного окисления. Дополнительная обработка может также потребоваться для удаления некоторых вредных примесей. Применение низкой температуры в совокупности с наличием по меньшей мере двух стадий окислительной обработки образующихся газов позволяет свести к минимуму содержание хрома в газовой фазе. Конечный газообразный продукт состоит в основном из H2O и CO2 и может быть выброшен в атмосферу. Стадия вторичного окисления печных газов на схеме обозначена как 10.
Зола 11, содержащая трехвалентный или шестивалентный хром, удаляется из печи. Шестивалентный хром может быть направлен на стадию выщелачивания 12, где образуется хромсодержащий раствор 13. Раствор может быть получен различных концентраций, в зависимости оттого какая концентрация требуется для использования в данном конкретном дубильном производстве. В качестве выщелачивающего агента могут быть применены вода, кислоты или их смеси, такие как азотная кислота HNO3 или серная кислота H2SO4.
Полученный раствор хрома может быть использован при дублении в качестве источника бихромата. В то же время он может быть подвергнут и дальнейшей обработке, например путем концентрирования при нагревании или очистке методами фильтрации, осаждения, промывания, перекристаллизации и т. п. Обычно для этой цели используется фильтрование; возможно использование тепла, выделяемого печью.
Метод выделения хрома из различных источников, в том числе и из отходов кожевенного производства, включающий осаждение оксидом магния описан Д. К. Хем-мингом, Р. Е. Ханом и Дж. В. Робинсоном мл. (патент США 4 108596, 22 августа 1978 г.; фирма «Ревере Коппер энд Брасс, Инк.»).
Процесс включает контактирование кислого раствора, содержащего сульфат-ионы и трехвалентный хром не менее чем с 4 молярными эквивалентами MgO или Mg (OH)2 на три молярных эквивалента трехвалентного хрома дополнительно к тому количеству MgO, которое требуется для нейтрализации свободной кислоты и получения рН раствора ~4. При этом образуется плотный зернистый аморфный хромсодержащий осадок, который легко оседает. Его образование описывается уравнением:
3Cr2(S04)3 + 8MgO^ Cr2(OH)4SO4•4Cr(OH)3■4H2O + 8MgSO4. Продукт, содержащий трехвалентный хром, может быть легко отделен от жидкой фазы и использован в качестве источника хрома для дальнейшей переработки. Водная фаза, получаемая после отделения осадка содержит менее 0,5 мг/л хрома.
Ниже приводится пример осуществления этого процесса. Отработанная дубильная жидкость объемом 4 л, содержащая 4,66 г/л хрома и имеющая рН = 3,6 фильтруется для удаления чужеродных твердых частиц. При постоянном перемешивании добавляют 21,6 г MgO (10 %-ный избыток). Значение рН раствора достигает 9,5, причем происходит быстрое образование и осаждение зернистого осадка. Осадок легко фильтруется в вакууме («1,07 МПа), фильтрат содержит 0,062 мг/л Cr. Осадок от фильтрования переносят в сосуд емкостью 1 л и растворяют в H2SO4. Концентрированный кислый раствор хрома объемом 290 мл имеет рН = 2,5. При упаривании раствора до конечного объема 233 мл в нем содержится 82,1 г/л Cr и 1,2 г/л Mg.
4*
99
