Регенерационная утилизация гальванических растворов, содержащих катионы меди (II)

• Автор: Пашаян, Александр Араратович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I Литературный обзор

1.1 Экологические проблемы гальванического производства

1.2 Способы утилизации гальванических растворов, содержащих катионы меди II.

1.2.1 Способы утилизации медно аммиачных гальванических растворов термической обработкой.

1.2.2 Экстракционные способы утилизации медьсодержащих

гальванических растворов

1.2.3 Сорбционные методы утилизации медьсодержащих

гальванических растворов.

1.2.4 Методы утилизации медьсодержащих гальванических растворов с применением ионитов.
1.2.5 Методы утилизации медьсодержащих гальванических растворов с применением процессов мембранного разделения.
1.2.6 Методы утилизации медьсодержащих гальванических растворов цементацией на активных металлах.
1.2.7 Электрохимические методы утилизации медьсодержащих гальванических растворов.
1.2.8 Реагентные методы утилизации медьсодержащих гальванических растворов.
1.2.9 Способы утилизации гальваношламов.
1.3 Аналитическикритическое обобщение литературного обзора.
II Теоретическое обоснование выбора направлений исследовании.
III Методика эксперимента.
3.1 Методы определения меди.
3.1.1 Фотометрический метод с диэтилдитиокарбаматом свинца для
определения малых количеств меди.
3.1.2 Иодиметрический метод определения больших количеств меди.
3.2 Методы математической обработки результатов экспериментов.
3.2.1 Обработка результатов независимых параллельных измерений одной величины.
3.2.2 Определение параметров линейных и квадратичных зависимостей методом наименьших квадратов.
3.3 Определение сухого остатка.
3.4 Определение прокаленного остатка.
3.5 Разработка экспрессметода предварительной обработки образцов.
3.6. Методика эксперимента.
IV Экспериментальная часть
4.1 Приготовление модельных гальванических растворов, содержащих катионы меди II.
4.2. Разработка экспрессметода количественного определения Си2 в травильных растворах.
4.2.1. Разработка экспрессметода количественного определения Си в медноаммиачных растворах щелочного травления.
4.2.2. Разработка экспрессметода количественного определения Си2 в медноаммиачных растворах кислого травления.
4.2.3. Разработка экспрессметода количественного определения Си в меднотартратных электролитах.
4.2.4. Разработка экспрессметода количественного определения Си2 в электролитах меднения, содержащих трилон Б.
4.3 Разработка способа совместной утилизации медно аммиачных растворов кислого и щелочного травления.
4.3.1. Подбор оптимальных условий совместной утилизации.
4.3.2. Определение качественного состава выделенного осадка после совместной утилизации медноаммиачных электролитов кислого и
щелочного травления.
4.3.3 Разработка методов доочистки маточного раствора от Си2 .
4.3.4. Регенерация хлорида аммония. д
4.3.5. Разработка методов доочистки маточного раствора от Си
цементацией.
4.3.6 Регенерация хлорида меди.
4.4 Разработка способа утилизации тартратных электролитов.
4.4.1. Теоретическое обоснование механизма процессов регенерационной утилизации тартратных электролитов меднения.
4.4.2. Подбор оптимальных условий утилизации тартратных электролитов.
4.5 Разработка способа утилизации щелочных электролитов меднения, содержащих Трилон Б.
4.5.1. Теоретическое обоснование механизма процессов регенерационной утилизации электролитов меднения, содержащих Трилон Б.
4.5.2. Подбор оптимальных условий утилизации щелочных медных электролитов, содержащих трилон Б.
4.6 Регенерация солей меди из Си.
V. Методики утилизации.
5.1 Методика регенерационной утилизации медно аммиачных отработанных электролитов.
5.2 Методика регенерационной утилизации отработанных элекгролитов меднения, содержащих Трилон Б.
5.3 Методика регенерационной утилизации отработанных тартратных электролитов меднения.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Промывные воды, отработанные электролиты и растворы образуют сточные воды, которые содержат все компоненты, входящие в гальванические ванны. Сточные воды после очистки по существующим правилам и законам до достижения иредельнодопустимых концентраций вредных веществ, которых согласно технической документации насчитывается около в действительности их больше, попадают в почвы и природные воды. Твердые шламы, образующиеся при очистке сточных вод, в большинстве случаев идут в отвалы и захоропяются, от чего их вредное воздействие на почвы и воды не уменьшается. Тяжелые металлы относятся к одной из наиболее опасных групп веществ, загрязняющих биосферу. Наибольший вклад до в отравление окружающей среды ионами меди, никеля, цинка, хрома и кадмия вносят гальванические производства, полезно использующие лишь потребляемых тяжелых металлов 1. До года в странах СССР ежегодно образовывалось порядка млн. Большая их часть без предварительной очистки сбрасывалась в водные объекты через системы коммунальной канализации. По приблизительным подсчетам, только в водоемы России, ежегодно попадает тыс. За последние годы, с падением объемов производства, сброс отходов уменьшился на . Несмотря на это, ежегодно в РФ и странах СНГ под полигоны для утилизации шламов гальванопроизводств отводится тыс. Из общего количества шламов утилизации подвергается лишь 0,1,5 массы осадков производственных сточных вод 1. Загрязняя природную среду, гальваническое производство наносит ощутимый ущерб другим отраслям народного хозяйства сельскому хозяйству, рыбоводству, транспорту, машиностроению и т. Агрессивные соединения, попадающие в воздух, почвы и природные воды, активно содействуют усилению коррозии всевозможного оборудования, работающего в атмосфере, в наземных и подземных условиях. Количества потерь металлов и сплавов за счет коррозии общеизвестны. Гальваническое производство вынуждено возобновлять защиту оборудования, т. Агрессивные соединения в атмосфере непосредственно воздействуют на человека, а те из них, что находятся в почвах и природных водах, через растения и продукты питания тоже возвращаются к создавшему их человеку. Таким образом, человек, как компонент биосферы, является объектом воздействия загрязнений, выделяемых гальваническим производством, что приводит к различным заболеваниям. Если человек, работающий в гальваническом производстве, защищен от действия агрессивных соединений благодаря мероприятиям техники безопасности, то, находясь вне производственной сферы, он, так или иначе, попадает под воздействие токсичных веществ. На рисунке 1 упрощенно показано взаимодействие гальванического производства с природной средой. С экологической стороной связана экономика гальванического производства, которое, являясь одним из самых материаломких по воде и химикатам, нерационально расходует материальные ресурсы, давая колоссальные потери ценных материалов и воды. Потери металлов, кислот, солей со сточными водами составляют многие тысячи тонн в год. Необходимость разумного подхода к организации технологии, максимально возможному сокращению нерациональных безвозвратных потерь металлов, сплавов, химикатов, сокращению расхода воды диктуется постоянно растущей стоимостью и дефицитностью этих материалов в связи с постепенным истощением общих ресурсов Земли но многим металлам и чистой воде. Сам факт появления подобных прогнозов наводит на мысль о том, что вряд ли стоит бездумно разбрасывать, терять металлы, имеющие тенденцию к скорому исчерпанию. Простыми мероприятиями можно упорядочить расходование и утилизацию применяемых материалов и значительно снизить загрузку сточных вод. Потери в атмосферу при этом минимальны, кубовьте остатки в зависимости от их состава можно частично утилизировать или полностью сжигать. Решение экологических проблем в виде сведения к минимуму вредного воздействия на окружающую среду не может отчуждаться от рационального использования материальных ресурсов с максимальной их регенерацией. Вошедшие в последнее время в обиход термины безводные, безотходные технологии не отражают действительности.