CS270362B1

CS270362B1 - Process for treating phosphatizing sludge

Info

Publication number: CS270362B1
Application number: CS878153A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Bahensky; Pavel Ing France
Original assignee: Vladimir Ing Bahensky; France Pavel
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS815387A1

Abstract

Raěi ao zpracováni fosfatizačních kalů po fosfátováni kovových výrobků. Kaly so rozpouštějí v přebytečné kyselině fosforečná a vzniklý roztok primárních fosfátů so védo přes silně kyselý katox, kdo so zachytl kovové ionty. Zbylá kyselina so částečně použije k dalšímu rozpouštěni kalu a částečně so převode na nerozpustný fosforečnan vápenatýThe article deals with the processing of phosphating sludges after phosphating metal products. The sludges are dissolved in excess phosphoric acid and the resulting solution of primary phosphates is passed through a strongly acidic cation exchanger, which captures the metal ions. The remaining acid is partly used to further dissolve the sludge and partly converted to insoluble calcium phosphate.

Description

Vynález se týká způsobu zpracováni fosfatizačních kalů, tj. kalů, které vznikají při fosfátování kovových předmětů.The invention relates to a method for processing phosphating sludges, i.e. sludges that are generated during phosphating of metal objects.

Kal, který se tvoři při vytvářeni fosfátových vrstev na povrchu kovových výrobků, klesá ke dnu fosfatizační lázně a musí být pravidelně odčerpáván. Hlavní součásti kalu je terciární - tedy nerozpustný fosforečnan železitý a zinečnatý, se stopami jiných těžkých kovů. Tento kal představuje v současné době obtížný odpad, který se vyváží na skládku. Není tedy nejen nijak využíván, ale představuje navíc ekologické nebezpečí, zejména kontaminaci spodních vod.The sludge that forms during the formation of phosphate layers on the surface of metal products sinks to the bottom of the phosphating bath and must be pumped out regularly. The main component of the sludge is tertiary - i.e. insoluble ferric and zinc phosphate, with traces of other heavy metals. This sludge currently represents a difficult waste that is taken to landfill. Therefore, it is not only not used in any way, but also represents an ecological hazard, especially contamination of groundwater.

Tento nedostatek současného stavu techniky se do značné míry odstraňuje způsobem zpracováni fosfatizačních kalů podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se fosfatizační kal postupně rozpouští v přebytečné kyselině fosforečné, vzniklý roztok primárních fosfátů se vede do iontoměničové kolony se silně kyselým katexem a výtok z kolony se vede zpět na kal. Primární fosfáty, vznikající rozpouštěním fosfatizačních kalů v přebytečné kyselině fosforečné, jsou dobře rozpustné. Kyselý katex zadrží část kationtů a výtok z katexu, obohacený volnou kyselinou foeforečnou, se vede zpět na kal. Tím vzrůstá množství volné kyseliny fosforečné, která se z oběhu odtahuje a neutralizuje hydroxidem vápenatým za vzniku nerozpuetného fosforečnanu vápenatého, který lze výhodně použit jako hnojivo. Výluh katexu lze upravovat v běžné zneěkodňovací stanici a podstatně menši množetvi kolů, které obsahují pouze dva kovy, se nechá odeadit.This deficiency of the current state of the art is largely eliminated by the method of processing phosphatization sludge according to the invention. The essence of the invention lies in the fact that the phosphatization sludge is gradually dissolved in excess phosphoric acid, the resulting solution of primary phosphates is fed into an ion exchange column with a strongly acidic cation exchange resin and the effluent from the column is fed back to the sludge. Primary phosphates, formed by dissolving phosphatization sludge in excess phosphoric acid, are readily soluble. The acidic cation exchange resin retains some of the cations and the effluent from the cation exchange resin, enriched with free phosphoric acid, is fed back to the sludge. This increases the amount of free phosphoric acid, which is withdrawn from the circulation and neutralized with calcium hydroxide to form insoluble calcium phosphate, which can be advantageously used as a fertilizer. The cation exchange leachate can be treated in a conventional waste disposal station and a significantly smaller number of wheels containing only two metals can be disposed of.

Postupem podle vynálezu se podstatně sníží objemy závadných kalů po fosfatizaci a získá se znečné množetvi fosfátů, využitelných v zemědělství jáko hnojivo. Oelikož se kovové ionty vyloučí separátně v podobně hydratovaných oxidů, bylo by možné je využívat v hutnictví. Způsob podle vynálezu nevyžaduje investiční náklady na vývoj ne^ bo výstavbu nových zařízení. Promýváni surových kalů lze provést na běžném filtru, katexová kolona se použije z regenerace mořicí fosforečné kyeeliny, neutralizační stanice je běžného typu.The process according to the invention significantly reduces the volumes of problematic sludge after phosphatization and obtains a significant amount of phosphates, usable in agriculture as fertilizer. Since metal ions are separated separately in the form of hydrated oxides, it would be possible to use them in metallurgy. The process according to the invention does not require investment costs for the development or construction of new equipment. The washing of raw sludge can be carried out on a conventional filter, the cation exchange column is used from the regeneration of pickling phosphoric acid, the neutralization station is of a conventional type.

Vynález je dále podrobněji vyevětlen na příkladech jeho možného konkrétního provedení.The invention is further explained in more detail by examples of its possible specific embodiment.

Přiklad 1Example 1

Při laboratorním pokueu 10 g suchého fosfatizačního kaly, který obsahoval 22,4 % hmotnostních železa a 8,05 % hmotnostních zinku, bylo rozmícháno ve 100 ml destilované vody a přikapávána koncentrovaná kyselina fosforečná za stálého mícháni až do rozpuštění kalu. Roztok byl veden přes silně, kyselý katex Ostion KS, který se běžně používá při regeneraci mořicí kyseliny foeforečné. Roztok po průchodu ketexem byl podroben analýze a bylo zjiětěno, že obeahuje 11,4 g.l^ železa a 0,025 g.!**^ zinku.In a laboratory experiment, 10 g of dry phosphating sludge containing 22.4% iron and 8.05% zinc was mixed in 100 ml of distilled water and concentrated phosphoric acid was added dropwise with constant stirring until the sludge dissolved. The solution was passed through a strongly acidic cation exchanger Ostion KS, which is commonly used in the regeneration of pickling phosphoric acid. The solution after passing through the cation exchanger was analyzed and found to contain 11.4 g.l^ iron and 0.025 g.!**^ zinc.

Přiklad 2Example 2

Fosfatizační kal byl naplaven na kyselinovzdorný filtr. Přebytečná voda byla vytlačena stlačeným vzduchem a kal promýván 10%ní kyselinou fosforečnou. Vzniklý roztok byl veden do iontoměničové kolony ee eilně kyselým katexem, kde byly zadrženy ionty zinku a část železa. Výtok z iontoměničové kolony byl používán zpětně k proplachování kalu tak dlouho, až ee veškerý kal rozpustil. Na filtr byla naplavena další dávka kalu, část proplachové kyseliny byla odčerpána a zpracována na foeforečnan vápenatý, zbytek použit pro rozpouštění této další dávky kalu. Vzhledem k tomu, že koncentrace kyseliny foeforečné během tohoto procesu stoupá, je nutno ji podle potřeby ředit vodou na základní koncentraci cca 10 %, Z fosfatizačních kalů bylo získáno více než 90 % jejich obsahu fosforu.The phosphating sludge was floated onto an acid-resistant filter. Excess water was expelled with compressed air and the sludge was washed with 10% phosphoric acid. The resulting solution was fed into an ion-exchange column with a strong acidic cation exchange, where zinc ions and part of the iron were retained. The effluent from the ion-exchange column was used back to rinse the sludge until all the sludge was dissolved. Another batch of sludge was floated onto the filter, part of the rinsing acid was pumped off and processed into calcium phosphate, the rest was used to dissolve this next batch of sludge. Since the concentration of phosphoric acid increases during this process, it must be diluted with water as needed to a basic concentration of approximately 10%. More than 90% of their phosphorus content was recovered from the phosphating sludge.

Vynález je možno použit i pro zpracování kalů vznikajících při neutralizaci odpadních vod po fosfatizaci.The invention can also be used for the treatment of sludges generated during the neutralization of wastewater after phosphatization.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for processing phosphatization sludge, characterized in that the phosphatization sludge is gradually dissolved in excess phosphoric acid, the resulting solution of primary phosphates is fed into an ion exchange column with a strongly acidic cation exchange resin, and the effluent from the column is fed back to the sludge.