Способ очистки от ртути отработанного рассола ртутного электролиза - SU402200A3

Описание

1

Изобретение относится к очистке отработаниого рассола ртутного электролиза, содержащего растворенный хлор и ртуть в количестве , превышающем 20 мг/л.

Известен снособ очистки от ртути отработайного рассола ртутного электролиза пyтe отдувки растворенного хлора воздухом, обработки натриевой солыо сероводородной кислоты , в частности, сульфидом натрия, и фильтрации через слой гранулированного материала , например аитранита, неска или мраморной крошки.

Однако, известный способ не обеспечивает полной очистки отработаииого рассола от образующегося ири обработке сульфида ртути и кроме того, полного удаления осадка из фильтра .

С целью устранения указанных недостатков предлагается осуществлять фильтрацию, по меньшей мере, через два слоя гранулированного материала, в которых средний размер частиц уменьшается, а удельный вес увеличивается от верхнего слоя к нижнему.

Сущность нредлагаемого способа заключается в добавлении к отработанному рассолу ионов сульфида или гидросульфида в количестве , достаточном для того, чтобы окислительно-восстановительный потепциал раствора по отношению к насыщенному КС1 - каломельному электроду был ниже +0,45 в, предпочтительно +0,25 в. Благодаря этому происходит вынадение в осадок сульфида ртути и удаление выпашиего в осадок сульфида ртути при иронусканни рассола через фильтр, состоящий , по меньшей мере, из двух слоев гранулированного фнльтруюихего материала, причем средний размер частиц гранулированного материала уменыиается, а удельный вес возрастает от слоя к слою, начиная от верхней части фильтра.

Осадок удаляют из фильтра обратной промывкой фильтра жидкостью, обычио водой, или же продувают фильтр газом, обычно воздухом . Целесообразно нродувку газа вести снизу вверх, с тем, чтобы произошло отделение твердых частиц осадка от фильтрующего материала, а затем пропускать через фильтр в том же нанравлении жидкость для того, чтобы нроизошло образование исевдоож жспного слоя фильтрующего материала с иоследующим удалением из него сульфида ртути.

После удаления осадка скорость жидкости ностепенно уменынают для того, чтобы частицы фнльтруюн1,его материала могли снова занять первоначальное положение. Так как удельиьп вес слоев фильтрующего материала возрастает сверху вниз, то скорость оседания также увел чнвастся сверху вниз, в результате чего нижнне слои оседают более быстро.

чем верхние слои и благодаря чему сохраняется оптимальная структура фильтра.

Осадок в этом случае отделяется достаточно быстро в виде хорошо коагулированного крунного н плотного продукта, который легко может быть отделен от жидкости любым известным способом.

Ртуть может быть выделена из осадка, например , путем нагревания с железом или известью , или путем растворения в щелочном сульфидном растворе и электролитического восстановления раствора, или же с помощью восстановителя, нанример, амальгамы натрия. Перед обработкой раствора сульфидом или гидросульфидом натрия желательно максимально удалить из рассола хлор. Обычно раствор содержит около 400 частей на миллион свободного хлора, и количество хлора при продувке через рассол воздуха может быть уменьшено до 30 частей. Обесхлоривание рассола полностью заверщается под действием ионов сульфида или гндросульфида.

В состав фильтра могут входить любые подходящие материалы, обеспечнваюнд1е уменьшение среднего размера частин и возрастание удельиого веса в соседних слоях фильтра сверху вниз.

В качестве таких материалов могут быть использованы антранит, каменный уголь, активированный уголь, графит, кварц, флннт, кремний, окись магния, алюминий, гарнет и песок.

Целесообразно перед добавлением к рассолу сульфида или гидросульфида обработать его для удаления из него нерастворимых продуктов , например графита. Удаление происходит или с помощью фильтра, такого же, как и фильтр для удаления из рассола осадка сульфида ртути, или же фильтром, в котором происходит адсорбция фильтруемого продукта активированным древесным углем. Для удаления нерастворимых веществ можно также иснользовать гидроциклон. Такую обработку рассола можно проводить и до и после его продувки воздухом.

Предложенный способ относится в основном , к обработке кислых рассолов, однако рН рассола не лимитирует существа изобретения, и но нредложенному способу можно обрабатывать рассолы с рН от 1 до 11. Однако, наиболее нредпочтнтельной является обработка рассолов, у которых во время выпадения осадка сульфида ртути рН поддерживают в интервале от 5 до 7.

Пример 1. 100 л вытекающего из ртутного электролизера отработанного рассола, предварительно прошедшие обработку воздухом (продувку с целью ум.еньшения количества хлора до 70 частей) и содержащие 10 частей ртути, пропускают через реактор с расходом 20 л/час и непрерывно обрабатывают раствором сульфида натрия, поддерживая окислительный потенциал на уровне +0,1 в.

измеряя его при номощи платинового электрода и насыщенного каломельного электрода. Сульфид ртути выпадает в осадок в виде мелкодисперсного черного осадка и фильтруется

пропусканием раствора через смешанный фильтр диаметром 5 см. Верхний слой фильтра толщиной 2,5 см с размером 7-10 меш (размер частиц 1,7-2,4 мм) образован частицами антрацита с удельным весом 1,4. Затем идет промежуточный слой из частиц флиита с удельным весом 2,65, толщиной слоя 2,5 см и характерным размером 18-25 менг (размер частиц 0,6-0,85 мм). Затем идет слой из частиц алюмииия с удельным весом 3,9.

Толщина слоя 5 см, размер 30-36 мещ (размер частиц 0,4-0,4 мм). И, наконец, слой фильтра толщиной 2,5см и размером 6-8 меш (размер частиц 2-2,8 мм) образованный частицами алюминия, и слой мелкой гальки диаметро .м 0,6-1,3 см, толнщной 3,8 см, лежащий на перфорированном листе из титана. После фильтрации в растворе содержится менее 0,1 части ртути н нолностью отсутствует свободный хлор.

Выпавший иа фильтре осадок удаляют из фильтра путем продувки его воздухом, направленным снизу вверх, с последующим пропусканием воды и образованием нсевдоожиженного слоя, из которого отводят осадок.

Промывочную жидкость собирают в делительной воронке, в которой происходит оседание сульфида ртути. В течение нескольких минут образуется крупнозернистый плотный осадок, который легко отделяется от промывочной жидкости.

Веделенный из фильтра осадок весит 1,04 г и па 90% состоит из ртути.

Пример 2. Выходящий из ртутного электролизера отработанный рассол продувают

воздухом для уменьшения содержащегося в нем хлора до 70 частей и пропускают через два параллельных фильтра, описанных в примере 1, но имеющих диаметр 15 с.м. Пропускная способность фильтра - 1 . Эта

фильтрация уменьшает количество содержащегося в растворе нерастворимого графита. Затем раствор обрабатывают в условиях примера 1 для образования осадка сульфида ртути . После этого раствор фильтруют иа фильтре , онисанном в примере 1, но с диаметром 10 см. Толщина каждого слоя - 23 см. Отфильтрованный рассол анализируют на содержание в нем ртути, онределяя эффективность нроцесса.

Из фильтра удаляют осадок, пропуская через него воздух снизу вверх при давлении 0,3-0,4 кг/см в течение 2-3 мин. Затем через фильтр снизу вверх нронускают воду в количестве 8-10 л/мин собирают ее и анализируют на содержание ртутн. Осадок, содержащий ртуть, легко отделяется в делительной воронке .

В таблице приведены результаты различных опытов.

Предмет изобретения

Способ очистки от ртути отработанного рассола ртутного электролиза путем отдувки растворенного хлора воздухом, обработки натриевой , солью сероводородной кислоты при контролируемом окислительно-восстановительном потенциале и фильтрации через гранулированный материал, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и облегчения удаления осадка, фильтрацию осуществляют , по меньшей мере, через два слоя гранулированного материала, в которых средний размер частиц уменьшается, а удельный вес увеличивается от верхнего слоя к нижнему.

Реферат

Формула