Сернокислым алюминием

Согласуется с поведением чистых компонентов и влияние добавок никеля к хромистым сталям на их стойкость в активном состоянии. Так, было показано, например, что введение никеля (до 14%) в сталь Х22Т сопровождается резким (на 3 порядка) снижением скорости ее растворения при постоянном потенциале в серной кислоте [54], Аналогичный результат для сернокислых растворов получен и для стали 1X18 [52] и для других сталей [55]. Для торможения анодного растворения хромистых сталей достаточно уже небольших добавок никеля. Так, сталь, содержащая 25% хрома и 0,5 - 3% никеля, растворяется в 1 н. серной кислоте со скоростью существенно ниже скорости растворения соответствующей беэникелевой стали [56] .

По мнению некоторых исследователей, для сернокислых растворов такое явление, связанное с образованием сульфатов растворяющихся металлов, наблюдается не только при растворении железа [ 7,67]> но и при растворении ни-келя [ 68,69]. На хроме солевые защитные слои при потенциалах вблизи <Р не образуются [ 8]. В полном согласии с этими результатами для хромистых сталей появление предельных токов рассматриваемой природы характерно только при содержании хрома в сплаве ниже некоторой критической концентрации, для которой в литературе приводятся значения 6,7% [70], 10% [ 71] и 13% [51]. В сернокислых растворах предельные токи, связанные с солеобразованием, наблюдаются также и для сплавов железа с никелем при содержании никеля в сплаве менее 30% [71]. При этом появление предельных токов связано с образованием сульфата железа.

В сернокислых ваннах получают пластичные осадки железа при нормальной температуре и низких плотностях тока (0,1—0,2 А/дм2). Хрупкость электролитического железа объясняется его способностью поглощать водород. В электролитическом железе, полученном из хлористых электролитов при температуре 100 °С, содержится лишь 0,002—0,003 % водорода. Электролитическое железо, осажденное из сернокислых растворов при 18 °С, содержит 0,085 % водорода.

трированных сернокислых растворов.

тория из сернокислых растворов. Редкоземельные элементы извлекают

сернокислых растворов можно применять электролит из следую-

Германий- из сульфатных растворов может быть количественно выделен цементацией цинком. При этом установлено, что в процессе цементации происходит попутное образование летучего гидрида германия GeH4, результатом чего являются значительные потери германия в процессе (до 20 - 40 %) [ 203]. Установлено, что выход гидрида германия увеличивается в присутствии меди и мышьяка. Обнаружено образование гидрида германия в щелочных растворах [ 204]. В работе [ 205] показано, что на цинковых пластинах степень цементации германия выше, чем на цинковой пыли. Сообщается о деполяризующей роли ионов меди при цементации германия железом и оловом иэ сернокислых растворов [ 206]. Предложено проводить цементацию германия амальгамой цинка [ 207].

1. Извлечение элементов из щелочных, нейтральных, солянокислых и сернокислых растворов, получающихся при переработке полупродуктов.

Ниже (а также на рис. 49) приведены данные, полученные при исследовании сорбции селена и теллура из сернокислых растворов (50 г/л H2SO4) анионитами. Сорбировано, мг/г, следующее количество селена:

Из пентахлоридов готовили солянокислый раствор путем растворения в концентрированной соляной кислоте с последующим разбавлением водой. Для устойчивости и связывания тантала во фторидный комплекс в раствор добавляли плавиковую кислоту до концентрации 0,4 моль/л. При более низкой концентрации HF происходил гидролиз. На сорбцию поступал раствор с содержанием 7 г/л Nb; 8 г/л HF, 4 моль/л НС1. Этот раствор пропускали со скоростью 1 мл/(см2-мин) (0,6 м/ч) через колонку из оргстекла сечением 1,4 см2 с 12 г анионита АВ-17Х8 в С1-форме с крупностью зерен 0,25—0,5 мм. Вытекающий фильтрат отбирали фракциями по 25—50 мл и в каждой фракции определяли содержание ниобия и тантала. Тантал определяли радиометрическим методом по изотопу Та181, который добавляли в исходный раствор. Результаты опыта показали количественное извлечение тантала из больших объемов раствора: до проскока было пропущено через колонку около 130 удельных объемов раствора. Общее количество сорбированного ионитом тантала составило примерно 180 мг/г смолы. Аналогичные результаты получались и при извлечении тантала из сернокислых растворов с концентрацией H2SO4 не ниже, чем 2,5 моль/л. Причем одновременно с извлечением тантала достигалась его значительное концентрирование. При осуществлении разделения в сернокислых растворах содержание фтора может быть сведено до минимума. При молярном отношении [Та]: [HF]=1 :6 тантал полностью сорбируется анионитом. Ниобий при любом содержании HF в исследованном интервале не сорбируется анионитом из 5-н. раствора серной кислоты.

Молибден и вольфрам могут быть отделены от щелочных, щелочноземельных металлов, а также от титана, алюминия, железа, бериллия, кадмия, кобальта, меди, галлия, германия, никеля, ванадия и цинка на анионите Дауэкс-1х8 в 5О4-форме. Молибден и вольфрам селективно поглощаются на смоле из сернокислых растворов, содержащих перекись водорода [196]. Удаление поглощенных в небольшом количестве примесей происходит при промывке смесью 1-м. (NI-U)2SO4 +0,025-м. I-bSCX. Элюирование вольфрама и молибдена осуществляется 0,5-м. ЫаС1 + 0,5-м. NaOH.

Для удаления коллоидальных примесей воду подвергают коагуляции, т. е. обработке сернокислым алюминием (коагулянтом), в результате чего коллоидальные примеси превращаются в грубодисперсные, отделяемые затем от воды отстаиванием либо фильтрацией.

Для удаления взвешенных веществ из общего потока, сточных вод производства бумаги и картона поступающих на механическую очистку, применяют -отстойники преимущественно радиальные. Эффект осветления при продолжительности отстаивания 2—4 ч составляет 70 %. При необходимости более глубокой очистки предусматривают коагуляцию стоков сернокислым алюминием с добавкой флокулянтов. Для очистки стоков с содержанием взвешенных веществ не более 5 мг/л применяют контактную коагуляцию в толще зернистой загрузки.

Каждая стадия в такой схеме обработки несла определенную нагрузку по улучшению санитарно-гигиенических показателей. Коагуляция сернокислым алюминием существенно уменьшала количество индикаторного вируса. Озонирование дозами 10 и 20 мг/л обеспечивало снижение колииндекса соответственно до 982+212 и 283+141, высокую инактивацию* остаточных количеств вируса (при дозе выше 10 мг/л) и выполняло основную функцию — разрушение токсичных соединений. Заключительная обработка хлором дозой, обеспечивающей его оста, точную концентрацию 0,5 мг/л при времени контакта 30 мин, снижала коли-индекс ниже 100 и гарантировала отсутствие патогенных микроорганизмов.

Материал загрузки и технологические показатели адсорбционных фильтров определяются в каждом случае специальным ресурсным испытанием. В зависимости от вида коагуляционной обработки сточных вод на стадии доочистки или на предочистке ВПУ изменяется место включения узла адсорбции в схеме ХВО. При значениях рН 7,0—7,5, характерных для коагуляции сернокислым алюминием и хлорным железом, адсорбционные угольные фильтры можно устанавливать перед Н-фильтрами первой ступени либо, учитывая устойчивый характер их работы на хозяйственно-бытовых стоках, непосредственно после них. Последнее решение предпочтительнее в связи с повышением эффективности адсорбции при низких значениях рН.

В АзИНЕФТЕХИМ были проведены исследования эффективности удаления аммонийного азота из хозяйственно-бытовых сточных вод на клиноптилолите месторождения Ай-Даг. Сточную воду после коагуляции сернокислым алюминием и осветления на механических фильтрах пропускали двумя потоками со скоростью 12 м/ч через две колонки с клиноптилолитом. Одна из них была заполнена природным необработанным минералом, в другой кли-ноптилолит был предварительно переведен в Na-форму' 10%-ным раствором NaCl. Результаты исследования по извлечению аммонийного азота и катионов кальция из очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод приведены в табл. 4.4: предварительная обработка клиноптилолита существенно улучшает качество фильтрата.

Рассматривались диаграммы А12(8О4)з — H2SO4 — C12 и FeSO4 — СаО — С12. При коагуляции сернокислым алюминием вершины треугольной диаграммы соответствовали следующим концентрациям вводимых реагентов, мг-экв: А12(8О4)з —2 (в пересчете на безводную соль), H2SO4—1, С12 —2. Эти концентрации реагентов принимались за 100 %.

На рис. 5.1 представлены результаты исследования процесса коагуляции хозяйственно-бытовых сточных вод сернокислым алюминием. Нижний (ряд точек диаграмм, соответствующих системе, не содержащей коагулянт, не исследовался. Для построения диаграмм в 68 точках определялось снижение процентного содержания ХПК по сравнению с исходным, а также остаточное содержание железа, алюминия, взвешенных веществ.

На основании анализа триангулярных диаграмм была проведена серия опытов для определения эффекта очистки сточных вод для двух доз коагулянта—1,0 и 1,5 мг-акв/л. Результаты представлены в табл. 5.3 в виде средних значений и среднеквадратичных отклонений результатов анализов во всех опытах. Как видно, при коагуляции сточных вод сернокислым алюминием су-

Таблица 5.3. Состав исходной и коагулированной сернокислым алюминием хозяйственно-бытовой сточной воды

Донецким отделением ОРГРЭС была выполнена поисковая работа в этом направлении [106]. Была рассмотрена коагуляция биологически очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод сернокислым алюминием и сернокислым железом. Результаты исследования приведены в табл. 5.7.

Коагуляция сернокислым железом обеспечивает более глубокое снижение органических веществ по сравнению с сернокислым алюминием — 45% по перманганатной окисляемости против 25%, Оба коагулянта снижают содержание анионоактивных и неионо-активных ПАВ примерно до 0,2—0,25 мг/л.