Спосіб регенерації відпрацьованих травильних розчинів

Винахід відноситься до способів регенерації сірчаної, азотної та плавикової кислот з відпрацьованих травильних розчинів (ВТР), отриманих під час травлення металу, та може бути використаний у металургійному та машинобудівному виробництвах. У процесі травлення вуглецеви х сталей сірчаною кислотою і високолегованих сталей та титанових сплавів азотною кислотою або сумішшю азотної та плавикової кислот утворюється значна кількість відпрацьованих травильних розчинів. Сірчанокислотні відпрацьовані травильні розчини складаються, в основному, з водного розчину сірчаної кислоти та сульфату заліза. Азотно-плавиковокислотні відпрацьовані травильні розчини являють собою складну водно-сольову систему, що містить азотну та плавикову кислоти, азотнокислі солі заліза і легуючи х елементів (переважно, нітрату заліза), солі плавикової кислоти і комплексні іони H+, Fe3+ TiO2+, Cr3+ Mo6+, W6+, Nb5+ V5+ з фторид-іонами. Нітрат-іон у таких розчинах знаходиться, переважно, у вигляді нітрату заліза, а фторид-іон - у вигляді залізофторидних комплексів – FeF2+, FeFa2+. З точки зору економічної доцільності і екологічної безпеки відпрацьовані травильні розчини необхідно піддавати такій регенерації, при якій з відпрацьованих розчинів вивільняються не тільки “вільні”, але і “зв'язані” (із солей) кислоти, а значить процес регенерації повинен здійснюватися в напрямі, зворотному процесу травлення металу. Відомий спосіб регенерації сірчаної кислоти з ВТР шляхом окислювання киснем сульфату заліза (II) у сульфат заліза (III), випарювання розчину до випадання кристалів сульфату заліза (III), відділення кристалів і розчинення їх у воді, очи щення отриманого розчину від заліза за допомогою катіонита й одержання 50%-го розчину сірчаної кислоти, промивання катіонита соляною кислотою й одержання розчину хлорного заліза [патент Японії, № 53-3992]. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні цього способу перешкоджає недостатній ступінь регенерації сірчаної кислоти, тому що ви тягається тільки “вільна” кислота, а “зв'язана” - у виді сульфатів заліза (II) і (III), переходить у відхід, який необхідно піддавати подальшій переробці, що знижує економічну ефективність і екологічну безпеку. Відомий спосіб термічного розкладання сірчанокислотних ВТР при температурі 900-1300°С у полум'ї вуглецевого матеріалу [патент Великобританії, № 1462925]. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні цього способу перешкоджає неповнота регенерації сірчаної кислоти, у зв'язку з відновленням значної маси сірчаного ангідриду до сірчистого ангідриду, і в необхідності додаткових операцій по очищенню газів, які відходять, від сірчистого ангідриду, що знижує економічну ефективність. Відомий спосіб термічного розкладання відпрацьованої сірчаної кислоти шляхом розпилення розчину через ультразвукову форсунку, одночасної подачі палива і спільного спалювання суміші. При цьому, розкладання розчину протікає з утворенням сірчистого ангідриду, що не забезпечує регенерацію сірчаної кислоти [патент ФРН, № 2506438]. Відомий спосіб регенерації сірчаної кислоти з ВТР шляхом його випарювання при температурі