Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Эффективная технология совместной утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов
НТТМ-2017-1452 | Категория I

Автор:

Федосова Анастасия Александровна

Научный руководитель:
Ахлюстин Алексей Сергеевич
Организация:
МБУ ДО «Дворец детского творчества»,
Челябинская область, Златоуст
Цель работы
Ионы тяжелых металлов, выносимые сточными водами гальванических производств, весьма вредно влияют как на экологию, так и на человека. Параллельно, предприятия изготавливают детали из латуни, имеют большой объем отработанного материала – латунной стружки. Её переработка предполагает потери, порой достигающие 50%.
Если говорить простым языком, то она буквально испаряется при переплавке, при пересчете, в год в нашей стране сжигается около 2 миллионов килограмм!

Задачей данного изобретения является разработка эффективной технологии утилизации латунной стружки, отработанных травильных растворов и отходов цинка с помощью простых химических процессов. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса утилизации латунной стружки, отработанных травильных растворов и отходов цинка, повышение их экономической и экологической эффективности, а также получение ценных вторичных химических материалов в виде контактной меди и гидроксида (карбоната) цинка.
Обзор предметной области
Известен способ переработки латунной стружки на медный купорос и хлористый цинк, описанный в патенте Н.Ф. Юшкевича от 30.10.1928 года, согласно которому стружка обрабатывается в 7 этапов:
1) образование сплавов хлористых металлов действием газообразного хлора в шахтной печи;
2) растворение полученных сплавов в слабом растворе соляной кислоты при продувке воздуха;
3) осаждение меди окисью цинка при нагревании и отделении осадка от раствора;
4) упаривание раствора хлористого цинка до нормальной концентрации;
5) растворение осадка серной кислотой;
6) упаривание раствора, содержащего соли меди, и выделение медного купороса;
7) очистка маточного раствора действием хлористой меди, возвращение раствора в производство на этап №3.

Однако существенными недостатками описанной технологии являются необходимость применения дополнительных химических реагентов и создания специального производства.

Также известен способы переработки латунной стружки путем плавления в условиях пиролиза (эл. ресурс: ООО "Экосенс").
Описание результатов проекта
С нашей точки зрения, совместная утилизация отходов латуни с отработанными травильными растворами – наиболее рациональный путь решения поставленной проблемы. Нами разработана опытно-промышленная технология, построенная на простых химических реакциях и состоящая из 3 этапов. Она уже успешно внедрена на производственном участке «Златоустовского часового завода». Стоит отметить, что наша технология выгодна тем, что не требует создания дополнительных производств, использования нового оборудования и затрат электроэнергии.

Технология одновременно удовлетворяет экономические интересы предприятий и экологические интересы целой страны. Она позволяет рационально утилизировать отходы производства, получая при огромный экологический эффект, предотвращающий захоронение гальван. отходов(4000 т/год). Она приносит предприятиям доход в 4-16 раз больше без дополнительных затрат на новое оборудование, хим. материалы и даже рабочую силу.

Принята заявка на получение патента Российской Федерации на изобретение. Наша научная работа уже представлена на Уральской выставке научно-технического творчества, на конференции «Юность. Наука. Культура – Урал», а также на всероссийской выездной инженерно-конструкторской школе «Лифт в будущее», проходившей в детском лагере «Орленок» в октябре 2016 года.
Описание применимости
Проект может быть воплощен в жизнь, благодаря представлению разработанной технологии предприятиям страны. Ее непосредственное внедрение потребует лишь создание отдельно отведенного участка в гальваническом цехе (5 старых гальванованн) и использование нашей опытно-промышленной технологии.
Дальнейшее развитие проекта
В полученном карбонате цинка найден палладий (0,19%), цена которого около 1000 Р/грамм. В наших планах его извлечение, доход от которого достигнет примерно 6 миллиардов рублей в год по стране. Разработанная технология уже успешно внедрена на одном из динамически развивающихся предприятии города – Златоустовском часовом заводе. В дальнейших планах – внедрение технологии в масштабах Челябинской области и России в целом.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ