Способ реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция

(51) 01 3/06 (2011.01) 01 3/16 (2011.01) 01 7/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ РЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СЫРОГО РАССОЛА ОТ ИОНОВ МАГНИЯ И КАЛЬЦИЯ(57) Изобретение может найти применение в химической промышленности, в частности, в производствах кальцинированной и каустической соды. Способ реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция осуществляют путем подачи в сырой рассол содо-щелочных реагентов и интенсифицирующей добавки,например,хлористого кальция, и включает регулирование расхода интенсифицирующей добавки, которое осуществляют в зависимости от концентрации ионов магния и кальция в исходном сыром рассоле и корректируют его остаточному их содержанию в очищенном рассоле. Этим достигается снижение содержания примесей в очищенном рассоле не зависимо от колебаний их содержания в исходном рассоле, а также утилизация отходов содового производства.(72) Ибрагимов Алмаз ТурдуметовичСабитов Агибай РахымжановичФролов Александр ВладимировичКузенко Юрий Николаевич Молчанов Владимир ИвановичМалакей Зоя АнатольевнаВасерман Леонид Зимонович(73) Акционерное общество Алюминий КазахстанаГосударственный научноисследовательский и проектный институт основной химии Изобретение относится к способам реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция и может найти применение в химической промышленности, в частности, в производствах кальцинированной и каустической соды. Известен способ реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция, осуществляемый путем подачи в сырой рассол содо-щелочных реагентов и интенсифицирующих добавок, например,полиакриламидов (см., например, А. А. Фурман,С.С.Шрайбман. Приготовление и очистка рассола. М. Химия, 1966 г., с. 87-89). Интенсифицирующую добавку используют,главным образом, для увеличения скорости отстаивания образующегося шлама гидроксида магния и карбоната кальция. Недостатком известного способа является повышенное остаточное содержание примесей в целевом продукте. Известен также способ реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция,осуществляемый путем подачи в сырой рассол содощелочных реагентов и интенсифицирующей добавки,например, хлористого кальция, включающий регулирование расхода интенсифицирующей добавки(см., например, А. А. Фурман, М. П. Бельды,И.Д.Соколов. Поваренная соль. Производство и применение в химической промышленности. М. Химия, 1989, с. 179). По технической сущности и достигаемому результату известный способ является наиболее близким заявляемому. Недостатком известного способа также является повышенное содержание в целевом продукте примесей, таких как карбонат кальция во взвешенном и пересыщенном состояниях, неосевшие частицы гидроксида магния, остатки инородных интенсифицирующих добавок, присутствие которых в готовом очищенном рассоле может отрицательно сказываться на эффективности его применения. Повышенное остаточное содержание примесей в целевом продукте, достигающее в отдельных случаях 100 г/м 3 и более, особенно проявляется при концентрациях ионов магния свыше 0,15 кг/м 3 в сыром рассоле, а также при значительных колебаниях содержания солей магния и кальция в нем, что делает непредсказуемым получаемый результат. В основу изобретения положена задача создания способа реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция, позволяющего достигать снижения содержания примесей в очищенном рассоле не зависимо от колебаний их содержания в исходном рассоле, а также утилизировать отходы содового производства. Поставленная задача решается в способе реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция, осуществляемом путем подачи в сырой рассол содо-щелочных реагентов и интенсифицирующей добавки, например, хлористого кальция, включающем регулирование расхода интенсифицирующей добавки согласно изобретению, регулирование расхода хлористого кальция осуществляют в зависимости от 2 концентрации ионов магния и кальция в исходном сыром рассоле и корректируют его по остаточному их содержанию в очищенном рассоле. Хлорид кальция вводят с дистиллерной жидкостью - отходом содового производства. Отличительным признаком заявляемого способа является регулирование расхода хлористого кальция,осуществляемое в зависимости от концентрации ионов магния и кальция в исходном сыром рассоле и корректирование его по остаточному их содержанию в очищенном рассоле. Дополнительным отличием является то, что хлорид кальция вводят с дистиллерной жидкостью отходом содового производства. Исходя из описанного уровня техники вытекает,что указанные отличия являются новыми. Известно, что использование хлорида кальция в качестве интенсифицирующей добавки позволяет перевести процесс отстаивания осаждаемых примесей из неконсолидированного режима в консолидированный, чему способствует увеличение массы осадка карбоната кальция, образующегося при обработке рассола карбонатной составляющей осадительных реагентов. Благодаря этому возрастает фильтрующая способность оседающего шлама и, тем самым, обеспечивается более полное увлечение осажденных примесей карбоната кальция и гидроксида магния в шламовый отстой и,соответственно, снижение их концентрации в готовом рассоле до 10-30 г/м 3. Весьма важным является и то, что добавка хлорида кальция в данном процессе не инородная, поскольку исходный сырой рассол уже содержит некоторое его количество. Добавку хлорида кальция вносят в количестве,необходимом для обеспечения консолидированности и достаточно высокой скорости отстаивания шлама рассолоочистки, причем процесс эффективен при вводе добавки в таком количестве, чтобы сумма молярных концентраций эквивалентов ионов магния и кальция в сыром рассоле составляла не менее 0,05 моль/дм 3, а их соотношение - не более 11. При превышении указанной суммы концентраций очищаемых ионов и уменьшении их соотношения,как правило, достигаемый эффект усиливается, но одновременно возрастает расход кальцинированной соды на осаждение дополнительного иона кальция,однако, если процесс рассолоочистки лимитируется качеством готового продукта и располагаемой поверхностью отстаивания, повышенный расход данного осадительного реагента может быть вполне оправдан. Добавку хлорида кальция можно вносить как в твердом, так и в растворенном состоянии, например,в воде или в части рассола - сырого или очищенного. Добавлять растворенный хлорид кальция предпочтительнее, поскольку при этом улучшаются условия его дозирования. Добавка в составе рассола одновременно позволяет избежать разбавления очищаемого рассола по хлориду натрия. На аммиачно-содовых предприятиях наиболее целесообразно использовать не товарный хлорид кальция, а отход собственного производства дистиллерную жидкость, уже содержащую данный компонент в растворенном состоянии. Е можно вводить не только в процессе рассолоочистки, но и на стадии приготовления сырого рассола из исходной соли. В последнем случае даже небольшое разбавление готового рассола по хлориду натрия,связанное с вводом дистиллерной жидкости(натуральной или разбавленной для улучшения условий е транспортирования) в технологический процесс, полностью исключается. При массовой доле сульфат-иона свыше 1 в растворяемой соли ввод добавки хлорида кальция на стадии рассолоприготовления позволяет также уменьшить содержание данной вредной примеси в сыром, а,следовательно, и очищенном рассоле. Отмеченный эффект обусловлен подавлением растворимости сульфата кальция в рассоле в присутствии избытка иона кальция. Использование дистиллерной жидкости в качестве источника хлорида кальция одновременно позволяет в некоторой степени сократить объем неутилизируемых высокоминерализованных отходов содового производства. Способ управления процессом реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция осуществляют следующим образом. В стационарном режиме работы рассолоочистки химико-аналитическими методами контролируют содержание ионов магния и кальция в сыром рассоле,поступающем на реагентную обработку. При сумме молярных концентраций эквивалентов ионов магния и кальция в сыром рассоле менее 0,05 моль/дм 3 или их соотношении свыше 11 в воду, подаваемую на рассолоприготовление или непосредственно в сырой рассол,вводят добавку хлорида кальция(предпочтительно с дистиллерной жидкостью производства аммиачной кальцинированной соды или с частью сырого рассола) с расчетным расходом до достижения указанных концентрационных параметров. Корректировку расхода добавки осуществляют в зависимости от концентрации карбоната кальция и гидроксида магния в готовом очищенном рассоле при высокой концентрации его постепенно увеличивают до получения приемлемого содержания, при удовлетворительном значении сохраняют или постепенно снижают, контролируя концентрацию примесей в очищенном рассоле. Оперативный контроль остаточного содержание соединений кальция и магния в очищенном рассоле может осуществляться визуально по его мутности. Заявляемый способ поясняется следующим примером. Пример. Сырой рассол из рассолопромысла с молярной концентрацией эквивалентов 5,25 моль/дм 3, -иона - 0,020 моль/дм 3, Са-иона 0,010 моль/дм 3 по трубопроводу с расходом 240 м 3/ч непрерывно поступает в сборник сырого рассола вместимостью 900 м 3 и с тем же расходом отбирается из него в последовательно установленные емкости с перемешивающими устройствами. В первый реактор подают разбавленное рассолом известковое молоко с молярной концентрацией эквивалента Са(ОН)2 1,5 моль/дм 3, во второй - содосоляной раствор с молярной концентрацией эквивалента 23 2,0 моль/дм 3 с расходом, обеспечивающим молярную концентрацию эквивалента ОН-иона в очищенном рассоле 0,007 моль/дм 3. Реакционная суспензия подается в отстойник Дорра диаметром 25 м. В установившемся режиме очищенный рассол в сливе из отстойника содержит 72-78 г/м 3 взвешенных веществ. Вводом в сборник сырого рассола 1,5 м 3/ч разбавленной дистиллерной жидкости(с концентрацией СаС 12 90 кг/м 3 и 45 кг/м 3) сумма молярных концентраций эквивалентов -иона и Саиона в сыром рассоле была увеличена с 0,030 до 0,050 моль/дм 3, а их соотношение - снижено с 2 1 до 2 3. В установившемся режиме при поддержании прежних концентраций ОН-иона и СО 3-иона в очищенном рассоле концентрация взвешенных веществ в сливе из отстойника Дорра составила 2532 г/м 3. В результате увеличения расхода разбавленной дистиллерной жидкости в сборник сырого рассола до 1,8 м 3/ч при тех же концентрациях ОН-ионов и СО 3 ионов в очищенном рассоле в установившемся режиме концентрация взвешенных веществ в сливе из отстойника Дорра 18-23 г/м 3. При замене добавки хлорида кальция на 0,5-ный раствор предварительно гидролизованного полиакриламида(ГПАА),подаваемый в трубопровод реакционной суспензии с удельным расходом от 2 до 5 г ГПАА на 1 м 3 сырого рассола, концентрация взвешенных веществ в сливе из отстойника Дорра составила 48-55 г/м 3. Из приведенного примера следует, что регулированием подачи добавки хлорида кальция можно эффективно управлять процессом реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция. Технико-экономические преимущества заявляемого способа по сравнению со способомпрототипом состоят в достижении снижения содержания примесей в очищенном рассоле не зависимо от колебаний их содержания в исходном рассоле и в утилизации отходов содового производства. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ реагентной очистки сырого рассола от ионов магния и кальция, осуществляемый путем подачи в сырой рассол содо-щелочных реагентов и интенсифицирующей добавки, таких как, хлористого кальция, включающий регулирование расхода интенсифицирующей добавки, отличающийся тем,что регулирование расхода хлористого кальция осуществляют в зависимости от концентрации ионов магния и кальция в исходном сыром рассоле и корректируют его по остаточному их содержанию в очищенном рассоле. 2. Способ реагентной очистки по п.1,отличающийся тем, что хлорид кальция вводят с дистиллерной жидкостью - отходом содового производства.