Способ стабилизации пересыщенных водных растворов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик (i»3ОО4269 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-. (22) Заявлено 191181 (21) 3354187/23-26 с присоединением заявки ¹ (И) М. Кл.з
С 02 F 5/04
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150383. Бюллетень № 10
РЗ) УДК 663. 632. .7(088.8) Дата опубликования описания 15,03.83
Коган, Дятлова, ЦирульникоЩа.;1
Б.Н. Дрикер, Э.П. Ржечицкий, И. И.
В.А. Вакуленко, A.Â. Машанов, Н.М
В.Я. Темкина, Г.Ф. Ярошенко, Н.В. и С.И. Ремпель (72) Авторы изобретения уральский ордена Трудового Красного Знамени лесотехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕСЫЩЕННЫХ ВОДНЫХ
РАСТВОРОВ
Изобретение относится к способам стабилизации пересыщенных водных
DBcTBopoB и предотвращения образования минеральных отложений и может быть использовано в черной и цветной металлургии при производстве ферросплавов, глинозема, мокрой газоочистки, Известен способ стабидизации пересыщенных водных растворов и предотвращения отложения минеральных солей с помощью фосфотирования 1).
Недостатком этого способа является низкая эффективность вследствие образования отложений основного фосфата кальция.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пре- . дотвращения отложений, заключающий ся во.введении в обрабатываемый раствор реагента — водного раствора органического аминофосфоната Р 21.
Однако известный способ недостаточно эффективен. так как существенно уменьшая скорость кристаллизации, реагент оказывается недостаточно эффективен в тех случаях, когда наряду с кристаллизацией протекают процессы окисления и гидролиза с об разованием осадков гидроокиси и, в частности гидроксида железа. Последнее обстоятельство имеет место в случае предотвращения отложений минеральных солей при производстве ферросплавов, мокрой газоочистки, производстве глинозема, Образование гидроксида железа ф и выпадение его в осадок даже в количествах до
5-10 мг/л существенно снижает эффективность реагента, приводит к его непроизводительным расходам вследствие адсорбцни на свежеобраэующей- ся гидроокиси. Флокуляция и коагуляция последней необратимо выводят реагент из обрабатываемой системы.
Целью изобретения является повышение стабильности пересыщенных водных растворов и предотвращение образования отложений.
Поставленная цель достигается тем, что пересыщенные водные растворы обрабатывают органическим
25 аминофосфонатом совместно с комплек. соном иэ ряда карбоксилалкилированных аминов в весовом соотношении от 1:1 до 1:5.
Способ осуществляют следующим
30 образом.
1004269
Пример. Раствор бикарбоната кальция готовят смешением эквивалентных количеств бикарбоната натрия и хлористого кальция. Концентрация раствора бикарбоната кальция после смешения составляет
1,0 г/л.
В полученный таким образом раствор вводят раствор соли двухвалентного железа FeSo+ в количестве
10 мг/л, а также смесь (в виде 0,1Вного водного раствора), состоящую из комплексона из ряда карбоксилалкилированных аминов и органического фосфаната в количестве 10 мг/л и в соотношениях от 0,5:1 до 10:1. Об эффективности, смесей судят по стабильности раствора через 4 ч при
70 С.
В качестве аминофосфонатов исполь зуют: нитрилтриметилфосфонат (НТФ)
СН РОзHe.
И-Сн,РО,Н
СН РО Ид этилендиаминтетрафосфонат (ЭДТФ)
И О Ри,,С,СИТРО>Н ,Ч-(СН, -М „Р
И О.,РН,С гексаметилендиаминотетрафосфонат (r Mme) Н,Р, Н,С.„, „ СНБО.,Н, Н 0,РН С." " " CÍ,ÓÎ,Í, 3
Влияние смесей комплексонов из ряда карбоксилалкилированных аминов и. органического аминофосфоната на стабильность раствора Са(НСОу)(С
1,0 г/л, T 700С, 7.," =. 4 ч) представлено в табл. 1, где НТй — нит.рилтриуксусная .кислота, ЭДТА — эти лендиаминтетрауксусная кислота, ДТПА. диэтилентриаминпентауксусная êxéñëîта. 4
Из представленных в табл. 1 данных видно что наиболее эффективным действием. обладают смеси, состоящие из органических фосфонатов и комплексонов из ряда карбоксилалкилированных аминов, взятых в соотношении от 1:1 до 1:5.
Пример 2. Алюминатный раствор после выщелачивания боксита имеет следующий химический состав (по 5 основным компонентам), г/л:
Л1 О 90
Na Fe< t 5-.10 Si0y 1,5 Полученный раствор разливают в цилиндры Тенера в количестве по 40 мл. В растворы вводят смесь комплексона из ряда карбоксилалкилированного амина и органического фосфо10 ната в виде 0,1Ъ-ного водного растрора в количестве 10 мг/л и в соотношениях от 0,5:1 до 10:1. 06 эффективности смесей судят по образованию осадка, появление которого отмечают визуально через 2, 4, б, 24, 48 и 72 ч. Разложение алюминатного раствора и образование осадка гидроокиси алюминия происходит практически сразу же вслед за выпадением осадка гидроокнси железа III. Последняя образуется вследствие оклсления железа II до железа III. Образование осадка гидроокиси железа I(I происходит в течение 1 ч. Введение предложенной смеси существенно повышает стабильность алюминатного роост. вора. Влияние смесей комплексона из р.чда карбоксилалкилированных аминов и органического аминофосфоната на З0 стабильность алюминатного раствора (Т = 25 С) приведено в табл, 2. Из представленных в табл. 2 данных видно, что введение смесей комилексона из ряда карбоксиалкилироваи5 ных cLMHHoB и органического аминофозфоната позволяет существенно повысить стабильность алюминатного раствора при соотношении компонентов смеси от 1:1 до 5:1. Добавки комплексона из ряда карбоксилалкилированных аминов к органическому аминофосфонату позволяют существенно повысить эффективность последних, расширить область их применения, сократить расход. В настоящее время стоимость органических аминофосфонатов составляет 5-7 тыс. руб/т, в то время как Na-ЭДТА 2,5 TblG ° руб/т. С.учетом потребности для соответствующих производств 0 черной и цветной металлургии экономия достигается за счет снижения расхода реагента. Для глиноэемногс . производства, кроме того, сокращаются потери гидроокиси алюминия нс 5 промежуточных стадиях технологического процесса. 1004269 Таблица 1 Концентрация раствора ,Са(НСО9) в конце опыта, г/л Эффективность, % Состав смеси 0,180 0,420 Контроль НТФ-МаЭДТА 1:0 29,3 ЭДТФ-HTA 1:0,5 0,420 29,3 29,3 ГМДТФ ДТПА 1:0,5 0,420 0 410 0,675 НТФ-Na-ЭДТА 1:0,5 28,0 60,4 НТФ:ДТПА ЭДТФ-Na-ЭДТА 1:1 0,71 64,6 ГМДТФ:HTA 61,6 О с 695 1:3 72,0 0,77 НТФ:НТА 78,0 ЭДТФ:Na-ЭДТА 1:3 0,82 0,81 76,8 1:3 ГМДТФ:ДТПА НТФ:ДТПА 80,5 0,84 1:5 ЭДТФ:Na-ЭДТА 1:5 82,9 0,86 ГИДТФ:ДТПА 85,4 0,88 1:5 НТФ:Na-ЭДТА 1:10 0i32 17 1 20,7 ЭДТФ:HTA 0,35 1:10 ГМДТФ:ДТПА 1:10 20,7 -О, 35 Таблица. 2 Время, ч 4 6 . 24 Состав смеси 48 72 То же То же То же То же 1:0 То же и 1:0,5 и и 1:0,5 1:0,5 и и Осадок Осадок Осадок Осадок 1:5 Контроль ЭДТФ:Na-ЭДТА НТФ:ДТПА ЗДТФ-Nа-ЭДТА ГМДТФ-НТА НТФ-Na-ЭДТА ЭДТФ-HTA ГМДТФ-ДТПА НТФ-.ДТПА Осадок Осадок . Осадок Осадок Осадок Осадок 1004269 Продолжение табл. 2 Время, ч Состав смеси 4S 72 2 4 ЭДТФ-Ме-ЭДТА То же 1:5 То же Осадок Ооадок Осадок То же То же То же Формула изобретения Способ стабилизации пересыщенных водных растворов, включающий обработку органическим аминофосфонатом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности пересыщенных водных растворов и. предотвращения образования отложений, аминофосфонат вводят совместно с комплексоном из ряда карбоксил.Составитель А. Богачев Редактор А. Химчук Техред M.Tenep Корректор В. Бутяга Заказ 1777/25 Тираж 939 Поатисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5 Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Шреектная, 4 НТФ-Иа-ЭДТА ЭДТФ-HTA ГМТДФ-ДТПА алки ьиров щМщ® аминов в весовом отношении от 1:1 до 1:5. Источники информации, принятые ве внимание при экспертизе 1. Обработка воды на тепловых электростанциях. Под ред, В.A. Голубц ува. М. -Л., "Энергия", 1966, с. 341-342. 2. Патент COIA 9 3393150, кл. 210-5i8, 1967.
