Способ извлечения хлорида калия из отработанного электролита магниевых электролизеров

 

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИДА КАЛИЯ ИЗ ОТРАБОТАННОГО ЭЛЕКТРОЛИТА МАГНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ , включающий обработку расплавпенного электролита хлормагаиевым щелоком и послецующую кристаллизацию продукта, о т л и ч а ЮШ и и с я тем, что, с целью повышения соцержания ОО новного Бещества в -продукте, улучшения условий Tpyqa и ускорения процесса, используют щелок -с концентрвайей хлорида магния О,5-2,О мас.% н перец обработкой электролит распыляют при.65068О°С ао частиц размером 0,2-1 мм.

O9) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5)) 01 D 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3362562/23-26 (22) 17.08.81

Г46) 15.05.83. Бкщ. И) 18 (72) А, Ф. Трухии, В. А. Руцаков, В. Г. Овчаренко, B. Г. Раскатов, H.Â. Хабер, В. П. Терешин, И. А. Баранник, В. А. Полоус, Ю.Г. Дубровский и С. ф. Матус . (71 } Калушское произвоцственное объе динение Хлорвинил (53) 661.832,321(088,8) (56) 1. Технологический реглам нт

% 27-71 Калушского ПО Хлорвинил .

2. Авторское. свицетельство СССР

М 358304,кл. С 05 2 1 ОО, 1871 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИИ ХЛОРИДА КАЛИЯ ИЗ ОТРАБОТАННОГО

ЭЛЕКТРОЛИТА МАГНИЕВЫХ ЭЛЕКТРО- .

ЛИЗЕ РОВ, включающий обработку расплавленного электролите хлормагниевым щелоком и послецуюшую кристаллизацию процукта, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения соцержания ос новного вещества в процукте, улучшения условий труца и ускорения процесса, используют щелок-с концентрацией хлорица магния 0,5«2,0 мас.% и перец обработкой электролит распыляют при.650680 С цо частиц размером 0,2-1 мм.

1 1017675 2

Изобретение относится к цветной металлуpr ии.

Отрабо ганн:ый электролит магниевого производства содержит большое количество хлорица калия и используется при произвоцстве синтетического карналлита и калийных уцобрений, Известен способ извлечения хлорида калия из отработанного электролита, вкл чающий кристаллизацию электролита, ме ханическое дробление и последующее рас ворение порошкообразного электролита в хлормагниевом щелоке (1) .

Однако яанный способ характеризуется наличием труцоемкого перецела.механичесяого дробления твердого электролита и малой произвоцительностью в силу медленного растворения тверцого электролита.

Известен также способ извлечения хлорида калия из отработанного электролита магниевых электролизеров, по которому расплавленный H нагретый по температуры 690-720 С электролит вводят по желобу в нагретый go температуры 90

110 С маточный щелок (2 ).

Однако осуществление этого процесса связано с тяжелыми условиями труца,, так как ввоц расплавленного отработанного электролита в щелок компактной стру, ей вызывает в силу местного перегрева щелока интенсивное парообразование. Более того, процесс небезопасен, так как при вводе в щелок расплавленного отра. ботанного электролита компактной струейй возможны выбросы расплава.

Введение расплавленного отработанного электролита в щелок компактной струей привоцит к тому, что часть электролита образует труднорастворимые сгустки, замедляющие течение процесса.

Температура электролита поцдерживается повышенной (690-720 С) с целью прецотврашения застывания расплава в желобе, однако, это требует дополнительных энергозатрат и усиливает отмеченное выше явление парообразования, При осуществлении способа отработанный электролит ввоцят в маточный щелок произвоцства хлорица калия, что заранее наклацывает опрецеленные ограничения на состав получаемого продукта.

Так, из полученного раствора невозможно выкристаллизовать тверцую фазу с содержанием хлориаа калия более 65%, поскольку прохоцит совместное выпацание солей калия, магния и натрия, Белью изобретения является повыше« ние соцержания основного .вещества в процукте, улучшение условий труца и ускорение процесса.

Указанная цель цостигается тем, что согласно способу извлечения хлорица ка5 лия из отработанного электролита маг ниевых электролизеров, включающему обработку расплавленного электролита хлормагниевым щелоком и нослецуюшую крисю, таллизацию продукта, используют щелок

t0 с концентрацией хлорида магния 0,5т- 2,0 мас. и перец обработкой электролит распыляют при 650-680 С цо частиц о размером 0,2-1 мм.

При попацании в раствор большого числа мелких капель расплава, рассредоточенных по плошади орошения, устраняется местный перегрев раствора и парообразование значительно уменьшается. При этом совершенно исключается возможность

>О выброса расплава при контакте с раствоpoM.. Растворение дисперсного электролита происходит более интенсивно, исключено образование сгустков. Электролит распыляется цо крупности менее 1 мм;

- 5 так как в этом случае капли при вводе в щелок практически не BblsbIBaloT испарения (чем крупнее капли электролита, тем испарение при контакте со щелоком больше ).

30 Диспергирование отработанного электролита до крупности менее 0,2 мм технически очень сложно и не обеспечивает при этом заметных преимуществ. Снижение температуры расплавленного электролита уменьшает парообразование и энергетические затраты при провецении процесса, Температурные пределы при этом взяты исходя из того, чтобы температура расплава превышала температуру плав40 пения на 60-70оС, которая, как известно, составляет для отработанного электролита 580-620 С. Экспериментально установлено, что это превышение цостаточно для стабильного протекания процесса

4> центробежного распыления. При температуре расплавленного электролита ни же 650 С диспергирование становится невозможным вслецствие застывания электролита в грануляторе. Превышение температуры электролита за пределы 680 С не дает никаких преимуществ о и лишь увеличивает энергозатраты.

Циркуляция хлормагниевого щелока, в котором происхоцит растворение отрабо55 танного электролита, еше более ускоряет процесс растворения н способствует

:интенсификации процесса.

Основным компонентом, вхоцящим в состав хлормагниевых щелоков go ввеце3 1-0.17ния в них отработанного электроли1а, является хлориц магния. От содержания его в щелоке зависит, какую максимальную концентрацию хлорида калия можно получить в твердой фазе, образующейся при кристаллизации раствора после растворения в нем отработанного электролита.

Экспериментально установлено, что для получения твердой фазы с содержанием хлорица калия выше 95% (что соотвеч to ствует содержанию его в продукте технический клористый калий" ) концентрация хлорида магния в клормагниевом шелоке не должна превьппать 2%.

При любой концентрации хлорида маг - 15 ния менее 2 вес.% в полученной твердой фазе концентрация хлористого калия также составит 95%, поэтому степень разбавления системы выбирается в зависимости от конкретных условий цанного производства, 2о

:однако снижение концентрации ниже

0,5 вес.% нецелесообразно, так как вле- чет резкое увеличение энергозатрат на

-испарение воцы, используемой цля разбавления щелока, 25

Пример 1 . Отработанный элеко тролит при температуре 650 С распыля-. ют йа центробежном .грануляторе на отдельные капли крупностью 0,3-1 мм, которые улавливают в хлормагниевый щелок. Концентрация хлорица магния в щелоке при этом составляет 23%. Шелок на протяжении процесса распыления циркулировал в замкнутом объеме. При этом электролит вводили в щелок из расчета получения при полном растворении электролита концентрации солей 34%, Herroo» рецственно. после окончания распыления электролита концентрация солей в растворе составила 33%, Процесс протекал без . выбросов расйлава или раствора, с незначительным испарением, После -кристал. лизации раствора содержание хлористого калия в тверцой фазе составило 60% по . отношению. к массе фазы.

Пример 2 . Отработанный элект- 5

: ролит при температуре 650оС распыляли на центробежном гранулятопе на отдель675 ф ные капли крупностью 0,3-1,0 мм, кото» рые улавливали в хлормагниевый щелок.

Концентрация хлорица магния в щелоке составляла 1,5%, Шелок на протяжении . процесса распыления циркулировал в замкнутом объеме. Электролит ввоцили в шелок из расчета получения концентрации солей при полном растворении 34%.

Обшая концентрация хлорицов после окончания процесса распыления составила 33%.

По.ле кристаллизации полученного раствора содержание хлорида калия в твер цой фазе составило 90% по отношению к массе твердой фазы.

Пример 3 (по способу- прототипу). ОтраСотанный электролит сливали из вакуум-ковша при температуре 710 С по желобу в маточный раствор производства хлористого калия, нагретый цо темпера туры 100 С. Электролит сливали из расчета получения концентрации раствора 34%.

Непосредственно после окончания слива концентрация солей составила 30,5%.

Часть электролита образовала труцнорасьворимые сгустки. Процесс сопровожцался усиленным парообразованием в месте ввода расплавленного электролита в раствор и хлопками, Состав отработанного электролита во всех случаях слецуюший МдС1о: 4,05;

СаСРд 3,32; КСЮ 76,83%;NACA 15,30 остальное примеси.

Как видно из примеров, осуществление предложенного способа позволяет провес ти процесс переработки отработанного электролита без выбросов расплава, хлоп,ков и при незначительном испарении. При этом процесс идет более интенсивно по . сравнению со способом по прототипу (за время ввода электролита в щелок раство ряется большая часть ввеценного электре лита). В том случае, если отработанный электролит ввоцят в щелок с.соцерканием хлорица магния менее 2%, кристаллиэа ция раствора позволяет получить твердо фазу с концентрацией хлорица калия более 90%.

Составитель Н. Ярмомок

Редактор О. Персиянцева Техрец В.Далекорвй Корректор И. Шулла

Заказ 346.7/25 . Тираж 471 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4