Способ очистки раствора хлорида кальция

 

Изобретение относится к способам очистки растворов хлорида кальция от примесей , недоокисленных соединений серы, сульфатов при одновременном повышении степени очистки от железа при сохранении выхода продукта. Согласно изобретению исходный раствор технического хлорида кальция с рН 9-10 и температурой 71-100°С обрабатывают окислителем, отделяют выделившийся твердый кристаллогидрат сульфата кальция, после чего в раствор вводят карбонатсодержащий агент в количестве, обеспечивающем содержание твердой фазы в растворе 9-12 г/см3. В качестве окислителя используют перекись водорода или газообразный кислород, а в качестве карбонатсодержащего агента используют бикарбонат или карбонат натрия. Согласно изобретению обеспечивается повышение степени очистки раствора от $20з2 до 89,0- 98,5%. от S042 до 95,0-97,5% и от Fe до 99,3-99,6%. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 01 F 11/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

>I IАЮЗНМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4608307/26 (22) 23.11.88, (46) 15,05.91. Бюл. ¹ 18 (72) С.Г.Фридман, В.Н.Коробанов, И.И.Марушкина и Н.M.Âoðoáüåâa (53) 661.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 998358, кл, С 01 F 11/32, 1981. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРА ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ (57) Изобретение относится к способам очистки растворов хлорида кальция от примесей, недоокисленных соединений серы, сульфатов при одновременном повышении степени очистки от железа при сохранении выхода продукта. Согласно изобретению

Изобретение относится к способам очистки растворов хлорида кальция от примесей железа, недоокисленных соединений серы, сульфатов и может найти применение в химической промышленности, в частности, в производстве хлорида кальция высокой чистоты, используемого для синтеза реактивных соединений кальция (СаСОз, СаО, Са(ОН)2, Са(МОз)2 .4НгО и др).

Цель изобретения — обеспечение возможности очистки от соединений серы при одновременном повышении степени очистки от железа при сохранении, выхода продукта.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р. и и е р 1. Исходный раствор технического хлорида кальция, полученный из дистиллерной жидкости амиачно-содового

ЯУ, 1648902 А1 исходный раствор технического хлорида кальция с рН 9-10 и температурой 71 — 100 С обрабатывают окислителем, отделяют выделившийся твердый кристаллогидрат сульфата кальция, после чего в раствор вводят карбонатсодержащий агент .в количестве, обеспечивающем содержание твердой фазы в растворе 9-12 г/см, В качестве окис3 лителя используют перекись водорода или газообразный кислород, а в качестве карбонатсодержащего агента используют бикарбонат или карбонат натрия. Согласно изобретению обеспечивается повышение степени очистки раствора от SzOg до 89,0—

98,5%, от S04 до 95,0-97,5% и от Fe до

99,3 — 99,6%. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

l производства, имеющий температуру 78 С и рН 9. состава, мас.%: CaClz 32,0; NaCI 3,0;

$гОз 0,063; S04 0,02; Fe 0,003; вода остальное; плотность — 1320 г/дм в количест з ве 1000 кг обрабатывают 1,8 кг 35 мас. перекиси водорода, перемешивают в течение 30 мин и отфильтровывают образовавшийся осадок CaSO4 2Н20. В Q отфильтрованный раствор с температурой О

75 С вводят при перемешивании 10,4 кг, Я

ЙН4НСОз. что обеспечивает образование осадка СаСОз в количестве 6,79 кг, массовая доля которого в растворе составляет 9 г/дм . Образовавшуюся суспензию с рН 4,3 перемешивают в течение 30 мин и отделяют твердую фазу. Очищенный раствор хлорида кальция в количестве 1002 кг имеет. следующий состав, мас.%: СаС!2

30,9; NaCI 3,0; NH4CI 0,7; Я20з 0.001;

SO4 0,0010; Fe 0,00002; вода остальное, плотность 1300 r/äì .

1648902

Степень очистки раствора хлорида кальция от примесей 520,, S04 и Fe составляет соответственно 98,5, 95,0 и 99,6%.

Пример 2. Исходный раствор технического хлорида кальция, полученный из дистиллерной жидкости аммиачно-содового производства, имеющий температуру 78 С и рН 9, состава, мас.%: CaClz 32,0; NaCI 3,0;

Зг0з 0,063; S04 0.02; Fe 0 003; вода остальное; плотность 1320 г/дм, в количестве

1000 кг обрабатывают 1,8 кг 35 мас.% перекиси водорода, перемешивают в течение 30 мин и отфильтровывают образовавшийся осадок CaS04 2Н О. В отфильтрованный раствор с температурой 75 С вводят при перемешивании 9,74 г йаНСОз что обеспечивает образование осадка СаСОз в количестве 6,03 кг, массовая доля которого в растворе составляет 8 г/дм . Образовавшуюся суспенэию с рН 5,5 перемешивают в течение 30 мин и отделяют твердую фазу;

Очищенный раствор хлорида кальция в количестве 1000 кг имеет следующий состав, мас.%: CaClz 31,1; NaCI 3,69; SzOa 0,001;

SO4 0,001; Fe 0,00001; вода остальное, плотность 1306 г/дмз. Степень очистки раствора хлорида кальция от примесей БгОз

2SO4 и Fe составляют соответственно 98,5, 95,0 и 99,3%, Пример 3. Исходный раствор технического хлорида кальция, полученный из дистиллерной жидкости аммиачно-содового производства, имеющий температуру 78 С. и рН 9, состава, мас.%: СаС!г 32,0; NaCI 3,0;

SzO3 0,063: $04 0,02; Fe 0,003; вода остальное; плотность 1320 г/дм, в количестве

1000 кг обрабатывают газообразным кислородом в течение 7 ч, поддерживая постоянной температуру и объем раствора, отфильтровывают образовавшийся осадок

CaSO4 2Н20. В отфильтрованный раствор с температурой 75 С вводят при перемешивании 14,87 кг йаНСОз, что обеспечивает .образование осадка СаСОз в количестве

9,05 кг,массовая доля которого в растворе составляет 12 г/дм . Образовавшуюся суспензию с рН 5,5 перемешивают в течение

40 мин и отделяют твердую фазу. Очищенный раствор хлорида кальция в количестве

997 кг имеет следующий состав, мас. ) .

СаС!г 31,8; NaCI 4,0: SzOg 0,007; SO4

0,0005; Fe 0,00001; вода остальное.

Степень очистки раствора хлорида кальция от примесей Я Оз, SO4 и Fe составляет соответственно 89,0, 97,5 и 99,6 .

Основные данные примеров сведены в таблицу (примеры 1 — 3), Пример 4 таблицы содержит результаты эксперимента, свидетельствующие о неце20

35

45 шении степени очистки от железа, предварительно исходный раствор обрабатывают окислителем и отделяют выделившиися твердый кристаллогидрат сульфата кальция, в образовавшийся фильтрат вводят карбо50

5

15 лесообразности снижения содержания твердой фазы в прокарбонизованном растворе менее 8 г/дм . Степень очистки раствора хлорида кальция от S04 иона при массовой доле твердой фазы в прокарбонизованном растворе 6,4 г/дм не превысила таковуЮ по известному способу и составила

75%.

Пример 5 таблицы подтверждает оптимальность экспериментально установленных предельных значений твердой фазы

9-12 г/дм в прокарбонизованном раствоз ре, так как уже при массовой доле карбоната кальция 15,0 г/дм наблюдается неоправданный перерасход карбонатсодержащего реагента (19,38 кг/т раствора) и некоторое уменьшение выхода целевого хлорида кальция.

Примеры 6-7 таблицы содержат реэультаты сравнительных опытов по очистке раствора CaCIz по известному способу.

Как следует из примеров 1 — 7, при использовании предлагаемого способа очистки раствора хло рида кальция обеспечивается повышение степени очистки раствора. От ЯрОз до 89.0 — 98,5 ïðîтив 23,3 — 25,0% по извесгному. от SO4 до

95,0 — 97,5% против.70,0 — 75,0% по известному. от Fe до 99,3 — 99,6 против 96,3—

97,3% по известному. Это позволяет использовать очищенный предлагаемым способом раствор хлорида кальция для приготовления реактивно чистых кальцийсодержащих продуктов.

Формула изобретения

1. Способ очистки раствора хлорида кальция, полученного из дистиллерной жидкости содового производства, от железа путем обработки раствора с рН 9 — 10 и температурой 71-100 С карбонатсодержащим агентом до рН 4 — 7 и отделения твердого осадка, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки от соединений серы при одновременном повынатсодержащий агент в количестве. обеспечивающем содержание твердой фазы в системе 9-12 г/дм . з

2. Способпо п1,отлича ющийся тем, что в качестве окислителя используют перекись водорода или газообразный кислород.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве карбонатсодержащего агента используют бикарбонат или карбонат натрия.

1648902 рв

Способ очистки раствора хлорида кальция

1 стадия процесса (t 78 С) о

Состав исходного раствора исходного с а тот Св(ОВ), Окислитель

Молярное отNaC1

С&С1т

Fe продолжительраст вора ность обработки, ношение окисел:

: э О, 32,0 3,0

32,0 3,0

4:1

9 351 мас.

9 о-р 11 4 э

0,5

0,02 0,003 0,15

0,02 0,003 0,15

0,02 0,003 0,15

Заявляемый способ 1

4;1

0,5

9 гаэообраэный кисло

3 320 30 род

Выход эа эаявляемые эначения содержания твердой фазы в очищаемом растворе

32,0, 3,0 0,063 0,02 0,003 0,15

4:1

9 352-11 Оэ

P P

0,5

5 320 30 0063 002 0003 015

6 32,0 3,0 0,063 0,02 0>003 0,15

7 32,0 3 0 0,063 0,02 0,003 0>15

0,5

Иэвестный

9 Отсутствует

Отсутст" вует

Отсутствует

I> н

11 стадия процесса (t» 75 С) Состав очищенного раствора CaC1, мас.4

Степень очистки раствора от примеси

SO эб 0 рв очиСаС1 NaC1 лРЧ Cl

Карбонатсодержащи" реагент

Мас. доля в растворе, г/дмт

Fe щенного раствора

1 10

99,6

30,9 3,0

31,1 3,69 1,8 1,0

31,3 3,59

0,7

Отсутствует

99,3

99,6

3 10

6,4

99,0

93.7

75,0

6 10 5 10

4,8 10 6 10

19, 38

5,5 30,1 4,30

4,0 31,8 3,0

15,0

NaHlCO>

99,0

99,6

97,5

2,9

3,5

10!э "СОэ

0,24

23,3

70,0

97,3

8,0

5,5 3 1,4 3,С Отсутствует 4,7 10 5. 10

6,2

NaHCC

75,0

26,0

96,3

Составитель Т,Докшина

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 1496 Тираж 309 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

NH, НСО, NaHCO>

NaHCO

NaHCO7

Расход карб. реагента, кг/т

10,4

9>74

14,87

8,27

4,3

5,5

5,5

5,5

0,063

0,063

0,063

1 10

1 .10

7 10

4 10т

1 10

5 10

5 10

2 10 I 10

1 ° 10

1 10

8 -10

1,1 10

98,5

98,5

89,0

95,0

95,0

97,5