Способ очистки сульфата натрия

 

Изобретение относится к способу очистки сульфита натрия от шестивалентного хрома и может быть использовано на предприятиях хромовой промышленности при переработке хромсодержащего сульфата натрия не товарный продукт. Целью изобретения является снижение потерь хрома в производстве бихромата натрия. В соответствии с изобретением очистку раствора NA<SB POS="POST">2</SB> SO<SB POS="POST">4</SB> от хрома (У 1) осуществляют путем осаждения его в виде хромата свинца обработкой раствора свинецсодержащим реагентом при 60 - 80°С в течение 60 - 90 мин и при PH 5 - 7 а полученный осадок после отделения его от очищенного раствора обрабатывают в течение 30 - 120 мин при 40 - 100°С раствором карбоната натрия с концентрацией 100 - 150 кг/м<SP POS="POST">3</SP> при молярном отношении NA<SB POS="POST">2</SB> CO<SB POS="POST">3</SB> / PBCRO<SB POS="POST">4</SB>, равном 5 - 6, и образующийся карбонатно-хроматный раствор возвращают на стадию рекуперации осадка в количестве, обеспечивающем молярное соотношение PBCR<SB POS="POST">4</SB> K NA<SB POS="POST">2</SB> CO<SB POS="POST">3</SB> в исходной смеси в пределах 2 - 4. 1 з.п.ф-лы, 7 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЯЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК

ГОСУДЯРСТВЕННЬ!Й КОМИТЕ1

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433472/26 (22) 05.04.88 (46) 15.07.91, Бюл, ¹ 26 (72) Б.П.Середа, Г.И,Балдуева, В.А.Рябин, С,В.Смирнов, О,И,Попова, Е.Б.Ильичева, A,À.C0ëîøåHê0 и Г.А. Кравченко (53) 661.833.532(088,8) (56} Авторское свидетельство СССР

¹ 850585. кл. С 01 D 5/16, 1979. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТА НАТРИЯ (57) Изобретение относится к способу очистки сульфата натрия от шестивалентного хрома и ожет быть использовано на предприятиях хромовой промышленности при переработке хромсодержащего сульфата натрия на товар ILIA продукт. Целью изобретения является снижение потерь хрома

Изобретение относится к способу очистки сульфата натрия от LUBcTvlBaëåíòíorо хрома и мо>кет быть использовано на предприятиях хромовой промышленности при переработке хромсодержащего сульфата натрия на товарный продукт, используемый, например, в стекольной промышленности.

Целью изобретения является снижение потерь хрома в производстве бихромата натрия за счет обеспечения во-можности возврата хрома в процесс при сохранении высокой степени очистки.

П р и:и е р 1. Исходный хром {И). содержаеций сульфат натрия состава, мас.7:

Каг804 94 и Кз2СГ207 1,15, растворяют в воде, получая раствор, содержащий (кгlмз):,, БО „„1662932 Al (!! С 01 0 5/16 // С 01 G 37/14

B производстве бихромата натрия. 8 соответствии с изобретением очистку раствора

Ка2504 от хрома { /1) осуществляют путем осаждения его в виде хромата свинца обработкой раствора свинецсодержащим реагентом при 60 — 80 С в течение 60 — 90 мин и при рН =- 5-7, г полученный осадок после отделения его от очищенного раствора обрабатывают в течение 30-120 мин при 40—

100ОС раствором карбоната натрия с концентрацией 100-150 кг/м при моляр3 ном отношении NazC03/РЬСг01, равном 56, и образующийся карбонатно-хромзтный раствор возвращают на стадию рекуперации осадка в количестве, обеспечивающем малярное отношение РЬСг04 к Ка2С03 в исходной смеси в пределах 2-4. 1 з.п,ф-лы, 7 табл.

Ка250 300 и Ка СггОт 3,7, и имеющий плот. ность 1240 кг/м и рН 4,5.

1 10 м полученного хром(И)содержащего раствора сульфата натрия нагревают до 70 С и в течение 25 мин при перемеши-5 3 вании к нему приливают 6,9 10 м раствора нитрата свинца с концентрацией 145,5 кг/мз Pb(N03)2, что соответствует 107,5 j)ному количеству его против стехиометрического в уравнении

К az Cr20z+2 Р Ь(К03)2+ Н202РЬСг04+2КаК03+2НК03 (1} а затем. вводя раствор гидроксида натрия. величину рН суспензии хромата свинца доводят до 6,5 и выдерживают при перемешивании и температуре опьпа в течение 45 мин, после чего фильтруют. Фильтрат — рас1662932 твОр сульфата натрия не содержит взвеси осадка, ионов хрома (И) и свинца (И), т.е. достигается 100%-ная степень осаждения хрома (VI) и свинца (И). Осадок хромата свинца светло-желтого цвета, количество

er(> 1,57 10 кг с содержанием 57,7% мэс,% PbCr04.

B табл,1 представлена зависимость степе и очистки раствора рН среды и температуры при количестве осадителя 105% (во вс х опытах в фильтратах Pb (II) отсутствоваМ).

105 — 110%-ный избыток. соли свинца прЬтив теоретически необходимого на связывание хрома (VI) в хромат свинца обеспечивает при всех выбранных параметрах процесса (температура, рН среды, процолжИтельность) полное осэждение хрома (VI) и отсутствие ионов свинца (II) в растворе. Результаты представлены в табл.2 (во всех опытах в фильтрататах Pb (И) отсутствовал). Процесс осаждения хромата свинца из концентрированных сульфатных растворов сопряжен с получением очень мелкого, легко проходящего через фильтруюшую перегоРодку осадка, особенно при низких те лпературах. Установлено, что выдерживание суспензии РЬСгОд при выбранных пэра иетрах процесса в течение 45-60 мин позволяет достичь укрупнения частиц и тем са иым исключить проскок их в очищэемый

paIciBop.

Влажный осадок хромата свинца, полученный на предыдущей стадии, репульпиру от в 1,33 10 м раствора карбоната натрия с концентрацией 125 кг/м КагСОз и получают суспензию с малярным стношением NazCOa/PbCrOq в ней разным 5,5, которую затем нагревают до 95 С и выдер>кйвают при этой температуре и перемешива ии в течение 45 мин, а затем фильтруют.

Процесс протекает по реакции

PbCrOq+ Ка2СОз =- РЬСОз+ Na>CrO< (2)

Получают " 1,5 10 кг влажного осадка карбоната свинца и 1,58 10 м фильтрата, представляющего собой карбонатно-хромэтный раствор, с содержанием 29 кг/м Na Cr04.

Степень разложения хромата свинца при этом 98,7%. Влажйый осадок РЬСОз далее растворяют в азотной кислоте и полученный при этом РЬ(КОз)2 направляют на осаждение РЬСг04, а часть карбонатно-хром;1тного раствора — на стадию рекуперации, тем самым сокращая расход свежего карбоната натрия, остальное возвращают в производство бихромата натрия.

Количество возвращаемого карбонатно-хроматного раствора должно быть та5

10 ким, чтобы малярное отношение в суспензии PbCrO<:Na2CrOa превышало 1:0,5, т.е. бь ло 6oi1blUp. 2, э продолжительность flpoцесса составляла - 120 мин.

Влияние присутствия хромата натрия в исходной суспензии на степень разложения хромата свинца (продолжительность процесса — 30 мин; температура 95 С;

Na2COg,PbCrO< = 6) представлено в табл.3.

Зависимость степени разло>кения хромата свинца от продол>кительности процесса при возврате карбонатно-хроматного раствора на стадию рекуперации в количестве, обеспечивающем молярное отноше15 ние РЬСгО :МарСг04 в исходной суспензии

1:0,5 (температура 95ОС; Кэ2СОз. РЬСгО = 6) представлена в табл,4, Пример 2. 1 10 мз исходного

-з хром(И)содержащего сульфатного раствора

20 подщелачивают до рН среды 7,2 15 г влажного осадка кэрбоната свинца от предыдущего опыта с содержанием 54% РЬСОз растворяют в азотной кислоте, получая раствор нитрата свинца с концентрацией 141,4

25 кг,/м РЬ(КОз)2.

К нагретому до 80 С сульфатному раствору в течение 15 мин приливают 6,93 10 м приготовленного раствора нитрата свинз цэ, что соответствует 105%-ному кол ичеству

30 его против стехиометрического в уравнении (2), Получают суспензию хромата свинца с рН среды 6, „которую выдерживают в течение 60 мин, а затем фильтруют, В фильтрате отсутствуют ионы хрома (Vl) и свинца (II), а

35 также взвесь осадка; степень очистки сульфатного раствора 100%.

Блажный осадок хромата свинца от предыдущей стадии репульпируют в карбо натном растворе, полученном смешением

40 7,8 10 м карбонатного раствора с концентрацией 145 кг/м NazCOg и 5,3 10 м хроматно-карбонатного раствора от предыдущего опыта (возврат 30%). Получают суспензию с КагСОз:РЬСгО - 6 и молярным

45 отношением PbCrO<:NazCrO<, равным 3, которую затем нагревают до 98ОС и выдерживают в течение 90 мин, После фильтрации получают 1,55 10 м карбонатно-хроматнсго раствора с содержанием 38,7 кг/м

50 Ка2СгО4 и осадок карбоната свинца. Степень разложения хроматэ свинца 97,6%. С осадком карбоната свинца и карбонатнохроматным раствором поступают кэк описано выше.

В табл.5 показано влияние отношения

Ка СОз:PbCrO< в реакционной смеси на степень разложения xpot4aTa свинца Ilpvl раз1062932 личных температурах (концентрация 100 кг/мз йа2СОз; продолжительность 30 мин).

В табл.6 представлена зависимость степени разложения свинца от концентрации карбоната натрия (температура 90 С; 5

NapC0g;PbCrO4 = 6; придолжительносгь 30 мич)

В табл.7 представле1 га зависимость степени разложения хромата свинца от продолжительности процесса (температура 10

90 С, концентрация 100 кг/M .

Маг СОз, Р b Сг04 = 6).

Таким образом, поедлагаемый способ обеспечивает полное извлечение хрома (1/I) из хром(Ч!)содержащих сульфа гных раство- 15 ров и последующую поактически пслну1о рекупсрацию образующегося хрома1а свинца., тем самым снизив потери храма.

Формула изобретения l. Способ очистки сульфата натрия, об- 20 разующегося в производстве бихромата натрия, от соединений хрома (Vl), включающий осаждение последнего обработкой исходного раствора реагентом при

60 — 80"С, отделение осадка и кристаллиза- 25 цию из раствора товарно о сульфата натрия, отличающийся тем, что, с целью

Таблица 1

Содеожание C rVl г

0,3

0,1

Следы

Отсут.

С,2

Отсут.

1,7

0,5

0,2

Отсут ю

I Ë

О, 0,0

Сле

Отс

5.0

6,2

Таблица 2 ржаииа хрома {О) афиаатрата. хг7и СгО

60" С

0,6

0,06

Отсут, тсут

Таблица 3

{1:0 1.0.25 1:0,ЗЗ 1:0,5

97 95 о2 91,3

PbCrO4;NagCrO4 в суспензлл

Степень азложения РЬ СГО4, {0

C снижения потерь хрома в производстве бихромата натрия путем обеспечения ваэмо кности возврата хрома в процесс при сохранении чысокой степени очистки раствора, осаждение хрома ведут обработкой раствора свинецсодержащим реагентом, взят{ым в количестве 105 †11 от стехиометрии по отношению к храму, при рН 5-7 в течение 60-90 мин с последующим отделением осадка образовавшегося при этом хромата свинца, который затем подвергают взаимодействию с раствором карбоната натрия с концентрацией 100 — 150 кг/м при з молярно{и отношении йарСОз/PbCr04= 5 — 6 при 90 — l00 С в течение 30 — 120 мин, а полученный осадок карбоната свинца отделяют от маточного раствора, который возвращают в производство бихромата натрия.

2, Способ поп.1,отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода карбоната натрия, на стадию взаимодействия хромата свинца с карбонатом натрия направляют часть маточного раствора в количестве, обеспечивающем в исходной смеси малярное отношение РЬСг04/МагСг04 = 2—

1" СгОз, пои температуре, С

B0 1 100 — ii

1662932

Таблица 4

Степень азложения, 60

30

120

П о олжительность, мин

91,3

93,7

Таблица 5

"Продолжительность процесса 120 мин.

Таблица 6 г/м

Таблица 7

Составитель Л,Полетаева

Редактор Т,Лазоренко Техред M.Ìoðãåêòàë Корректор Э,Лончакова

Заказ 2233 Тираж 301 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