Способ переработки засоленных сульфат-хлоридных сточных вод

 

Сущность изобретения: сточные воды обрабатывают каустической содой, отделяют осадок поливалентных металлов от фильтрата , проводят его нейтрализацию и растворяют в полученном pact воре мирабилит , упаривают, отделяют сульфат натрия от фильтрата, который направляют на кристаллизацию с последующим выделением из рассола, обогащенного хлоридом натрия мирабилита, подаваемого затем на растворение , рассол направляют в анодную камеру электролизера, электролиз ведут до содержания в анолите 120-200 г/л хлорида натрия, а затем анолит подают на стадию растворения мирабилита.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)ю С 02 F 1/46

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР

{ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835883/26 (22) 08.06.90 (46) 30.07.93. Бюл. М 28

P1) Институт металлофизики АН УССР (72) В.Б,Спиваковский, Д.С.Ершов, Г.В.Маковская, Л.П.Мойса, Л.Г.Тризна, В.М.Худяков, В.В.Хайдов, В.В.Мельников, А.Г.Рябко и Б.П.Онищин (56) Авторское свидетельство СССР

t4 566765, кл. С 01 0 5/00. 1977. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗАСОЛЕННЫХ СУЛЬФАТ-ХЛОРИДНЫХ СТОЧНЫХ . ВОД (57) Сущность изобретения: сточные воды

Изобретение относится к способам переработки засоленных сульфатхлоридных сточных вод, в частности, сточных вод гидрометаллургического производства никеля и кобальта.

Целью заявляемого способа является повышение степени извлечения сульфата натрия и полного устранения технологичеcKLIIx стоков.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе переработки засоленных сульфат-хлоридных сточных вод, вклю-, чающем отделение поливалентных металлов, растворение оборотного мирабилита. кристаллизацию сульфата натрия при упаривании раствора с отделением целевого продукта, охлаждение маточного раствора с кристаллизационным выделением мирабилита, возвращаемого на растворение, и получением рассола, рассол подвер.,. Ж „, 1830384 А1 обрабатывают каустической содой, отделяют осадок поливалентных металлов от фильтрата, проводят его нейтрализацию и растворяют в полученном раст воре мирабилит, упаривают, отделяют сульфат натрия от фильтрата, который направляют на кристаллизацию с последующим выделением из рассола, обогащенного хлоридом натрия мирабилита, подаваемого затем на растворение, рассол направляют в анодную камеру электролиэера, электролиз ведут до содержания в анолите 120-200 г/л хлорида натрия, а затем анолит подают на стадию растворения мирабилита. гают электролизу и обедненный по хлориду натрия электролит, содержащий 120-200 г-л

NaO, возвращают на кристаллиэационное выделение сульфата натрия.

Направление рассола на злектролиз позволяет провести утилизацию хлорида натрия с получением NaOH. С!г и Н2. Из газообразных продуктов электролиза синтезируют HCI. Полученные продукты являются необходимыми реагентами в никель-кобальтовом производстве.

Непрерывное возвращение обедненного по хлориду натрия электролита на стадию растворения мирабилита и упаривания с последующей кристаллизацией сульфата натрия исключает промсток и позволяет выводить сульфат натрия только в виде целевого продукта. При этом хлорид натрия, возвращенный с обедненным электролитом, в конечном счете снова попадает в рас1830384 сол и подвергается электролизу. Этим достигается полная переработка всего хлорида натрия, содержащегося в промстоке.

Электролиз рассола, содержащего 260270 г/л йаС! и 20-25 г/л Naz$04, ведут до концентрации 120-200 г/л NaCI в обедненном электролите.

Если обеднять электролит до концентрации меньше 120 г/л NaCI, увеличиваются затраты на электролиз, связанные с уменьшением выхода по току, с возрастанием напряжения на электролизере.

Если вырабатывать рассол до содержания хлорида натрия больше 200 г/л, резко увеличивается объем оборотного электролита, о чем свидетельствует зависимость объема обедненного электролита от его концентрации при переработке 1 кг хлорида натрия. С увеличением объема оборотного раствора увеличивается количество оборотного хлорида натрия, что снижает эффектив ность кристаллизации сульфата натрия. . Пример. Предварительно систему заполняли следующим образом. Пробу засоленной сточной воды, содержащую 110 г/л NazSO<, 30 г/л NaCI и поливалентные металлы (МР, Са2., IVlg ), обрабатывали при перемешивании 10 -ным раствором

Na0H до рН 11,5. Осадок отделяли. Фильтрат нейтрализовали 50 -ной серной кислотой до рН 6,5.

Пробу, содержащую 2,2 кг сульфата натрия и 0;6 кг хлорида натрия, упаривали при

105-106 С. Выпавшие кристаллы на центрифуге отделяли от маточного раствора, в котором оставалось 0,515 кг сульфата натрия и 0,56 кг хлорида натрия. Кристаллы промывали, пропитывая их водой (0,8 л) до насыщения солью, затем отделяли раствор, высушивали соль при 120 С, получая 1,26 кг сульфата натрия. В промывной раствор при этом переходило 0,429 кг сульфата натрия и

0,036 кг хлорида натрия.

Маточный раствор после отделения сульфата натрия охлаждали в вакуум-кристаллизаторе до 5-6 С и выпавшие кристаллы мирабилита отделяли на центрифуге.

При этом образовывалось 1,16 кг мирабилита, содержащего 0,491 кг сульфата натрия, и рассол, Годержащий 0,515 кг NaCI и 0,047 кг

Na2SO4 в объеме 2,01 л.

Рассол подавали на электролиз, направляя его в анодную камеру мембранного электролизера. B кгтодную камеру подавали воду. Электролиз вели в условиях выхода по току, равному 66%, обедняя электролит до концентрации 175 г/л NaCI. Газообразные продукты электролиза {хлор и водород) направляли на синтез HCI, который поглощали водой, В результате электролиза получали 0,69 л раствора, содержащего 180 г/л

NaOH, 0.33 л 30 -ной HCI и 1,9 л обедненного электролита, содержащего 0.333 кг

NaCl и 0,047 кг NazS04, Затем процесс вели, возвращая мирабилит, промывной раствор и обедненный дехлорированный электролит на стадию

10 приготовления при 70 С раствора, направляемого затем на упаривание и кристаллизацию сульфата натрия. Рассол перед подачей его на электролиз подвергали дополнительной очистке от поливалентных металлов, пропуская его через колонку, заполненную карбоксильным ионитом. В установившемся непрерывном режиме переработки сточной воды выход целевого продукта Naz$04 был равен 100 от вводи20 мого с пробой (2.2 кг), количества образующихся щелочи (0,41 кг) и соляной кислоты (0,375 кг) — эквивалентны содержанию хлорида натрия (0,6 кг) во вводимой пробе со25

55 левого стока

Использование предлагаемого способа переработки засоленных сульфат-хлоридных сточных вод гидрометаллургического производства никеля и кобальта по сравнению с прототипом способствует защите окружающей среды. так как исключает промсток с полным выделением сульфата натрия и утилизацией хлорида натрия; позволяет получить в качестве дополнительных продуктов NaOH, CIz u Hz (или HCI), которые можно испольэовать в данном производстве, что улучшает экономику способа и способствует ресурсосбережению.

Формула изобретения

Способ переработки засоленных сульфат-хлоридных сточных вод, включающий обработку сточных вод каустической содой с последующим отделением осадка поливалентных металлов от фильтрата, который затем нейтрализуют, растворение в полученном растворе мирабилита, упаривание с отделением сульфата натрия от фильтрата, направляемого на кристаллизацию с отделением из образовавшегося рассола, обогащенного хлоридом натрия, мирабилита, подаваемого затем на растворение, о тл и ча ю щи и с я тем, что, с цельюповышения степени извлечения сульфата натрия и полного устранения технологических стоков, рассол подают в анодную камеру эяектролизера, в которой обрабатывают до содержания хлорида натрия 120-200 г/и, а затем направляют на стадию рввтворения мирабилита.