Способ переработки содосульфатного раствора

Изобретение относится к переработке содосульфатных растворов, получаемых после очистки содосульфатным раствором серосодержащих газов электролизных корпусов производства алюминия. Способ переработки содосульфатного раствора включает очистку газа от фтористых соединений и диоксида серы путем его орошения в мокрых скрубберах содосульфатным раствором, выделение из части циркулирующего содосульфатного раствора фтористого натрия в виде фтористого кальция. Из маточного содосульфатного раствора после его очистки от фтористого натрия выделяют в осадок очищенный от примесей крупнокристаллический безводный сульфат натрия упариванием маточного раствора с доведением концентрации титруемой карбонатной щелочи в упаренном растворе до 75-100 г/л в пересчете на Na2CO3 и плотности упаренного раствора 1,30-1,31 г/л при температуре 70-105°С. Изобретение позволяет снизить потери карбонатной соды. 1 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к переработке содосульфатных растворов, получаемых после очистки серосодержащих газов электролизных корпусов производства алюминия содосульфатным раствором.

Наиболее близким к заявленному способу является способ выделения сульфата натрия из содосульфатного раствора мокрой очистки газов электролизных корпусов производства алюминия (RU, патент №2254293, C01D 5/00, C01F 7/54, Опубл. 20.06.2005). Способ включает очистку отходящих газов электролизных корпусов при производстве алюминия от фтористых и сернистых соединений путем их орошения в мокрых скрубберах циркулирующим в системе газоочистки содосульфатным раствором. Часть циркулирующего раствора подвергают предварительной очистке от фтористых солей последовательно в две стадии. На первой стадии фтористую соль выделяют в виде криолита (Na3AlF6) путем дозировки в содосульфатный раствор расчетного количества алюминатного раствора. На второй стадии дополнительно очищают содосульфатный раствор от фтористого натрия путем дозировки в раствор известкового молока с выделением фтора в осадок в виде фтористого кальция (CaF2). Из очищенного от фтористых солей содосульфатного раствора выделяют сульфат натрия в виде берксизовой соли (Na2CO3·2Na2SO4) путем его концентрирующей выпарки до достижения плотности раствора до 1,37±0,02 и с дозировкой в упаренный раствор карбонатной соды до достижения концентрации титрируемой щелочи в маточном растворе 215-230 г/л, при плотности суспензии до 1,35±0,02 г/л путем перемешивания суспензии при t=95-100°C в течение 30-40 минут.

Основным недостатком этого способа является выделение сернокислого натрия из содосульфатного раствора в виде беркеитовой соли (Na2CO3·2Na2SO4), с которой теряется часть карбонатной соды. Это приводит к повышенному расходу карбонатной соды, требуемой для очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия от диоксида серы.

В основу изобретения положена задача, заключающаяся в исключении потерь карбонатной соды с беркеитовой солью в технологическом цикле при выделении сульфата натрия из содосульфатного раствора, получаемого в процессе очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия от диоксида серы, что позволит снизить карбонатной соды, требуемой для очистки отходящих газов электролизных корпусов производства алюминия от диоксида серы.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в способе переработки содосульфатного раствора, получаемого после очистки отходящих газов электролизных корпусов при производстве алюминия, включающем очистку газа от фтористых соединений и диоксида серы путем его орошения в мокрых скрубберах содосульфатным раствором, выделение из части циркулирующего содосульфатного раствора фтористого натрия в виде фтористого кальция, из маточного содосульфатного раствора после его очистки от фтористого натрия выделяют в осадок очищенный от примесей крупнокристаллический безводный сульфат натрия путем упарки маточного раствора с доведением концентрации титруемой карбонатной щелочи в упаренном растворе до 75-100 г/л в пересчете на Na2CO3 и плотности упаренного раствора 1,30-1,31 г/л при температуре 70-105°С.

Пределы температуры, плотности и концентрации карбонатной соды в упаренном растворе выбираются в зависимости от величины остаточной концентрации фтористого натрия в содосульфатном растворе, которая после его очистки от фтористого натрия известковым молоком может колебаться в пределах 0,5-1,0 г/л в пересчете на NaF.

При остаточной концентрации фтористого натрия в очищенном известковым молоком содосульфатном растворе не выше 0,5 г/л NaF, плотность и концентрация карбонатной соды в упаренном растворе может быть допущена соответственно до 1,31 г/л и 100 г/л Na2CO3 при температуре раствора 70-80°С, что обеспечивает более глубокое выделение сульфата натрия из упаренного содосульфатного раствора, не допуская при этом его загрязнения карбонатной содой и фтористым натрием из-за возможного его выделения из упаренного раствора в осадок в виде двойной соли фтористого натрия с сульфатом натрия (NaF, Na2SO4).

При повышении остаточной концентрации фтористого натрия в очищенном известковым молоком содосульфатном растворе до одного и выше грамма на литр, для исключения возможности загрязнения выделяемого в осадок сульфата натрия фтористым натрием, требуется снизить плотность и концентрацию карбонатной соды в упаренном содосульфатном растворе до 1,30 г/л и 75 г/л Na2CO3 и повысить температуру раствора до 90-100°С.

В настоящее время на алюминиевых заводах начата реализация очистки отходящих газов электролизных корпусов от фтористого натрия "сухим" способом с помощью оксида алюминия. При этом содосульфатным раствором в мокрых скрубберах будет улавливаться из отходящих газов электролизных корпусов лишь диоксид серы и остатки фтористого натрия. Соответственно изменится ожидаемый химический состав циркулирующего в системе мокрой газоочистки содосульфатного раствора в следующих соотношениях: NaF - 3-4 г/л, NaHCO3 - 15-20 г/л, Na2CO3 - 5-10 г/л, Na2SO4 - более 200 г/л.

При этом из технологической схемы переработки содосульфатного раствора будет исключен передел очистки раствора от фтористого натрия методом выделения его в виде криолита путем дозировки в содосульфатный раствор алюминатного раствора.

Переработка содосульфатного раствора заявляемым способом при этом будет осуществляться по следующей схеме: исходный содосульфатный раствор очищают от фтористого натрия дозировкой в раствор расчетного стехиометрического количества известкового молока на связывание фтора в CaF2, с перемешиванием суспензии в течение 1,5-2,0 часа при температуре 90-100°С. Очищенный от фтористого натрия маточный содосульфатный раствор упаривают при конечной температуре упаренного раствора 70-100°С до достижения концентрации титруемой щелочи в упаренном растворе до 75-100 г/л в пересчете на Na2CO3 при плотности раствора в пределах 1,30-1,31 г/л с выделением в осадок очищенного от примесей крупнокристаллического безводного товарного сульфата натрия. Очищенный от основной массы сульфата натрия маточный содосульфатный раствор с остатком примесей фтористого натрия будет возвращаться в технологический цикл системы очистки газов электролизных корпусов от диоксида серы и остатков фтористого натрия в мокрых скрубберах циркулирующим содосульфатным раствором.

На чертеже приведена технологическая схема примера практического осуществления очистки газов электролизных корпусов в мокрых скрубберах предлагаемым способом с ожидаемым балансом материального потока в технологическом цикле при выпуске 900 тысяч тонн алюминия в год.

Ожидаемое снижение расхода карбонатной соды на очистку газов электролизных корпусов от диокида серы и фтористого натрия предлагаемым новым способом в сравнении с известным способом при выпуске 900 тысяч тонн алюминия в год согласно балансу составит

где 106 и 2·142 - соответствующие молекулярные веса Na2СО3 и Na2SO4 в беркеите (Na2CO3·2Na2SO4).

При этом ожидаемый экономический эффект составит 36 миллионов рублей в год при цене 2500 рублей за одну тонну карбонатной соды.

Способ переработки содосульфатного раствора, получаемого после очистки отходящих газов электролизных корпусов при производстве алюминия, включающий очистку газа от фтористых соединений и диоксида серы путем его орошения в мокрых скрубберах содосульфатным раствором, выделение из части циркулирующего содосульфатного раствора фтористого натрия в виде фтористого кальция, отличающийся тем, что из маточного содосульфатного раствора после его очистки от фтористого натрия выделяют в осадок очищенный от примесей крупнокристаллический безводный сульфат натрия путем упарки маточного раствора с доведением концентрации титруемой карбонатной щелочи в упаренном растворе до 75-100 г/л в пересчете на Na2СО3 и плотности упаренного раствора 1,30-1,31 г/л при температуре 70-105°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии переработки содосульфатной смеси. .
Изобретение относится к фармации и может быть использовано при разработке различных стабильных лекарственных форм. .

Изобретение относится к технологии очистки сульфата натрия от хрома. .

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к улучшенному способу очистки солей от красящих ионов металлов для последующего использования этих солей в процессах производства особо чистых оксидных и флюоритных стекол.

Изобретение относится к технологии переработки содосульфатной смеси. .

Изобретение относится к технологии переработки содосульфатной смеси. .

Изобретение относится к переработке содо-сульфатно-фторидных растворов, образующихся при очистке отходящих газов электролизных корпусов. .
Изобретение относится к технике производства минеральных удобрений и может быть использовано в технологии получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде с переработкой избыточных растворов на комплексные удобрения.

Изобретение относится к переработке низкокалийного содопоташного раствора, загрязненного большим количеством сульфатных солей. .

Изобретение относится к способу и устройству для очистки воды от примесей в виде молекул воды, содержащих в своем составе тяжелые изотопы водорода и кислорода, а более конкретно - к способу и установке для получения легкой, особо чистой воды с повышенным содержанием в ней доли молекул 1Н 2 16О.
Изобретение относится к способу получения гранулированного сульфата калия, применяемого в химической промышленности для производства минеральных удобрений и в сельском хозяйстве в качестве бесхлорного калийсодержащего удобрения.

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к способам переработки карбонатного раствора, образующегося при комплексной переработке нефелинового сырья на глинозем и содопродукты.

Изобретение относится к переработке низкокалийного содопоташного раствора
Наверх