Способ получения поваренной соли из естественного подземного рассола


 


Владельцы патента RU 2470862:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и предназначено для производства из высокоминерализованного подземного натрий хлоридного рассола поваренной соли. Способ включает основное выпаривания рассола с получением суспензии кристаллической соли, отделение из полученной суспензии осадка поваренной соли центрифугированием, его промывку и последующую сушку, возврат от 25 до 75% фугата на смешение с исходным рассолом, получение из оставшейся части фугата выпариванием дополнительной поваренной соли, которую репульпируют промывным раствором основного осадка поваренной соли и возвращают на процесс основной выпарки и кристаллизации. Технический результат - получение поваренной соли высшего сорта из естественного подземного рассола, в котором суммарное количество СаСl2 и MgCl2 в расчете на 100 кг NaCl превышает 10 кг. 1 ил., 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и предназначено для производства из высокоминерализованного подземного натрий хлоридного рассола поваренной соли, которая используется в химической и пищевой промышленности.

Исходным сырьем является естественный рассол из среднекаменноугольного карбонатного водоносного слоя, который в среднем содержит, кг/м3: NaCl - 190; CaCl2 - 20; MgCl2 - 14; SO42- - 1,5. Получаемый продукт должен отвечать требованиям государственного стандарта [ГОСТ Р 51574-2000. Соль поваренная пищевая. Технические условия].

Классические способы получения выварочной поваренной соли, предусматривающие предварительную очистку рассола от ионов кальция и магния, в данном случае малопригодны из-за относительно высокого их содержания.

Известен способ получения кристаллического хлористого натрия из подземного рассола, включающий очистку рассола от механических примесей, многоступенчатое выпаривание и кристаллизацию, отделение твердой фазы, причем выпаривание на первой ступени производят при прямом контакте выпариваемого рассола с продуктами сгорания газообразного или жидкого топлива с последующей утилизацией энергии полученной парогазовой смеси на других ступенях [RU 2372288, МПК6 C01D 3/06, 2009.11.10]. Для утилизации тепловой энергии парогазовой смеси топливо необходимо сжигать при давлении 0,2-2,0 МПа, что требует использования специального сложного оборудования.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения поваренной соли непосредственно из загрязненного примесями растворов NaCl естественного или искусственного происхождения, включающий выпаривание этого рассола на выпарной установке с получением суспензии, содержащей 30-40% кристаллической соли, сгущение упаренной суспензии и промывку кристаллов поваренной соли исходным рассолом с возвратом осветленного раствора на выпаривание, классификацию суспензии в гидроциклоне с образованием сливного раствора, вторую промывку кристаллической соли, центрифугирование соли с возвратом фугата на выпаривание и сушку соли, при этом классификации в гидроциклоне подвергают упаренную суспензию, которую разбавляют до концентрации кристаллической соли 10-20%, сливной раствор гидроциклона делят на три части, одну из которых, равную 50-90% от общего потока раствора, направляют на разбавление упаренной суспензии, другую часть, равную 7-25% от общего потока, направляют на выпаривание, из оставшейся третьей части сливного раствора отделяют твердую фазу, а маточным раствором производят вторую промывку кристаллической поваренной соли. Данный способ предусматривает также, что 30-90% маточного раствора выпаривают на отдельной стадии до полного выделения всех солей из раствора с последующим отделением их от раствора и сушкой [RU 2075440, МПК6 C01D 3/06, опубл. 20.03.1997].

По известному способу на выпаривание подают, кроме исходного рассола, также промывной рассол и 7-25% сливного раствора из гидроциклона (часть 1), которые содержат затравки накипеобразующих примесей. В упаренной суспензии содержание кристаллического NaCl поддерживают на уровне 30-40%. Это, во-первых, обеспечивает образование кристаллов NaCl размером 300-400 мкм, а кристаллов гипса и мела - не более 5 мкм, и, во-вторых, резко замедляет процесс инкрустации теплообменных труб выпарных аппаратов. Возвратом сливного раствора из гидроциклона в количестве 50-90% (часть 2) упаренную суспензию разбавляют до концентрации кристаллического NaCl 10-20%. Разбавленную суспензию в гидроциклоне разделяют на сливной раствор и сгущенную суспензию NaCl. Из сгущенной суспензии по типовой схеме получают поваренную соль. Сливной раствор делят на три части, часть 1 и часть 2 возвращают на рецикл, а из оставшейся части 3 отделяют твердую фазу, маточным раствором производят вторую промывку кристаллического NaCl. Предусмотрено также, что 30-90% маточного раствора из части 3 выпаривают на отдельной стадии с последующим отделением поваренной соли 2 сорта для промышленного применения.

Однако из приведенного в описании изобретения примера 3 следует, что прототип обеспечивает получение пищевой поваренной соли из рассола, который содержит, кг/м: NaCl - 280; CaCl2 - 2,1; MgCl2 - 1,4; CaSO4 - 3,2. В нем относительное количество CaCl2 и MgCl2 в расчете на 100 кг NaCl в 15 раз меньше, чем в рассоле из среднекаменноугольного карбонатного водоносного слоя, поэтому данный способ не позволяет получать пищевую поваренную соль из рассматриваемого естественного рассола.

Задачей изобретения является расширение арсенала способов получения поваренной соли из естественного рассола, в котором суммарное количество CaCl2 и MgCl2 в расчете на 100 кг NaCl превышает 10 кг.

Техническим результатом изобретения является увеличение выхода целевого продукта.

Технический результат достигается тем, что в способе получения поваренной соли из естественного подземного рассола, включающем процесс основного выпаривания рассола с получением суспензии кристаллической соли, центрифугирование соли, ее промывку и сушку, возврат части фугата на смешение с исходным рассолом, получение из оставшейся части фугата выпариванием дополнительной поваренной соли, согласно изобретению на смешение с исходным рассолом возвращают от 25 до 75% фугата, а дополнительную поваренную соль репульпируют промывным раствором основного осадка поваренной соли и возвращают на процесс основного выпаривания.

На фиг.1 представлена схема процесса получения поваренной соли.

В таблице 1 приведены данные о материальных потоках в расчете на 1 тонну получаемой поваренной соли по примеру 1. В таблице 2 приведены нормы и технические показатели получаемой поваренной соли по разным примерам.

Процесс включает стадии осаждения гипса 1, фильтрования 2, основного выпаривания 3, центрифугирования 4, промывки поваренной соли 5, сушки поваренной соли 6, дополнительного выпаривания 7, отделения дополнительной соли 8, репульпации дополнительной соли 9.

На стадию 1 подают рассол исходный 10 и фугат возвратный 11 со стадии 4 в количестве 25-75% от общего количества фугата, который представляет насыщенный раствор NaCl с повышенным содержанием СаСl2. Смешанный раствор в условии интенсивной циркуляции нагревают до температуры 90-100°С, при этом примерно половина сульфата кальция выпадает в осадок гипса. Полученный рассол промежуточный 12 направляют на стадию 2, на которой выпавшие кристаллы гипса отфильтровывают и выводят в виде шлама 13.

На стадию 3 подают рассол подготовленный 14 со стадии 2 и рецикл 15 со стадии 9, который представляет пульпу дополнительной соли в промывной жидкости. Основное выпаривание на стадии 3 ведут на выпарной установке с отводом конденсата основного 16 и передачей суспензии основной 17 на стадию 4. На стадии 4 методом центрифугирования из суспензии основной 17 отделяют фугат возвратный 11, фугат прямой 18 и получают осадок поваренной соли 19. Фугат возвратный 11 возвращают на стадию 1, фугат прямой 18 направляют на стадию 7, осадок поваренной соли 19 подают на стадию 5. На стадии 5 осадок поваренной соли промывают конденсатом 20. Раствор промывной 21 подают на стадию 9, а соль влажную 22 передают на стадию 6. На стадии 6 из соли влажной удаляют влагу 23 и получают товарную поваренную соль 24.

На стадии 7 осуществляют дополнительную кристаллизацию NaCl из прямого фугата 18 методом выпаривания с отводом дополнительного конденсата 25. Полученную суспензию дополнительную 26 направляют на стадию 8. На стадии 8 отделяют соль дополнительную 27, которую направляют на стадию 9. Концентрат конечный 28, который представляет раствор хлоридов кальция и магния, выводят на склад. На стадии 9 соль дополнительную 27 смешивают с промывным раствором 21 и получают рецикл 15, который возвращают на стадию 3.

Процесс получения поваренной соли данным способом рассчитан моделирующей программой ChemCAD с использованием литературных данных по совместной растворимости компонентов естественного подземного рассола.

Пример 1. На переработку подают рассол исходный в количестве 6033 кг. На стадии основной выпарки и кристаллизации отгоняют 3874 кг основного конденсата. После центрифугирования полученной основной суспензии на осаждение гипса возвращают 50% фугата, остаток 50% направляют на дополнительную выпарку и кристаллизацию. На промывку осадка поваренной соли подают 213 кг конденсата. На стадии дополнительной выпарки и кристаллизации отгоняют 678 кг дополнительного конденсата. Данные о других основных потоках приведены в таблице 1, технические показатели получаемой поваренной соли приведены в таблице 2.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, только на осаждение гипса возвращают 25% фугата, остаток 75% направляют на дополнительную выпарку и кристаллизацию. Результаты приведены в таблицах 1 и 2.

Пример 3. Процесс проводят аналогично примеру 1, только на осаждение гипса возвращают 67% фугата, остаток 33% направляют на дополнительную выпарку и кристаллизацию. Результаты приведены в таблицах 1 и 2.

Увеличение доли возврата жидкой части после отделения осадка поваренной соли от 25% (пример 2) до 67% (пример 3) позволяет уменьшить содержание кальций-иона и сульфат-иона в поваренной соли в 1,4 раза, однако при этом нагрузка на центрифугу возрастает в 1,7 раза.

Полученные результаты показывают, что данный способ позволяет получать поваренную соль высшего сорта из естественного рассола, в котором суммарное количество СаСl2 и MgCl2 в расчете на 100 кг NaCl превышает 10 кг.

По прототипу (пример 3, с максимальным содержанием солей кальция и магния) выход поваренной соли высшего качества составляет 92% (показатель 27).

Применение репульпации дает возможность из рассола, в котором суммарное содержание солей кальция и магния в расчете на 100 кг NaCl в 15 раз больше, выделить 98% поваренной соли первого сорта.

Таблица 1
Количество и состав материальных потоков по примеру 1
Наименование параметра Значение для потока
10 13 15 17 18 24 28
1 Количество, кг/т 6033 16 531 4037 1362 1000 472
2 Содержание, % масс.
Н2O 80,26 52,68 55,48 55,08 71,10 0,45 60,21
NaCl 16,58 11,00 3,19 12,63 15,67 0,01 2,56
CaCl2 1,78 1,95 2,03 5,58 7,89 0,21 22,28
MgCl2 1,19 1,30 1,36 3,74 5,28 0,14 14,91
CaSO4 0,18 0,06 0,01 0,042 0,055 0 0,04
NaCl крист. 0 0 37,835 22,79 0 98,63 0
CaSO4 крист. 0 33,00 0,10 0,14 0 0,57 0
Таблица 2
Нормы и достигаемые показатели получаемой поваренной соли
Наименование показателя Нормы по ГОСТ Р 51574-2000, % масс., для сорта Показатели, % масс., для примеpa
экстра высшего первого 2 1 3
1 Массовая доля NaCl 99,7 98,40 97,70 98,44 98,63 98,76
2 Массовая доля Са2+ 0,02 0,35 0,50 0,28 0,24 0,20
3 Массовая доля Mg2+ 0,01 0,05 0,10 0,04 0,04 0,03
4 Массовая доля SO42- 0,16 0,80 1,20 0,48 0,40 0,33

Способ получения поваренной соли из естественного подземного рассола, включающий процесс основного выпаривания рассола с получением суспензии кристаллической соли, центрифугирование соли, ее промывку и сушку, возврат части фугата на смешение с исходным рассолом, получение из оставшейся части фугата выпариванием дополнительной поваренной соли, отличающийся тем, что на смешение с исходным рассолом возвращают от 25 до 75% фугата, а дополнительную поваренную соль репульпируют промывным раствором основного осадка поваренной соли и возвращают на процесс основного выпаривания.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения карналлита, который является сырьем для магниевой промышленности. .
Изобретение относится к ультразвуковой химической аппаратуре и может быть использовано в производстве йодированной соли. .

Изобретение относится к технике управления процессом растворения хлорида калия в концентрированном растворе хлорида магния и может быть использовано в процессе получения синтетического карналлита при его синтезе и кристаллизации на установках вакуум-кристаллизации.

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и предназначено для получения в промышленном масштабе кристаллического хлористого натрия из подземного натрийхлоридного рассола с мольным отношением количества ионов кальция и магния к количеству ионов натрия (далее f) более 0,05 (1:20) в присутствии сульфат-иона.

Изобретение относится к области комплексной переработки подземных натрийхлоридных вод, в частности йодобромсодержащих. .
Изобретение относится к получению хлористого натрия из отработанного электролита магниевого производства. .
Изобретение относится к технике получения морской соли, состоящей из хлорида и сульфатов натрия, калия и магния. .

Изобретение относится к методу производства поваренной соли повышенного качества, используемой как в химической промышленности, так и в пищевой промышленности. .

Изобретение относится к технологии производства поваренной соли из растворов хлорида натрия естественного или искусственного происхождения. .
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и касается способа получения и очистки технических рассолов для их дальнейшего использования в различных производственных процессах, в частности в качестве охлаждающего агента или регулятора полимеризации при производстве каучука

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната и переработке, по меньшей мере, одной части образованного при этом раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, в находящемся ниже по технологической цепочке электролизе хлорида щелочных металлов, включающему следующие стадии: a) получение фосгена взаимодействием хлора с монооксидом углерода, b) взаимодействие фосгена, образованного согласно стадии a), c, по меньшей мере, одним монофенолом в присутствии основания, при необходимости, основного катализатора до диарилкарбоната и раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, c) отделение содержащей образованный на стадии b) диарилкарбонат органической фазы и, по меньшей мере, одноразовая промывка содержащей диарилкарбонат органической фазы, d) отделение раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, оставшегося согласно стадии с), от остатков растворителя и, при необходимости, остатков катализатора путем отпаривания раствора с водяным паром и обработкой адсорбентами, e) электрохимическое окисление, по меньшей мере, одной части раствора, содержащего хлорид щелочных металлов со стадии d) с образованием хлора, щелочи и, при необходимости, водорода, где при отделении d) раствора перед обработкой адсорбентами значение рН раствора устанавливают меньше или равно 8 и f) по меньшей мере, одну часть полученного согласно стадии e) хлора возвращают на получение фосгена согласно стадии a) и/или g) по меньшей мере, одну часть полученного согласно стадии e) раствора щелочи возвращают на получение диарилкарбоната согласно стадии b)

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения хлорида натрия сначала готовят соляной раствор, содержащий, по меньшей мере, 150 г/л хлорида натрия, путем растворения источника хлорида натрия в воде. Затем подвергают получившийся соляной раствор эвтектической кристаллизации вымораживанием путем непрямого охлаждения указанного соляного раствора, приводящей к образованию льда, дигидрата хлорида натрия и маточного раствора. После этого отделяют образовавшийся дигидрат хлорида натрия ото льда и, необязательно, от маточного раствора, при температуре эвтектики так, что образуется поток, обогащенный дигидратом хлорида натрия. Далее подают указанный поток, обогащенный дигидратом хлорида натрия, в рекристаллизатор для образования хлорида натрия и маточного раствора. Изобретение позволяет снизить затраты энергии при промышленном получении чистого хлорида натрия. 15 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната в сочетании с электролизом образующихся содержащих хлорид щелочного металла отработанных водных растворов. Способ получения диарилкарбоната и переработки, по крайней мере, одной части образующегося при этом содержащего хлорид щелочного металла раствора включает следующие стадии: а) взаимодействие фосгена, полученного при взаимодействии хлора с монооксидом углерода, с по крайней мере одним монофенолом в присутствии основания и, при необходимости, в присутствии основного катализатора с образованием диарилкарбоната и содержащего хлорид щелочного металла раствора, б) отделение и выделение образовавшегося на стадии а) диарилкарбоната, в) отделение остающегося после стадии б) содержащего хлорид щелочного металла раствора от остатков растворителя и, при необходимости, остатков катализатора с последующей обработкой адсорбентами, причем перед обработкой адсорбентами значение рН в содержащем хлорид щелочного металла растворе устанавливают равным 8 или менее 8, г) электрохимическое окисление, по крайней мере, одной части содержащего хлорид щелочного металла раствора со стадии в), протекающее с образованием хлора, раствора гидроксида щелочного металла и в соответствующем случае водорода, причем при этом по крайней мере одну часть полученного хлора используют для получения фосгена, и/или д) возвращение по крайней мере одной части полученного на стадии г) раствора гидроксида щелочного металла на стадию получения диарилкарбоната а), где по крайней мере часть образовавшегося на стадии в) содержащего хлорид щелочного металла раствора возвращают на стадию а). Соответствующий изобретению способ наряду с другими преимуществами обеспечивает улучшенную утилизацию с помощью электролиза образующегося при получении диарилкарбоната раствора, содержащего хлорид щелочного металла. 11 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения хлорида натрия включает следующие стадии: (i) получения солевого раствора с концентрацией хлорида натрия выше, чем концентрация хлорида натрия в точке эвтектики, но ниже, чем концентрация хлорида натрия в насыщенном солевом растворе, путем растворения источника хлорида натрия в воде; (ii) охлаждения полученного солевого раствора путем охлаждения с промежуточным холодоносителем в самоочищающемся теплообменнике с псевдоожиженным слоем/кристаллизаторе до температуры ниже 0°C, но выше температуры эвтектики полученного солевого раствора, с получением суспензии, включающей дигидрат хлорида натрия и маточный раствор; (iii) подачи дигидрата хлорида натрия в установку для рекристаллизации с образованием хлорида натрия и маточного раствора, и (iv) рециркуляции по меньшей мере части маточного раствора, полученного на стадии (ii) и/или стадии (iii), на стадию (i). Изобретение позволяет снизить энергоемкость промышленного получения хлорида натрия из подземных месторождений, повысить чистоту получаемого хлорида натрия без проведения стадий очистки и испарительной кристаллизации. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения хлористого калия некондиционные продукты флотационного производства хлористого калия из сильвинитовых руд, содержащие хлористый калий, растворяют в нагретом растворе, в качестве которого используют рассол со шламохранилищ флотофабрик, шахтный рассол, избыточные щелоки флотофабрик. Слив растворителей от глинисто-солевого шлама осветляют. Раствор упаривают на противоточной выпарной установке с получением суспензии, жидкая фаза которой насыщена хлористым калием и хлористым натрием при температуре ее кипения. Суспензию сгущают с подачей жидкой фазы на кристаллизацию целевого продукта под вакуумом из осветленного раствора с отделением кристаллизата от маточного раствора. Маточный раствор нагревают и упаривают совместно с осветленным сливом растворителей. Сгущенный глинисто-солевой шлам сбрасывают. В качестве некондиционных продуктов флотационного производства, содержащих хлористый калий, используют циклонную пыль, сгущенные фугаты центрифуг, шламовый продукт с перечистных операций, мелкие классы руды. Изобретение позволяет получить кондиционный хлористый калий из отходов производства. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ извлечения хлорида натрия и декагидрата карбоната натрия из концентрированного рассола, содержащего хлорид натрия и карбонат натрия, включает направление концентрированного рассола в испарительный кристаллизатор, нагревание до температуры 50°C или выше и дальнейшее концентрирование рассола с получением кристаллов хлорида натрия. Исходный концентрированный рассол образуется из добываемой воды, отделенной от газа угольных пластов при извлечении газа, и подвергается предварительному концентрированию. Кристаллы хлорида натрия отделяют от рассола. Полученный концентрированный рассол направляют в охладительный кристаллизатор и воздействуют на рассол температурой 30°C или ниже. Проводят дальнейшее концентрирование рассола с получением кристаллов декагидрата карбоната натрия, которые отделяют от рассола. Изобретение позволяет снизить количество реагентов и отходов при получении хлорида натрия и декагидрата карбоната натрия из смешанного солевого рассола, исключить использование испарительных прудов. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к неорганической химии. Концентрируют карналлитный солевой раствор. Концентрированный раствор отделяют от хлорида натрия. Полученный раствор охлаждают. Отделяют хлорид калия и хлорид натрия от раствора. Выщелачивают хлорид натрия. Отделяют хлорид калия. Изобретение позволяет снизить энергопотребление, расход водяного пара и природного газа. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх