Способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

373932

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента № ——

М. Кл. С 0lb 17/62

Заявлено 10.VI II.1970 (Эй 1469807/23-26) Приоритет 11.II.1970, № 074520, Канада

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.111.1973. Бюллетень № 14

УДК 661.841.52 (088.8) Дата опубликования описания 3.1Х.1973

Автор изобретения и заявитель

Иностранец

Марри Клинтон Робинсон (Канада) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СБРОСНОГО СУЛЬФИТНОГО

ЖИДКОСТНОГО РАСТВОРА, СОДЕРЖАЩЕГО СОЛИ КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к области обработки сбросных сульфитных жидкостных растворов.

Известен способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция, путем введения в эти растворы магнийсодержащего вещества, например доломита, для нейтрализации раствора и осаждения части кальция в виде сульфита кальция. Кальцинированный доломит добавляют к раствору, обеспечивая повышение рН от 9,0 до 9,3, а затем вводят двуокись углерода для преобразования остающегося в растворе кальция в карбонат кальция, который осаждается при указанном значении рН.

Оставшийся раствор, содержащий сульфит магния, испаряют и сжигают для регенерации двуокиси серы н окиси магния.

Недостатком известного способа является необходимость ведения процесса в две стадии, причем окончательное выделение ионов кальция осуществляется при рН 9,0, добавляя двуокись углерода. Таким образом, часть ионов кальция выделяют в виде сульфита кальция, а другую часть — в виде карбоната кальция, что приводит к дополнительным операциям по удаленшо карбоната кальция.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для упрощения процесса в качестве газообразного агента применяют серннстьш газ, который вводят в раствор одновременно с ионом магния. В качестве носителя магния используют магнийсодержащую руду, а добавление источников магниевых и ,> сульфитных ионов регулируют так, что раствор имеет концентрацию сульфита магния, равную по меньшей мере 40% концентрации насыщения, когда осаждение сульфита кальция является законченным. Для этого добав10 ляют достаточное количество сульфитных ионов относительно вводимого количества магниевого основания с целью поддержания низкого рН раствора и предотвращения осаждения сульфита кальция до тех пор, пока не ! 5 будет введено достаточное количество ионов магтп я.

Сульфит кальция осаждается при рН около 4; при рН, равном 5 — 7, высаживание сульфита кальция заканчивается, а магний

20 остается в растворс в виде солей магния.

Предпочтительно добавлять достаточное количество ионов магния прежде, чем сульфит кальция начнет осаждаться. Добавление источников магниевых и сульфитных ионов ре25 гулируется так, что рН раствора поддерживается ниже 4, предпочтительно ниже 3, до тех пор, .пока раствор не получит достаточное количество магниевых и сульфитных ионов для обеспечения концентрации сульфита

30 магния, равной по меньшей мере 25 оконцент373932 рации насыщения. Далее рН растьора повышается до 5 — 7, предпочтительно до 5,5 — 6,5, для осаждения кальция В виде сульфита ка:(ьция.

Процесс может быть применен для л(обого сбросного сульфитного раствора, но он является наиболее предпочтительным в случае сбросных сульфитных растворов на oiнове кальция, кальция — магния и магния II;IH (гх смесей. Особенно хорошие результаты получают для сбросного сульфитного раствора па основе кальция. Предпочтительными магнийсодержащими рудами являются брусит, доломит и магнезит.

Преципитат сульфита кальция может быть удален из раствора и обработан для получеHHEI I(3JlbIrHcE>b1_#_ соед(((генпй H двУокиси cPPbl.

Оставшийся раствор может быть обработан для получения магш(свых соединений. Это осуществляют при помощи концентрирования раствора при испарении и сжигании концентрата автогенсратор((ым образом для производства двуокиси серы l(oi;(icH магния.

П p H м ср 1. ГHrrpooN. icb (EH lb(EH!I растворяют в сбросном сульфитпом растворе на основе кальция прп добавлении двуокиси серы, при рН около 2,4 и температуре 70 С Сбросный сульфитпый раствор имеет начальное содержание кальция 0,413 вес. и магния

0,0210 вес. % . Количество растВОр енной гидроокиси кальция 0,216 вес.% сбросного сульфитного раствора. Затем без добавления двуокиси серы в раствор вводят 1,34 вес. % гидроокиси магния, что повышает рН приблизительно до 6,6. После перемешивания в течение 30 лин пз раствора отделяют преципитат прн помощи Вакуумной фильтрации. Сухо» непромытыи преципитат составляет

2,31 .вес. % окончательной неотфильтрованной смеси. Полученный фильтрат содержит

3,810 ч/млн магния и 83 ч/млн кальция (в весовых единицах) .

Пр имер 2. 400 г сбросного сульфитного раствора на основе магния, содержащего

0,586 вес. % магния и 0,242 вес. % кальция, вместе с добавленной двуокисью серы используют для растворения 2,50 вес % пульверизированного и гомогенизированного магнийсодержащего материала (месторождение в провинции Квебек, Канада) в течение 30 лин при рН 2,4. Химический анализ материала (на основании образцов) следующий (ь %):

SiO 2,2

СаО 13,7

Fe О;, 1,2

А1 О;, 0,5

MgO 35,5

Потери при сгорании 46,9%.

После фильтрования оставшийся непромытый осадок составляет 1,39 вес. % нспрофильтрованного материала. Затем рН раствора повышают приблизительно до 3,9 прн помощи того же самого магнийсодержащсго материала; используемое его количество

1,87 вес. % первоначального сброс»ого суль5 (О

25, зо

35 (0

)Э

4 фит»ого раствора. Остающийся осадок составляет 1,87 вес. % первоначального сбросного сульфитпого раствора.

Далее рН раствора увеличивают до 6,5 при использовании 4,05 вес. % первоначального раствора с добавлением 44% суспензии гашеного кальцинировапного доломита из месторождений В Манитобе. Гашеный кальцинированный доломит в виде твердого вещества содержит 30,2 вес. % MgO и 41,1 вес. ",о СаО.

Преципитат отделяют от раствора. После

Высушпван I;l оп cocTBIEëяет 3,63 Всс % Окончательной смеси, Раствор содержит 0,911 ьес. % магния и 0,0040 вес. % кальция. Растворение и осаждение проводят при температуре 70"С.

Пример 3. Гидроокись магния растворяют в. сбросном сульфитном растворе ia основе магния при добавлении двуокиси серы, при рН раствора около 2,4. Сбросный сульфитный раствор имеет рН 3,9 и первоначально содержит 0,5860 вес. % магния и 0,0242 вес. % кальция. Количество растворенной гидроокиси магния 5,02 вес. % первоначального раствора. Затем рН увеличивают приблизительно до 6,0 прп добавлении (, раствору г»дрооки и магния в количество 1,72 вес. % первоначального раствора без добавления двуокиси серы После перемешивания в течение 30 лин при рН около 6 смесь фн,lbTpvloT под В а ну ум о. 1.

Сухой непромытый г(рец((((пт IT составляет

1,54 вес. % общего количсстВа ?!<((дкост(! (! твердого материала до ф»льтроваиия. Фильтрат содержит 96 ч/ллк кальция» 11,900 ч/ллк магния (расчет на весовом основании).

Растворение ц осажденис г(роводят при температуре 70 С.

Прим ер 4. Ряд образцов фильтратов из обработанных сбросных сульфитных растворов при использовании в некоторых или во всех случаях гидроокиси магния лабораторного сорта и во всех случаях продажного с>катого сернистого газа собирают в течение ггсрнода, охватывающего 1968 — 1969 и. » комбинируют. Скомбинированный образец нсп((ря(от ДО oTcvTñòHН(я Вл ажност» rip(i темпе

p lTvpc 105 С ll сжига(от H (((1)с,((il(o(((lcLll( при температуре 850 С В тс ieiii!C 8 час. Образец а»ализ»руют с»сктрографичсскн (»сэва!!симой лабораторией В»ровииции Квебек).

Прн этом»o, Ió÷»(oò следую!и»с результаты (в %):

SiO 0,2

СаО 0,3

FeãOl 0,15

MgO 99,3

П р и и е р 5. Гидроокись магния растворяют в сбросном сульфитном растворе на основе кальц»я-маг((ия. Сбросный сульф»тный раствор имеет начальное содержание кальция 0,314 вес. % и магния 0,214 Вес. %. Количество растворенной гидроокисн магния 1,73 вес.

% раствора. Во время растворения рН раствора поддерживают ниже 4 до тех !lop, пока нс бу373932

Предмет изобретения

Составитель

Т. Д

l сд;>к гор H. Корчеико

Е. Борисов<<

Тсхрсд

Корректор Е. Михеева

11з.<. >>>> 1204 Зака:> 2509 Тираж 523 Подписное

Ц1!И11>1И Ком>веста ио дела>< изобретеиий и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5Ê-35, Раугиская наб., д. 4/5 с>оа.;.и»о рафия Костромского управления издательств, иова<графи» и киижиои торговли дет существенно растворена вся гидроокись магния, при добавлении сернистого газа. Затем рН раствора у.величивают до 6,5 при помощи .снижения интенсивности добавления двуокиси серы для осаждения сульфита кальция.

После смешивания в течение 30 лгин при рН

6,5 от фильтрата отделяют преципитат, который составляет 1,25 вес. % конечной смеси перед фильтрованием. Фпльтрат содержит

0,845% мапшя и 00044% кальция. Растворение и осаждение проводят при температуре

70 С.

П р и мер 6. Гидроокись магния растворяют в смешанноосновном (кальций 40с/ и аммопий 60% ) сбросном сульфитном растворе.

Раствор имеет рН 2,75 и псрвопачальнос содержание кальция 0,226 вес. %. 1(оличество растворенной гидроокиси мап пя 1,74 вес раствора. рН раствора поддерживают ниже

4 прн помощи добавления сернистого газа до тех пор, пока существенно пе растворится вся гидроокись магния. Далее рН раствора увеличивают до 6,4 для осаждения сульфита кальция. От остального раствора отделяют непромытый прецигштат, содержащий 21,5 вес. % кальция и 1,11 вес. % магния. Фильтрат содержит 0,0045 /с кальция и 0,650% магния. Растворение и осаждспис проводят при тем не р а тур с 70 С.

П р и м с р 7. В сброспом сульфптном растворе на основе кальция растворяют гидро.окись магния. Сбросный сульфитный раствор имеет начальнос содержание кальция 0,553 вес. %. 1(олпчсство растворенной гпдроокисн маги<я 2,52 вес % раствора. Во время растворения рН поддсрживагот пнжс 4 при помощи добавления ссргшстого газа до тех пор, пока существенно нс растворится вся гидроокись маппи. Затем рН раствора повышают до 6,5 за счет сшьжспня интенсивности добавления двуокиси серы для осаждения сульфита кальция. После персмсшивания в течение 20 мин. прн рН 6,5 прецнпнтат отделяют от

:фильтрата. Фильтрат содержит 0,910% магния и 0,0037% кальция. Сухой непромытый преципитат содержпт 1,06 вес. % магния и

1,6 вес, % кальция. Преципптат составляет

-l0

15>

2,0 вес. Я, конечной смеси. Растворение и осаждснпс проводят при температуре 70 С.

tI р и м с р 8. Сбросный суль<ритный раствор на основе мапшя, со.<сржа ппй 0,585 вес. магния rr 0,0242 вес. % кал<-.цпя, используют для растворения;<оба<>,чясмой двуокиси серы и 1,84 все. % доломита из Манитобы (суспензия с полным содержанием твердого вещества 44%; анализ твердого вещества: MgO

30,2 /<>., СаО 42,1%). После фильтрования осадок составляет 0,818 вес. %. Затем рН повышают до 6,5 при помощи 4,95 вес, той же самой суспензин гашеного доломита с одновременным добавлением некоторого количества двуокиси серы. Преципитат отделяют от остального раствора. В непромытом состоянии после высушивания преципитат составляет 6,65 вес. % конечной смеси и содержит 22,0 вес. % кальция и 8,9 вес. %магния.

Фильтрат содержит 50 ч/лглн кальция и

8,850 ч/.илн магния (по весу). Растворение и осаждснис производят при температуре 70 С, 1. Способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция, путем введения в эти растворы ионов магния с последующим образованием сульфнта магния, выделением образовавшегося сульфпта кальция и довыделением оставшихся ионов кальция при помощи газообразного агента, отличагощиггся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве газообразного агента применяют сернистый газ, которьш вводят в раствор одновременно с ионом магния.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве носителя ионов магния применяют магнийсодержащую руду.

3. Способ по п. 1, отличагощийся тем, что, добавление источников магниевых и сульфитпых ионов регулируют так, что раствор имеет концентрацию сульфнта магния, равную по меньшей мере 40% концентрации насьпцсння, когда осажденис сульфита кальция является закопченным.