Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств

 

(72) Авторы изобретения

Ч.А. Кулиев, А. Ходжамамедов, В.И. Ксензенко, Х.Аннаев, А. Нурыев, Д.С. Стасиневич и О. Овезова (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

ЙОДОБРОИНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Изобретение относится к способам переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, использующих в качестве сырья подземные рассолы (буровые воды), которые содержат значительные концентрации хлоридов натрия, кальция, магния и калия и, кроме того, бор, литий и стронций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, включающий выделение микроэлементов и гидроокиси магния. Согласно этому способу воду подщелачивают для соосаждения микроэлементов совместно с гидроокисью магния. Из полученного осадка после соответст вующи х хи ми ческих обработок получают химическое удобрение, содержащее бор, йод, железо, магний, марганец, медь и другие (1).

Однако данным способом не решаются вопросы комплексного извлечения всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде.

Цель изобретения - комплексное из5 влечение всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде, создание безотходной технологии.

Поставленная цель достигается тем, 1О что согласно способу, включающему выделение микроэлементов и гидроокиси магния, воду концентрируют до содержания солей 18-203 с отделением образовавшегося сульфата кальция, затем обрабатывают 15-20 -ным раствором щелочи до рН 3,5-4,0 извлечением бора ионообменом, после чего упаривают до плотности 1330- 1340 кг/м и отдего ляют выпавший хлористый натрий а

Э раствор повторно упаривают до плотности 1430-1440 кг/мВ с отделением выпавших магнезиальных сопей - кар . наллита и тахгидрита, которые разла8895 ф продукта. Промывные воды после трехкратного использования присоединяют к маточному раствору и направляют на дальнейшее упаривание, которое ведут до плотности 1430-1440 кг/мЗ. При этом осаждаются магниевые соли (КСР МцСР 2 6Н 20) и тахгидрит (2MgC0p СаСР х12Н20). Их отделяют и обрабатывают на холоду исходной отработан10 ной водой в отношении 1:1, при этом до 60"70Ф хлористого калия, содержащегося в солевой смеси, остается в .виде твердого осадка, который отделяют, сушат и выпускают в виде то- .

15 варного продукта.,Изменение значений указанных отношений уменьшает выход . хлористого калия.

3 94 гают путем смешения с исходной отра ботанной водой в равном соотношении с получением хлористого калия и маточного раствора, который.присоединяют к раствору, оставшемуся после выделения магнезиальных солей, затем объединенный раствор обрабатывают

8- 103-ным раствором щелочи до рН

9,5-9,7 с отделением выпавшей гидроокиси магния, а раствор обрабатывают 2,5-4,0i-ной соляной кислотой до рН 7,0-7,5 и извлекают литий и стронций сорбцией, после чего растsop снова упаривают до плотности

1420- 1425 кг/м, отделяют выпавший хлористый натрий, а оставшийся 38403-ный раствор хлористого кальция выпускают в виде товарного продукта.

Переработка отработанных вод йодобромных производств основана на ступенчатом их испарении и подщелачивании с отделением последовательно . выделяющихся компонентов.

Буровая вода перед извлечением из нее йода и брома для предотвращения их гидролиза подкисляется, поэтому отработанная вода имеет рН 2,63,0. На первой стадии отработанную воду концентрируют путем солнечного испарения в специально устроенных бассейнах до содержания солей 18-20/.

На этой стадии отделяются механические примеси, отстаиваются кислые органические компоненты и осаждаются наибольшие количества сульфата кальция. Концентрированный рассол нейтрализуется 15-20/-ным раствором едкого натра до рН 3,5-4,0 и направляется на извлечение бора с помощью ионообменных смол. Низкая концентрация (меньше 16,0 мас;3) применяемой щелочи вызывает увеличение объема рассола, что приводит к уменьшению содержания бора, а высокая концентрация (больше 20,0 мас.4) - у-кристаллизацию хлористого натрия, что может отрицательно сказаться на сорбции бора. Оптимальное значение рН способа извлечения бора из этих вод

3,5-4,0. После извлечения бора рассол направляется на дальнейшее упаривание в естественных или заводских условиях, которое продолжают До достижения плотности 1330-1340 кг/мЗ.

При этом в осадок выпадает до 9295/ содержащегося в рассоле хлористого натрия. его отделяют, промывают раствором хлористого натрия, сушат и выпускают в качестве товарного

3S

Маточный раствор после разложения соединяют с маточником, оставшимся после отделения магнезиальных солей, и соединенный раствор обрабатывают

8-10 -ным раствором едкого натра до

РН 9 э 5 9 ° 7 (или Э., д Э щ пН

Р% 1 — 1: 1,75) для осаждения гидроокиси магния. Выпавшую гидроокись магния отделяют и прокаливают для получения товарной окиси магния. Степень извлечения магния при этом 96-98 . Меньше 8> применяемой щелочи увеличивает объем обрабатываемых вод, а выше

10 замедляет процесс осаждения гидроокиси магния. в связи с ухудшением диффузионных процессов. Повышение. рН от указанного предела вызывает осаждение гидроокисью кальция и стронция, а понижение его уменьшает степень извлечения магния из рассола, что приводит к ухудшению качества получаемых продуктов. Маточный раствор после отделения гидроокиси магния нейтрализуют 2,54,04-ной соляной кислотой до рН 7,07,5. Низкая концентрация (ниже 2,5Ф) применяемой кислоты приводит к увеличению объема перерабатываемых вод, а высокая концентрация (больше 4,04)к увеличению содержания хлористого натрия в рассоле и выделению его в твердую фазу, что является нежелательным для сорбционных процессов.

После извлечения лития и стронция сорбционным способом рассол направляют на дальнейшее упаривание до плотности 1420-1425 кг/м . При этом

95-973 содержащегося хлористого натрия выпадает в осадок, который отделяют, промывают раствором хлористого натрия, сушат и выпускают в виде тоФормула изобретения

5 9488 варного продукта. Маточный раствор, содержащий 39-303 хлористого кальция, выпускается в виде товарного продукта.

Таким образом, переработка отработанных вод йодобромных производств позволяет получать раствор хлористого кальция, гипс, хлористый натрий, хлори тый калий, окись магния, а также концентраты для получения бора, 10 лития и стронция при благоприятных условиях извлечения последних из вод.

Пример. Отработанная вода йодобромного производства, имеющая состав, мас.б: йаСР 9,71; СаСИ 2,00;

MgCgg 0,40; CaSOy 0,06; KCI? 0,09;

Я солей 12, 25; В О О, 02; L i О, 0004 и Sr 0,030 и рН 2,6, концентрируется в испарителе до содержания солей 204, причем пред вари тель но очищается от механических примесей, из нее отстаиваются кислые органические компоненты и выпадает гипс. Осветленный рассол нейтрализуют 204-ным раствором едкого натра до рН 4,0 и направляют на извлечение бора с помощью ионнообменйых смол. Освобожденный от бора рассол направляется во второй испаритель где концентрируется до 30 плотности 1330 кг/м, причем 951 хлористого натрия, содержащегося в рассоле, выпадает в:твердую фазу, остаток отделяют, промывают раствором хлористого натрия и сушат. Промыв33 ные воды после трехкратного использования возвращают во второй испаритель. Маточный раствор подвергают дальнейшему концентрированию в третьем испарителе до плотности 1440 кг/м

Э

° Ю при этом из него осаждаются карналлит и тахгидрит. Осадок отделяют и разлагают на холоду исходной отработанной водой при соотношении 1: 1, при этом около 703 содержащегося в

45 осадке хлористого калия остается в твердой фазе. Его отделяют от раствора и сушат. Промывной раствор, содержащий в основном хлориды кальция и магния, объединяют с маточным раствором и обрабатывают 103-ным раствором едкого натра при рН 9,6, при этом осаждается гидроокись магния. Расход щелочи составляет 1754 от теорерического, степень извлечения магния 98 .

Гидроокись магния отделяют от раствора и прокаливают для получения окиси магния. Маточный раствор после осаждения гидроокиси магния нейтра95 6 лизуют 2,53-ной соляной кислотой до рН 7,0. Полученный рассол, содержащий 23 солей и имеющий плотность

1210 кг/мЗ, направляется на извлечение лития и стронция (9) сорбционным методом.. После извлечения этих компонентов рассол упаривают в четвертом испарителе,где из него выпадает в твердую фазу 96 содержащегося хлористого натрия, промывают раствором хлористого натрия и сушат. Маточный рассол, имеющий плотность

1420 кг/м и содержащий 403 хлористого кальция, выпускают в качестве товарного продукта.

Таким образом, при переработке 1 т отработанной буровой воды получают, кг: гипс 0 5; хлористый натрий 99; хлористый калий 0,6; окись магния

1,6; 404-ный раствор хлористого кальция 51, а также концентраты, с содержанием,4: борный ангидрид 0,03; литий 0,008 и странций 0,4. По этим компонентам достигается обогащение соответственно в 1,6;. 13 и 12 раз и создаются благоприятные условия для извлечения их сорбционными способами. Расход реагентов на l т отработанной воды составляет, кг:едкий натр 5,9; соляная кислота (в расчете на 1003 НСР) 0,8; пресная вода 34 кг.

Технико-экономическая эффективность способа состоит в возможности комплексной переработки отработанных вод с извлечением всех полезных компонентов, исключении сброса этих вод и решении тем самым экологических проблем.

Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, включающий выделение микроэлементов

H гидроокиси магния, о т л и ч а юшийся. тем, что, с целью комплексного извлечения всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде, и создания безотходной технологии, воду концентрйруют до содержания солей 18-203 с отделением образовавшегося сульфата кальция, затем обрабатывают 15-203-ным раствором щелочи до рН 3,5-4,0 с извлечением бора ионообменом, после чего упаривают до плотности 1330-1340 кг/мЭ и отделяют выпавший хлористый натрий, а раствор

Составитель А. Скороход

Редактор М. Петрова Техред М.Надь Корректор Г. Решетник

Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5688/1 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 948895 8 повторно спаривают до плотности 1430- и извлекают литий и стронций сорб1440 кг/м с отделением выпавших мar- цией, после чего раствор снова упаринезиальных солей - карналлита и тах- вают до плотности 1420-1425 кг/мз, гидрита, которые разлагают путем сме- отделяют выпавший хлористый натрий, а шения с исходной отработанной водой s оставшийся 38-403-ный раствор хлорисв равном соотношении с получением того кальция выпускают в виде товархлористого калия и маточного раство- ного продукта. ра, который присоединяют к раствору, Источники информации, оставшемуся после выделения магне- принятые во внимание при экспертизе зиальных солей, затем объединенный О 1. Немцова В.Г. Получение комплексраствор обрабатывают 8- 103-ным ных микроудобрений из сточных вод йораствором щелочи до рН 9,5-9,7 с от- добромных производств. Дис. на соиск. делением выпавшей гидроокиси магния, учен, степени канд. техн. наук. М., а раствор обрабатывают 2,5-4,04-ной 1966, с. 165 (Всесоюзный заочный no" соляной кислотой до рН 7,0-7,5 И литехнический институт).