Спосіб одержання кальцинованої соди

Спосіб одержання кальцинованої соди, який відрізняється тим, що проводять амонізацію та карбонізацію розчину хлориду натрію та розкладу одержаного гідрокарбонату з одержанням кальцинованої соди, у якому одержаний побічний продукт хлорид амонію та слабку рідину, одержувану при виробництві соди, обробляють сумішшю трикальційалюмінату і карбонату кальцію, в результаті одержують вуглекислий газ та аміак, які повертають на стадію амонізації та карбонізації, а відділені продукти, що містять гідроксид алюмінію та карбонат кальцію, піддають прожарюванню, при цьому одержують трикальційалюмінат, який повертають у процес. (19) (21) a200604019 (22) 11.04.2006 (24) 25.10.2011 (46) 25.10.2011, Бюл.№ 20, 2011 р. (72) БІЛОКІНЬ ЄВГЕН МИКОЛАЙОВИЧ, ДУЛЬНЄВ ПЕТРО ГЕОРГІЙОВИЧ, ПЕТРОЧЕНКОВ ВАЛЕНТИН ГЕОРГІЙОВИЧ (73) ДУЛЬНЄВ ПЕТРО ГЕОРГІЙОВИЧ (56) UA 7010, 15.06.2005, U RU 2004111307, 20.10.2005, A US 5270023, 14.12.1993, A Шокин И.Н., Крашенинников С.А. Технология кальцинированной соды и очищенного бикарбоната натрия, М.:Высшая школа, 1969.-С. 228-241 Прикладная электрохимия / Под ред. проф. Томилова А.П., М.:Химия, 1984.-С. 453-461 3 Поставлена задача вирішується за допомогою використання відходу виробництва глинозему "білого шламу" (суміші сполук трикальційалюмінату 3СаО*Аl2О3*6Н2О і карбонату кальцію СаСО3) [2]. Цю сполуку можна отримувати і синтетично при обробці вапняним молоком гідроокису алюмінію або іншими методами. Технічний результат досягається, якщо отриманий маточник - розчин хлориду амонію після відділення бікарбонату натрію обробити "білим шламом". Він реагує з кожною із домішок, що є в розчині хлориду амонію: 1. 6NH4Cl+3СаО*Аl2О3=2Аl(ОН)3+3СаСl2+6NH3 2. 3NH4HCO3+3СаО*Аl2О3=2Аl(ОН)3+3СаСО3+3NH3 3. 3(NH4)2CO3+3 СаО*Аl2О3=2Аl(ОН)3+3СаСО3+6NH3 4. 3Na2SO4+6Н2О + 3СаО*Аl2О3=2Аl(ОН)3+6NaOH+3CaSO4 5. 2NH4Cl + СаСО3 = СаСl2+2NH3 + Н2О + СО2. Таким чином, при обробці розчину хлориду амонію "білим шламом" при нагріванні до 93°C отримують гідроокис алюмінію, карбонат кальцію, хлорид і сульфат кальцію, аміак та луг. Гідроокис алюмінію та карбонат кальцію легко відфільтровуються і цю суміш можна використати для отримання трикальційалюмінату шляхом прожарювання [2]. У четвертій реакції гідроокис алюмінію реагує з лугом з отриманням алюмінату натрію Аl(ОН)3+NaOH=NaAlO2+2Н2О. Алюмінат натрію з вапняним молоком утворює трикальційалюмінат: 2NaAlO2+3Са(ОН)2=3СаО* Аl2О3+2NaOH+2Н2О. Розчин лугу відділиться від трикальційалюмінату. Приклад 1. В реактор ємністю 250 мл завантажують 37,8 г трикальційалюмінату, 10,00 карбонату кальцію і 52,9 г хлористого амонію, інтенсивно перемішують і нагрівають до 350°C. Процес завершують після закінчення виділення аміаку. Реакційну масу промивають водою. Залишок, гідроокис алюмінію, висушують. Вихід гідроокису алюмінію 10,8-11,4 г (90-95%). Маточник, в якому знаходиться хлористий кальцій, випаровують до необхідної концентрації. Для обробки хлориду амонію можливо використовувати не тільки "білий шлам", але й тільки трикальційалюмінат і при цьому використовувати його в обороті. В цьому разі з метою одержання вуглекислого газу для процесу карбонізації необхідно буде до процесу додавати крейду. Приклад 2. В реактор ємністю 250 мл загружають 32,1 г хлористого амонію, 37,8 г трикаль Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 96255 4 ційалюмінату, інтенсивно перемішують і нагрівають до 350°C. Процес завершують після закінчення виділення аміаку. Реакційну масу промивають водою (2 рази по 80 мл). Залишок, гідроокис алюмінію, висушують при кімнатній температурі. Вихід гідроокису алюмінію 11,68-11,76 г (82-98%). Маточник, в якому знаходиться хлористий кальцій, випарюють до необхідної концентрації. Аналогів такому рішенню автори не знайшли. Але окремі реакції вказаних сполук у літературі є. Таким чином, отримали новий технологічний процес виробництва соди аміачним способом, що має переваги: - відсутність печі обжигу карбонатної сировини; - відсутність виробництва гашеного вапна; - скорочує витрати пари і води для регенерації вуглекислого газу і аміаку; - 100%-й замість 40-48%-го вуглекислого газу для процесу карбонізації; - 100%-й аміак для процесу амонізації; 3 - відсутній відхід виробництва - 9-10 м 10%-й розчин хлористого кальцію з домішком хлористого натрію на кожну тонну виробленої соди; - додатковий товарний продукт СаСl2; - у разі використання білого шламу, або суміші трикальційалюмінату з крейдою, а не тільки трикальційалюмінату - додатковий товарний продукт гідроокис алюмінію. Спосіб переробки хлориду амонію, як фрагмент загального технологічного процесу виробництва соди аміачним способом, що використовується для створення нового технологічного процесу, перевірено в лабораторних умовах, а сам аміачний спосіб отримання соди залишено без змін. Це забезпечує беззаперечне досягнення технічного результату. Нова комбінація відомих процесів дає нову якість і забезпечує винахідницький рівень нового удосконаленого способу виробництва соди. Спосіб може бути використаним з метою переробки відході виробництва глинозему - білого шламу. Значні переваги нового способу, що перелічені вище, забезпечать промислову придатність вказаного способу. Джерела інформації: 1. Шокин И. Н., Крашенинников С. А.Технология кальцинированной соды и очищенного бикарбоната натрия.-М.; Высшая школа, 1969.-с. 323. 2. Прикладная электрохимия, изд. 3 /под редакцией проф. Томилова А. П.-М.: Химия, 1984-с. 520. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601