Спосіб переробки шламу розсолоочистки аміачно содового виробництва

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 F 5/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ f (21) 4266377/23-26 (22) 22.06.87 (46) 07.11 . 8 9 . Бюл. fr 41 (72) В.М.Томенко, Е.М.Зубкова, Г.В.Бурин, 3 .И.Голиусова и Т.Н.Земляная у (.53) 661 .846 ( 0 8 8 . 8 ) (56) Заявка ФРГ № 2625248, кл. С 01 D 3/08, 1976. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ Ш А А РАССОЛМ -Л00ЧИС1КИ АММИАЧНО-СОДОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ^57) Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам переработки отходов аммиачно-содового производства - шлама рассолоочистки на магнезиальные п р о дукты, а именно на карбонат и оксид магния, и способствует повышению выхода целевого продукта и качества оксида магния. їїо предлагаемому с п о собу голам рассолоочистки предварительно сгущают до соотношения Т:Ж= Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам переработки отходов аммиачносодового производства - шлама рассолоочистки на магнезиальные продукты, а именно карбонат и оксид магния. Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта ч повышение качества оксида магния. Способ осуществляют следующим образом. Шлам рассолоочистки предварительно сгущают до соотношения Т:Ж і в 1 : ( Ь - 1 5 ) , обрабатывают в центробежном поле прк факторе разделения 1500-3000 с последующей фильтрацией полученной осветленной суспензии и суспендированием в воде твердой фазы, полученной в результате фильтрации осветленной суспензии. Полученную с у с пензию подвергают карбонизации С0'/содержащим газом с последующим р а з д е лением прокарбонизированнои суспензии с выделением раствора, содержащего бикарбонат магния, с последующей п е р е работкой его на оксид магния. По предлагаемому способу увеличивается выход целевого продукта в пересчете на MgO до 83 мас.% против 70 мас.% по прототипу, снижается содержание сульфатов в MgO в пересчете на SO 4 до 0,2 * 0,27 мас,% против 0,7 мас.% по прототипу, снижается содержание , хлоридов в MgO в пересчете на С1~ до 0,02 мас..% против 0,15 мас.% по п р о тотипу, 1 з . п . ф - л ы . = 1:(5-15). Далее его обрабатывают в центробежном классификаторе при факторе разделения 1500-3000, В результате данной обработки получают осветленную суспензию, содержащую преимущественно гидроксид магния Mg(OK)? и сгущенный осадок, содержащий гипс CaSo^ 2H 2 O и другие примесные соединения (.железо, маргане и др.). Осветленную суспензию отделяют от сгущенного осадка. Заг тем производят дальнейшее разделение осветленной суспензии на рассол Сп і 520007 и твердую фазу фильтрацией. Полученную твердую фазу репульпируют в воде, при этом получают суспензию, содержащую 10-30 г/дм MgQ. Но одному из вариантов осуществления способа 5 суспензию с содержанием 10-30 г/дм MO g получают путем последовательного смешения осветленной суспензии с водой и отстаивания в отстойнике. В случае разделения осветленной сус- 10 пензии фильтрацией, получают очищенный рассол, пригодный для использования в аммиачно-содовом производстве. ' !5 В случае приготовления суспензии методом промывки промывные воды, содержащие NaCl, могут быть использованы для получения указанного рассола. Для более полного удаления гипса 20 из шлама рассолоочистки производят дополнительную обработку осветленной суспензии содой, добавляя ее в с т е хиометрическом избытке не более 10 мас.% по отношению к CaSO^, содер" 25 жащемуся в суспензии. Суспензию, содержащую 10-30 г/дм MgO, обрабатывают С -содержащим О газом, например, газом известковообжигательных печей в колонном аппарате. Процесс разделения, промывки и карбонизации шлама можно осуществлять в присуствки ПАВ-полиакриламида или полнакрилнитрила. Прокарбонизованную суспензию р а з 35 деляют, получают раствор бикарбоната магния и шлам, содержащий преимущественно СаСО3. который известным путем может перерабатываться на сульфат кальция. 40 Раствор бикарбоната магния нагревают паром, отдувают диоксид углерода . Получают суспензию, содержащую в твердой фазе основной карбонат магния, который отделяют фильтраци45 ей от маточного раствора. Осадок о с новного карбоната магния сушат или прокаливают. После сушки получают карбонат магния, а после прокалки оксид магния. 50 Шлам рассолоочистки образуется в качестве отхода производства. П р и м е р 1. -Шлам рассолоочистки отстаивают. Берут I кг сгущенной до Т:Ж = 1:9 суспензии, содержащей: 55 г Mg(OH) і CaS0 4 z. Ha 0 I 50 ,8 45 , 0 мас.% 5 ,08 4 ,5 NaCl 226,0 22,6 На0 658,0 65,8 Прочие 20,2 2,02 Суспензию обрабатывают р центробежном поле. Фактор разделения 2000. Получают 900 г осветленной суспензии, содержащей: 47,73 Mg(0H)a 4,5 CaSO. 2Н 2 О NaCl 210,1 H20 627,5 Прочие 10,2 и 100 г сгущенного осадка состава: мас.% 5,3 0,5 23,5 69,7 1,13 следующего г мас.% МрДОН)*. 3,07 3,07 CaSO4-2HzO 40,5 40,5 NaCl 15,9 15,9 Пг0 30,5 30,5 Прочие 10,0 10,0 Суспензию разделяют фильтрацией, твердую фазу суспендируют в воде с получением суспензии, содержащей ^ 2 0 г/л MgO. Суспензию карбонизуют' в колонном аппарате газом, содержащим до 40% диоксида .углерода, при 25 С. После карбонизации суспензию разделяют.Раствор бикарбоната магния нагревают до 100°С. Получают суспензию основного карбоната магнич. Осадок отделяют фильтрацией и промывают. Получают 130,3 г влажного осадка карбоната магния, содержащего 22% MgO. Выход по M O 80%. После g сушки и прокалки получают 28,66 г оксида магния, содержащего, мас.%ї MO g 98,0 СаО SO, .0,6 0,13 0,2 II р и м е р 2. Шлам рассолоочистки отстаивают. Берут 1 кг сгущенной до Т:Ж = 1:9 суспензии, содержащей; г мас.% 50,8 5,08 45,0 А,5 226,0 22,6 658,0 65,8 Прочие 20,2 2,02 Суспензию обрабатывают в центробежном поле. Фактор разделения 3000, Получают 900,6 г осветленной суспензии , содержащей: Mg(OH) 2 CaSO 4 '2H 2 O NaCl 520007 г мае . % б NaCl 2,! 17,03 V 34,0 33,84 Прочие 9,4 9,ЗЬ 23 ,4 суспензию разделяют фильтрацией, твер70 , 0 дую Лазу суспендируют в воде с полу0 , 91 чением суспензии, содержаний -20 г/л следующеMgO. Суспензию карбонизуют в колонном аппарате г а з о м , содержащим до 40% мас.% to диоксида углерода, при 25°С. После 3 , 42 карбонизации суспензию разделяют. 41 , 8 5 Раствор бикарбоната магния н а г р е в а - > 14 ,98 ют до 100°С. Получают суспензию о с 27,5 Н^О 27 , 6 6 новного карбоната магния. Осадок о т Прочие 12 ,07 12,0 15 деляют фильтрацией и промывают. ПолуСуспензию разделяют фильтрацией, чают 123,64 г влажного осадка к а р б о твердую фазу суспендируют в воде с ната магния, содержащего 22% MgO. получением суспензии,содержащей Выход по MgO 76%. После прокалки полу^ 2 0 г / л MgO. Суспен-зііго карбонируіот чают 2 7,2 г оксида магния, содержав колонном аппарате г а з о м , содержащим 20 щего,' мас.%: до 40% диоксида углерода, при 25°С. MgO 79 После карбонизации суспензию р а з д е л я СаО 0,62 ют. Раствор бикарбоната магния н а г р е Р,26 so 3 вают до 100 С. Получают суспензию 0,02 сі основного карбоната магния. Осадок 25 П р и м е р 4 . Шлам рассолоочистки отделяют фильтрацией и промывают. Поо т с т а и в а ю т . Берут 1 кг сгущенной до лучают 3 26,82 г влажного осадка к а р Т:Ж = 1:5 с у с п е н з и и содержащей: боната магния, содержащего 22% MgO. г мас.% Выход по MgO 78,0%. После сушки и Mg(OHt •2 -62 ,7 6,27 прокалки получают 27,3 г оксида мч.г~ ч п C a S 0 4 2П20 55 ,5 ния, содержащего, мае.%: NaCl 21 4,9 2l>49 98,2 MgO ЕгО 64 1,9 64,19 0,5 СаО Прочие 24 ,9 2,49 0,2 SOj Суспензию обрабатывают Б центре0,2 G1 Шлам рассолоочистки 35 бежном п о л е . Фактор разделения 2000. II р и м е р 3, Получают 871,2 г осветленной суспенотстаивают. Берут I кг сгущенной до з и и , содержащей: Т:Ж = 1:9 суспензии, содержащей: мас.% г мас.% г 6,5 Mg(OH)i 50,8 5,08 57,1 7,4 CaSO4'-2H2O CaSO4- 2H20 45,0 4,5 6,4 21,82 На СІ NaCl 226,0 22,6 190,2 69,42 Н40 H^0 658,0 65,8 604,3 1,45 Прочие Прочие 20,2 2,02 12,7 и !28,7 г сгущенного осадка следующеСуспензию обрабатывают в центробежном поле. Фактор разделения 1500, го состава: мас.% Получают 899,6 г осветленной суспенг Mg(OHb 4,3 зии, содержащей: 5,55 CaS0 4 2Н*О 49,1 38,2 г мас.% NaCl 24,8 19,26 Mg(OH)2 47,8 53,1 50 НгО 37,0 , 28,76 CaSO 4 2НгО 8,1 0,9 1 Прочие 12,2 9,49 NaCl 208,9 23,22 Суспензию разделяют на фильтре, Н20 624,0 69,36 твердую фазу суспендируют в воде с Прочие 10,8 1,2 получением суспензии, содержащей и 100,А г сгущенного осадка следующе55 ^20 г / л MgO. Суспензию кярбонизуют в го состава: колонном аппарате г а з о м , содержащим> г мас.% до 40% диоксида углерода, при 25 С. Mg(OHh 3,0 2,99 После карбонизации суспензию разделиCaS04 2H^0 35,9 36,75 47,4 3,4 211 ,1 H,0 630,5 Прочие 8,2 и 99,4 г сгущенного осадка го с о с т а в а : г 3,4 Mg(OH), 41,6 CaSO4-2H7O NaCl 14,9 MR(ОН)2 CaSO., 2H?O NaCl 5, 26 0 , 38 1520007 ют. Раствор бикарбоната магния нагревают дп 100 С. Получают суспензию основного карбоната магния. Осадок отделяют фильтрацией и промывают. г Получают 122,3 г влажного осадка к а р боната магния. Выход по MgO 75%, После прокалки получают 332 г оксида магния, содержащего, мае.%: M g*> 9 7 , 9 10 СаО 0,63 S0 3 • 0,27 О 0,02 И р и м е р 5. Шлам рассолоочистки отстаивают. Берут 1 кг сгущенной до 15 Т:Ж = 1:5 суспензии, содержащей: г мас,% 26,9 2,60 На0 23,8 2,40 NaCl 235,4 23,54 Н20 703,2 70,30 .Прочие 10,6 1,36 Суспензию обрабатывают в центробежном поле. Фактор разделения 2000. Получают 949,6 г осветленной суспензии, содержащей: г мас.% Mg(OH), 26,36 2,78 CaS04- 2Н г 0 1,85 0,19 NaCl 229,9 24,21 Н*0 686,8 72,32 Прочие 4,7 0,49 и 50,4 г сгущенного осадка следующего состава: г мас.% Mg(0Hb_ 0,53 1,05 CaSO • 2Н2О 22,0 43,59 NaCl 5,5 10,92 Н^О 16,4 32,56 Прочие 5,9 1 1 ,87 Суспензию разделяют фильтрацией, твердую фазу суспендируют в воде с . получением суспензии содержащей •- 20 г/л MgO. Суспензию карбонизуют V в колонном аппарате газом, содержащим до 40% диоксида углерода, при 25°С. После карбонизации суспензию разделяют. Раствор бикарбоната магния нагревают до 100е С. Получают [/ основного карбоната магния, t суспензию Осадок отделяют фильтрацией и промывают . Получают 70,6 г влажного осадка карбоната магния. Выход no MgO 82%. После прокалки потучают 15,55 оксида магния, содержащего, мас.%: MgO 98,0 СаО 0,6 S03 0,21 СІ 0,02 20 2 5 3 0 35 40 45 ^о .с 8 Н р и м є р 6. Шлам первой стадии рассолоочистки отстаирают до Т:Ж= 1:9, отделяют сгущенную часть в количестве 1 к г , в которой содержится: мае. % г 5,08 Mg(OH)2 50,8 4,5 CaSO< 2H 2 0 45,0 22,6 NaCl 226,0 65,8 Нг0 658,0 2,02 Прочие 20,2 Суспензию обрабатывают в центробежном поле. Фактор разделения 2000. Получают 900 г осветленной суспензии, содержащей: г мас.% 47,73 . 5,3 CaSO,, -2H2O 4,5 0,5 NaCl 210,1 23,3 Hz0 627,5 ' 69,7 Прочие 10,2 1,13 и I00 г сгущенного осадка следующего г состава: , мас.% Mg(OH)* 3,07 3,07 40,5 40,5 CaSO4 2H2O 15,9 15,9 NaCl Н20 30,5 30,5 Прочие 10,0 10,0 К осветленной суспензии добавляют соду в количестве 3,05 г (10% избыток), перемешивают в течение 0,5 ч , разделяют на фильтре твердую фазу суспендируют в воде, получают: г мас.% Mg(OH)i в п е ресчете на MgO 47,73 .2,5 • CaSO4 2H2O 0,29 0,015 NaCl 46,0 2,4 Н?0 1794,0 94,36 Прочие 13,2 • 0,69 Суспензию карбонизуют в колонном аппарате газом, содержащим до 40% диоксида углерода, при 25°С. После карбонизации суспензию разделяют. Раствор бикарбоната магния нагревают до 100°С. В осадок выпадает основной бикарбонат магния. Осадок отделяют, фильтруют и промывают. Получают 134,5 г влажного осадка карбоната магния. Выход по MgO 82,6%. После прокалки получают 29,6 оксида магния, содержащего, мас.%: MgO СаО so 3 СІ 98,0 0,6 0,2 0,02 520007 " 10 9 ' ) Т:Ж=1:9, отделяют с г у солоочиетки отстаивают. Берут I кг щенную часть в"количестве 1 к г , в к о сгущенной до Т:Ж = 1:9 суспензии, торой содержится: содержащей: г мас . % 50,8 5,08 Mg(OH)2 мае Л CaSd 4 2H2O 25,0 4,5 5,08 Mg(OH). 50,8 226,0 22,6 NaCl 4,5 Г) 45,8 658,0 65,8 Н20 10 22,6 NaCl 226,0 20,2 2,02 Прочие 65,8 658,0 Суспензию обрабатывают в центро2,02 Прочие 20,2 бежном поле. Фактор разделения 2000. Суспензию обрабатывают в центроПолучают 900 г осветленной суспенбежном поле. Фактор разделения 1000. зии, содержащей: 15 Получают 913,2 г осветленной суспенмас Л г зии, содержащей: 47,73 5,3 Mg(OH>2 м а е . 70 г 0,5 CaS0 4 2\{г{ •} 4,5 48,1 5,27 Mg(0H) 2 210,1 23,3 NaCl 21,5 2,35 CaS0 4 2H ? 0 62,7 627,5 Н20 20 212,9 23,31 NaCl 10,2 1,13 Прочие 619,0 67,78 Ht0 и 100 г сгущенного осадка , содержа1 ,28 Прочие П,7 щего: и 8 6 , 8 г сгущенного осадка следующе мас.% г го с о с т а в а : 25 Mg(0H)2 3,07 3,07 Г мае Л 40,5 CaS0 4 2HtC) 40,5 2,7 31,1 Mg(OH)2 т NaCl 15,9 15,9 CaSOq- 2 гЦО 23,5 27,1 Н50 30,5 30,5 13,10 15,1 NaCl Прочие 10,0 10,0 39,0 44,9 И i0 К осветленной Суспензии добавляют 30 9,8 Прочие " " 8,5 соду в количестве 2,9 г (5% избытка) і Суспензию разделяют фильтрацией, перемешивают в течение 0,5 ч , р а з твердую фазу суспендируют в воде с деляют фильтрацией. Твердую фазу сусполучением суспензии, содержащей пендируют в воде, получают '- 20 г / л MgO. Суспензию карбонизуют в 35 • * Г мае Л колонном аппарате газом, содержащим Mg(OH>! в п е до 40% диоксида углерода, при 25^С. ресчете на После карбонизации суспензию разделяS0 4 47,73 2,52 ют, раствор бикарбоната магния н а г р е Иг0 0,31 0,0!6 вают до 100 С, Получают суспензию NaCl 46,0 2,42 основного карбоната магния. Осадок 1787,4 94,34 отделяют фильтрацией и промывают. Прочие 13,1 0.69 Получают 114,5 г влажного осадка ос~ Суспензию карбонизуют в колонном новного карбоната магния, содержааппарате газом, содержащим до 4 0% щего 22% MgO, Выход по MgO 67,1%. диоксида углерода, при 25°С. После После сушки и прокалки получают карбонизации суспензию разделяют. 24,2 г оксида магния содержащего, Раствор бикарбоната магния нагревамае Л : ют до !00°С. В осадок выпадает карMgO > 97,50 бонат магния. Осадок отделяют фильтCaO 0,63 рацией и промывают. Получают 134,5 г 50 S0 3 0,38 влажного осадка карбоната магния. СІ ' 0,02 Выход no M O 82,6%. После прокалки g П р и м є р 9 (выход за верхний преполучают 29,6 г оксида магния сэдерпредел фактора р а з д е л е н и я ) . Шлам жащего. мае»%: р?< элоочистки отстаивают. Берут 55 1 кг сгущенной до Т:Ж = 1:9 суспенMgO • 98,0 чии. содержащей: CaO 0,60 S0 3 0,22 г мае Л СІ 0,02 Mg(OH)* 50,8 5,08 11 1520007 CaSO4 2H?0 45,0 4,5 NaCl 226,0 22,6 Нг0 658,0 65,8 Прочие 20,2 2,02 Суспензию обрабатывают в центробежном поле. Фактор разделения 4000, Получают 901 ,2 г осветленной суспензии, содержащей: г мас.% Mg(0H)i CaSO4-2H , 0 NaCl 42,6 12 При использовании предлагаемого способа увеличивается выход целевого продукта в пересчете на MgO до _ 83 мас.% против 70 мас.% по известному способу; снижается содержание сульфатов в MgO в пересчете на S03 до 0,2-0,27 мас.% против 0,7 мас.% по известному способу; снижается со10 держание хлоридов в MgO в пересчете на СГ до 0,02 мас.% против 0,15 м а е ' по известному способу. 4,72 0,22 217,6 24,14 Формула и з о б р е т е н и я • Н^О 633,0 70,24 15 6,0 Прочие 0,66 1 . Способ переработки шлама раси 98,8 г сгущенного осадка следующесолоочистки аммиачно-содового произго состава: водства, включающий суспендирование г мас.% твердой фазы в воде, карбонизацию Mg(0H) 2 8,2 8,3 ' 20 полученной суспензии С0 2~содержащим CaS0 4 '2H •2° 43,0 43,5 газом, разделение прокарбонизован8,5 NaCl 8,4 ной суспензии с выделением раствора, 25,3 25,0 содержащего бикарбонат магния, с н2о • Прочие 14,4 14,2 последующей переработкой его на Суспензию разделяют фильтрацией, 25 оксид магния, о т л и ч а ю щ и й с я твердую фазу суспендируют в воде с тем, что, с целью повышения выхода получением суспензии, содержащей целевого продукта и повышения качест^ 2 0 г/л MgO. Суспензию карбониэуют в ва оксида магния, шлам рассолоочистколонном аппарате газом, содержащим ки предварительно сгущают до соотнодо 40% диоксида углерода, при 25 С. ,- шения Т:Ж = 1:(5-15)_, обрабатывают в После карбонизации суспензию разделяцентробежном поле при факторе разделения 1500-3000 с последующей фильтют, раствор бикарбоната магния нагрерацией полученной осветленной с у с вают до 100 С. Получают суспензию о с пензии и суспендирОБанием в воде новного карбоната магния. Осадок твердой фазы, полученной в результате отделяют фильтрацией и промывают. Получают 118,5" г влажного осадка карбо- '* фильтрации осветленной суспензии. ' 2, Способ по п . 1 , о т л и ч а гоната магния, содержащего 22% MgO. од и й с я тем, что к осветленной Выход по MgO 69,2%. После сушки и просуспензии, полученной после обработкалки получают 24,7 г оксида магки піпама рассолоочистки в центробежния, содержащего, мас.%: 40 ном поле, перед ее фильтрацией добавляют соду со стехиометрическим избытMgO 98,3 ком До 10 мас,% по отношению к сульСаО 0,5 фату кальция, содержащемуся в сус~ SO* 0,18 2,0 СІ Редактор Н.Рогулич 0,02 45 пензии. Составитель Т.Докшина Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни Заказ 6714/24 Тираж 435 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101