Способ очистки раствора хлорида натрия

 

Изобретение позволяет упростить способ и снизить затраты на сырье. Согласно изобретению раствор хлорида натрия обрабатывают содово - щелочным раствором, отделяют осадок и растворяют соляной кислотой, причем содово - щелочный раствор получают карбонизацией электролитической щелочи данного производства диоксидом углерода, выделяющимся при растворении осадка соляной кислотой, с добавлением кальцинированной соды до молярного соотношения карбоната натрия к ионам кальция 1,01 - 1,05 : 1 и едкого натра к ионам магния 2,02 - 2,10 : 1. Сульфат ионы выделяют на стадии выпарки электролитической щелочи данного производства в виде сульфатного рассола, который используют для регенерации катионитных фильтров.

Изобретение относится к очистке раствора хлорида натрия электролитических производств хлора и каустика от кальция, магния и сульфатов.

Наиболее близким к изобретению является способ очистки раствора хлорида натрия от кальция, магния, железа и сульфатов обработкой его содово-щелочным раствором, отделением осадка от маточного раствора, растворением осадка соляной кислотой, осаждением при рН 9,5-11,0 из полученного раствора гидроксидов магния и железа совместно с сульфатом кальция с последующим возвратом осадка на стадию осаждения этих примесей в 3-10-ти кратном отношении к свежеобразующемуся. Образующийся гипсовый шлам отделяют от рассола декантацией, фильтрацией, отмывают водой до содержания хлорида натрия не более 1% Отмытый гипсовый шлам подвергают термической обработке при 165^оС и предлагают использовать в качестве сырья на гипсовых и цементных заводах.

Недостатками данного способа являются сложность процесса и высокие затраты при очистке подземного рассола, содержащего значительные количества ионов кальция и магния.

Целью изобретения является упрощение способа и снижение затрат на сырье.

Это достигается тем, что в способе очистки раствора хлорида натрия электролитических производств хлора и каустика от кальция, магния и сульфатов, включающем его обработку содово-щелочным раствором, отделении осадка от раствора и растворении его соляной кислотой, используют содово-щелочной раствор, полученный карбонизацией электролитической щелочи данного производства диоксидом углерода, который выделяется при растворении осадка соляной кислотой, и добавлением кальцинированной соды до мольного соотношения карбоната натрия к ионам кальция 1,01-1,05-1 и едкого натра к ионам магния 2,02-2,10: 1, а сульфат-ионы натрия выделяют на стадии выпарки электролитической щелочи в виде товарного сульфатного рассола с массовой долей сульфата натрия не более 80 г/дм³ и хлорида натрия не менее 250 г/дм³. Сульфатный рассол используют для регенерации Na-катионных фильтров.

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию очистки (исключаются две стадии фильтрования и стадия термической обработки осадка) и снизить затраты на сырье за счет использования для очистки рассола вместо товарного едкого натра электролитической щелочи производства хлора и каустика.

Снижение молярного соотношения карбоната натрия к ионам кальция ниже 1,01: 1 и едкого натра к ионам магния в карбонизированной электролитической щелочи менее 2,02:1 приводит к снижению степени очистки рассола от ионов кальция и магния, повышение данного соотношения выше 1,04:1 и 2,10:1 соответственно приводит к увеличению расхода электролитической щелочи без увеличения степени очистки.

П р и м е р 1. Процесс проводят на стендовой установке с использованием подземного раствора хлорида натрия. На содово-щелочную очистку направляют 5000 г/ч подземного рассола, содержащего, г/дм³: NaCl 187,6; Ca²⁺ 7,1; Mg²⁺ 3,3; SO₄^2- 1,5 и 1069 г/ч карбонизированной электролитической щелочи состава, Na₂CO₃ 7,96; NaOH 4,54; Na₂SO₄ 0,37; NaCl 13,86; вода 73,27. Молярное соотношение карбоната натрия к ионам кальция 1,01:1, едкого натра к ионам магния 2,02:1.

Суспензию направляют в отстойник. Жидкую фазу в количестве 5420 г/ч, содержащую 0,005 г/дм³ Ca²⁺, 0,0008 г/дм3 Mg²⁺, 1,5 г/дм³ SO₄^2-, декантируют, смешивают с оборотной солью производства хлора и каустика до содержания хлорида натрия 310 ± 5 г/дм³ и направляют на электролиз.

Сгущенную в отстойнике суспензию шлама состава, мас. CaCO₃ 12,22; Mg(OH)₂ 5,38; NaCl 15,631; H₂O 66,77 подают со скоростью 643 г/ч в реактор с мешалкой. Шлам растворяют подачей в реактор 301 г/ч 30%-ой соляной кислоты при рН 4 ± 1. Полученный раствор, содержащий, мас. CaCl₂ 9,23; MgCl₂ 5,99; NaCl 10,65; H₂O 74,13 направляют в подземные горизонты, а диоксид углерода используют для карбонизации электролитической щелочи, получаемой при электролизе очищенного раствора хлорида натрия. Карбонизацию электролитической щелочи осуществляют в колонне, в верхнюю часть которой поступает электролитическая щелочь состава, мас. NaOH 12,11; NaCl 13,86; Na₂SO₄ 0,37; H₂O 70,31, где предварительно растворяют кальцинированную соду 0,1% и полиакриламид 0,02% а снизу подается диоксид углерода. При этом получают карбонизированную электролитическую щелочь состава, мас. Na₂CO₃ 7,96; NaOH 4,54; NaCl 13,86; Na₂SO₄ 0,37; H₂O 73,17.

При выпаривании основной массы электролитической щелочи выделяют сульфатный рассол с массовой долей сульфата натрия не менее 80 г/дм³, хлорида натрия не более 250 г/дм³, соответствующий ТУ 6-02-12-129-89.

П р и м е р 2. Опыт осуществляют по режимам примера 1, однако молярное соотношение карбоната натрия к ионам кальция составляет 1,03:1 едкого натра к ионам магния 2,06: 1. В очищенном растворе хлорида натрия концентрация ионов кальция 0,004 г/дм³, ионов магния 0,0005 г/дм³.

П р и м е р 3. Опыт проводят по режимам примера 1, однако молярное соотношение карбоната натрия к ионам кальция равно 1,05:1 и едкого натра к ионам магния 2,10: 1. Содержание ионов кальция в очищенном рассоле 0,003 г/дм³, ионов магния 0,0004 г/дм³.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ электролитических производств хлора и каустика от ионов кальция, магния и сульфатов, включающий его обработку содово-щелочным раствором, отделение осадка от маточного раствора и растворение его соляной кислотой, отличающийся тем, что в качестве содово-щелочного раствора используют продукт карбонизации выпаренной электролитической щелочи данного производства диоксидом углерода, выделившимся при растворении осадка соляной кислотой, с добавлением кальцинированной соды до молярного соотношения карбоната натрия к ионам исходного раствора кальция 1,01 1,05 1 и едкого натра к ионам магния исходного раствора 2,02 2,10 1, а ионы сульфата выделяют на стадии выпарки электролитической щелочи в виде сульфатного рассола.