Способ стабилизации пересыщенных водных растворов

Способ стабилизации пересыщенных водных растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (i»3ОО4269 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-. (22) Заявлено 191181 (21) 3354187/23-26 с присоединением заявки ¹ (И) М. Кл.з

С 02 F 5/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150383. Бюллетень № 10

РЗ) УДК 663. 632. .7(088.8) Дата опубликования описания 15,03.83

Коган, Дятлова, ЦирульникоЩа.;1

Б.Н. Дрикер, Э.П. Ржечицкий, И. И.

В.А. Вакуленко, A.Â. Машанов, Н.М

В.Я. Темкина, Г.Ф. Ярошенко, Н.В. и С.И. Ремпель (72) Авторы изобретения уральский ордена Трудового Красного Знамени лесотехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЕРЕСЫЩЕННЫХ ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способам стабилизации пересыщенных водных

DBcTBopoB и предотвращения образования минеральных отложений и может быть использовано в черной и цветной металлургии при производстве ферросплавов, глинозема, мокрой газоочистки, Известен способ стабидизации пересыщенных водных растворов и предотвращения отложения минеральных солей с помощью фосфотирования 1).

Недостатком этого способа является низкая эффективность вследствие образования отложений основного фосфата кальция.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пре- . дотвращения отложений, заключающий ся во.введении в обрабатываемый раствор реагента — водного раствора органического аминофосфоната Р 21.

Однако известный способ недостаточно эффективен. так как существенно уменьшая скорость кристаллизации, реагент оказывается недостаточно эффективен в тех случаях, когда наряду с кристаллизацией протекают процессы окисления и гидролиза с об разованием осадков гидроокиси и, в частности гидроксида железа. Последнее обстоятельство имеет место в случае предотвращения отложений минеральных солей при производстве ферросплавов, мокрой газоочистки, производстве глинозема, Образование гидроксида железа ф и выпадение его в осадок даже в количествах до

5-10 мг/л существенно снижает эффективность реагента, приводит к его непроизводительным расходам вследствие адсорбцни на свежеобраэующей- ся гидроокиси. Флокуляция и коагуляция последней необратимо выводят реагент из обрабатываемой системы.

Целью изобретения является повышение стабильности пересыщенных водных растворов и предотвращение образования отложений.

Поставленная цель достигается тем, что пересыщенные водные растворы обрабатывают органическим

25 аминофосфонатом совместно с комплек. соном иэ ряда карбоксилалкилированных аминов в весовом соотношении от 1:1 до 1:5.

Способ осуществляют следующим

30 образом.

1004269

Пример. Раствор бикарбоната кальция готовят смешением эквивалентных количеств бикарбоната натрия и хлористого кальция. Концентрация раствора бикарбоната кальция после смешения составляет

1,0 г/л.

В полученный таким образом раствор вводят раствор соли двухвалентного железа FeSo+ в количестве

10 мг/л, а также смесь (в виде 0,1Вного водного раствора), состоящую из комплексона из ряда карбоксилалкилированных аминов и органического фосфаната в количестве 10 мг/л и в соотношениях от 0,5:1 до 10:1. Об эффективности, смесей судят по стабильности раствора через 4 ч при

70 С.

В качестве аминофосфонатов исполь зуют: нитрилтриметилфосфонат (НТФ)

СН РОзHe.

И-Сн,РО,Н

СН РО Ид этилендиаминтетрафосфонат (ЭДТФ)

И О Ри,,С,СИТРО>Н ,Ч-(СН, -М „Р

И О.,РН,С гексаметилендиаминотетрафосфонат (r Mme) Н,Р, Н,С.„, „ СНБО.,Н, Н 0,РН С." " " CÍ,ÓÎ,Í, 3

Влияние смесей комплексонов из ряда карбоксилалкилированных аминов и. органического аминофосфоната на стабильность раствора Са(НСОу)(С

1,0 г/л, T 700С, 7.," =. 4 ч) представлено в табл. 1, где НТй — нит.рилтриуксусная .кислота, ЭДТА — эти лендиаминтетрауксусная кислота, ДТПА. диэтилентриаминпентауксусная êxéñëîта. 4

Из представленных в табл. 1 данных видно что наиболее эффективным действием. обладают смеси, состоящие из органических фосфонатов и комплексонов из ряда карбоксилалкилированных аминов, взятых в соотношении от 1:1 до 1:5.

Пример 2. Алюминатный раствор после выщелачивания боксита имеет следующий химический состав (по 5 основным компонентам), г/л:

Л1 О 90

Na

Fe< t 5-.10 Si0y 1,5

Полученный раствор разливают в цилиндры Тенера в количестве по

40 мл. В растворы вводят смесь комплексона из ряда карбоксилалкилированного амина и органического фосфо10 ната в виде 0,1Ъ-ного водного растрора в количестве 10 мг/л и в соотношениях от 0,5:1 до 10:1. 06 эффективности смесей судят по образованию осадка, появление которого отмечают визуально через 2, 4, б, 24, 48 и 72 ч. Разложение алюминатного раствора и образование осадка гидроокиси алюминия происходит практически сразу же вслед за выпадением осадка гидроокнси железа III.

Последняя образуется вследствие оклсления железа II до железа III. Образование осадка гидроокиси железа I(I происходит в течение 1 ч. Введение предложенной смеси существенно повышает стабильность алюминатного роост. вора.

Влияние смесей комплексона из р.чда карбоксилалкилированных аминов и органического аминофосфоната на

З0 стабильность алюминатного раствора (Т = 25 С) приведено в табл, 2.

Из представленных в табл. 2 данных видно, что введение смесей комилексона из ряда карбоксиалкилироваи5 ных cLMHHoB и органического аминофозфоната позволяет существенно повысить стабильность алюминатного раствора при соотношении компонентов смеси от 1:1 до 5:1.

Добавки комплексона из ряда карбоксилалкилированных аминов к органическому аминофосфонату позволяют существенно повысить эффективность последних, расширить область их применения, сократить расход. В настоящее время стоимость органических аминофосфонатов составляет 5-7 тыс. руб/т, в то время как Na-ЭДТА

2,5 TblG ° руб/т. С.учетом потребности для соответствующих производств

0 черной и цветной металлургии экономия достигается за счет снижения расхода реагента. Для глиноэемногс . производства, кроме того, сокращаются потери гидроокиси алюминия нс

5 промежуточных стадиях технологического процесса.

1004269

Таблица 1

Концентрация раствора ,Са(НСО9) в конце опыта, г/л

Эффективность, %

Состав смеси

0,180

0,420

Контроль

НТФ-МаЭДТА 1:0

29,3

ЭДТФ-HTA

1:0,5

0,420

29,3

29,3

ГМДТФ ДТПА 1:0,5

0,420

0 410

0,675

НТФ-Na-ЭДТА 1:0,5

28,0

60,4

НТФ:ДТПА

ЭДТФ-Na-ЭДТА 1:1

0,71

64,6

ГМДТФ:HTA

61,6

О с 695

1:3

72,0

0,77

НТФ:НТА

78,0

ЭДТФ:Na-ЭДТА 1:3

0,82

0,81

76,8

1:3

ГМДТФ:ДТПА

НТФ:ДТПА

80,5

0,84

1:5

ЭДТФ:Na-ЭДТА 1:5

82,9

0,86

ГИДТФ:ДТПА

85,4

0,88

1:5

НТФ:Na-ЭДТА 1:10

0i32

17 1

20,7

ЭДТФ:HTA

0,35

1:10

ГМДТФ:ДТПА 1:10

20,7

-О, 35

Таблица. 2

Время, ч

4 6 . 24

Состав смеси

48 72

То же

То же То же

То же

1:0

То же и

1:0,5 и и

1:0,5

1:0,5 и и

Осадок

Осадок Осадок Осадок

1:5

Контроль

ЭДТФ:Na-ЭДТА

НТФ:ДТПА

ЗДТФ-Nа-ЭДТА

ГМДТФ-НТА

НТФ-Na-ЭДТА

ЭДТФ-HTA

ГМДТФ-ДТПА

НТФ-.ДТПА

Осадок Осадок . Осадок Осадок Осадок Осадок

1004269

Продолжение табл. 2

Время, ч

Состав смеси

4S 72

2 4

ЭДТФ-Ме-ЭДТА

То же

1:5

То же

Осадок Ооадок

Осадок

То же

То же

То же

Формула изобретения

Способ стабилизации пересыщенных водных растворов, включающий обработку органическим аминофосфонатом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности пересыщенных водных растворов и. предотвращения образования отложений, аминофосфонат вводят совместно с комплексоном из ряда карбоксил.Составитель А. Богачев

Редактор А. Химчук Техред M.Tenep Корректор В. Бутяга

Заказ 1777/25 Тираж 939 Поатисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Шреектная, 4

НТФ-Иа-ЭДТА

ЭДТФ-HTA

ГМТДФ-ДТПА алки ьиров щМщ® аминов в весовом отношении от 1:1 до 1:5.

Источники информации, принятые ве внимание при экспертизе

1. Обработка воды на тепловых электростанциях. Под ред, В.A. Голубц ува. М. -Л., "Энергия", 1966, с. 341-342.

2. Патент COIA 9 3393150, кл. 210-5i8, 1967.