Реактив для разложения гипохлорита кальция в растворах хлорида кальция и способ его получения

Реактив для разложения гипохлорита кальция в растворах хлорида кальция и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Реактив для разложения гипохлорита кальция в растворах хлорида кальция, содержащий хлорид железа (Ш, отличающийся I . 1 J|3 . .. v ;лй( сл тем, что, с целью повышения стабильности реактива, он дополнительно содержит хлорид (И) и хлорид калия при следующих соотношениях ингредиентов, мол.%: Хлорид железа (llJ Хлорид калия4-9 Хлорид железа (П) Остальное 2. Способ получения реактива для разложения гипохлорита кальция в растворах хлорида кальция хлорированием железа с конденсацией паров на хлориде калия, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разложения гипоё хлорита кальция, хлорирование осуществляют при 650i5°C и подаче (Л хлора со скоростью 0,20-0,25, л/ч.см, а конденсацию паров ведут на хлориде калия крупностью 1,6-2,8 мм при 600-650 С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОМ УИДИ

РЕСПУВЛИК

0% (И1 а@ C 01 В 1f/06; С 01 Р f 1/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ -"И Р1 м

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 . ;„"„.".„,"",ц, asTopctloMv ЮИЮ (57) 1. Реактив для разложения гипохлорита кальция в растворах хлорида кальция, содержащий хлорид железа (Ilt), отличающийся (21) 3369654/23-26 (22) 09.f1.81 (46) 07.04.84. Бюл. }» 13 (72) В.И.Краснощеков, В.А.Лебедев, И.Ф.Ничков, В.И.Пятков, С.П.Распопин и Г.Н.Титов (71) Уральский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова (53) 661.842.321(088.8) (56) 1. Доронин Н.А. Кальций. М., "Госатомиздат", 1962, с. 54 (прототип). (54) РЕАКТИВ ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ГИПО- .

ХЛОРИТА КАЛЬЦИЯ В РАСТВОРАХ ХЛОРИДА

КАЛЬЦИЯ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ. тем, что, с целью повышения стабильности реактива, он дополнительно содержит хлорид жел< эа (1I) и хлорид калия при следующих соотношениях ингредиентов, мол.Т:

Хлорид железа (II9 9-ЗЧ

Хлорид калия 4-9

Хлорид железа (11) Остальное

2. Способ получения реактива для разложения гипохлорнта кальция в растворах хлорида кальция хлорированием железа с конденсацией паров на хлориде калия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени разложения гипохлорита кальция, хлорирование Э осуществляют при 650+5 С и подаче хлора со скоростью 0,20-0,25 л/ч.см, а конденсацию паров ведут на хлориде калия крупностью 1,6-2,8 мм при 600-650 С.

1084243

Изобретение относится к металлургии цветных и редких металлов, в частности к широко используемому методу получения хлорида кальция,,свободного от гипохлорида кальция, в процессах утилизации и обезвреживания хлорсодержащих газов, сбросов различных производств известным молоком Са (ОН) .

Известен реактив для разложения гипохлорита кальция Са (C10), который представляет собой водный или солянокислый раствор хлорида никеля, хлорида меди (?) и хлррида железа (®, взятых в соотношении 1:1:3 (в пере- . 15 счете на гидвоокиси) )1) .

Недостатком реактива является его нестабильность во времени, снижение эффективности при хранении, поэтому

20 он применяется только свежеприготовленным во избежание образования гидроокисей до введения в раствор хлористого кальция. Кроме того, в состав реактива входят дорогостоящие хлориды никеля и меди. По существующей технологии составляющие реактива в виде гидроокисей отфильт. ровываются вместе с песками от раствора хлористого кальция и сбрасываются в отвальное прае, т.е. ценные компоненты безвозвратно теряются. Существенным недостатком является и токсичность соединений меди и никеля, которые относятся к черезвычайно опасным и опасным веществам, З5 их использование приводит к загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения — повышение стабильности реактива.

Указанная цель достигается тем, 4О что реактив для разложения гипохлорита кальция в.растворах хлорида кальция, содержащий хлорид железа (È9, дополнительно содержит хлорид же« леза (D) и хлорид калия при следую- 45 щих соотношениях ингредиентов, мол.%:

Хлорид железа (tit) 9-31

Хлорид калия 4-9

Хлорид железа (It) Остальное

При этом хлориды никеля и меди исключаются полностью. Реактив получают в компактном виде (сплав солей) и он может храниться (в герметичной упаковке) длительное время.

Кроме того, в способе получения 55 реактива для разложения гипохлорита кальция в растворах хлорида кальция .процесс осуществляют хлорированием железа при 650 5 С и подаче хлора со скоростью 0,20-0,25 л/ч см, конденсацию паров ведут на хлориде калия крупностью 1,6-2,8 мм при

600-650 С.

Пример 1. Опыты по.определению устойчивости гипохлорита кальция ведут в растворе известкового молока после его хлорирования, концентрация гипохлорита кальция в котором определяется по содержанию

/ активного хлора и составляет

3,7 г/л. В ходе опытов берут две параллельные пробы исследуемого раствора по 15 мл. В одну из них добавляют реактив для разложения гипохлорита кальция, выдерживают

1 мин и анализируют на содержание

Са (C10)g .

Результаты опытов приведены в табл. 1.

Иэ таблицы видно, что практически полное разложение гипохлорита кальция может быть осуществлено реактивом 2 и 3. Степень разложения

Са (С10)2 чистым хлорным железом невелика - 16,5% даже при концентрации Fe C0g — 7,55 г/л. Превышение содержания хлорида калия (выше

10%) нежелательно, так как это приведет к изменению состава электролита и его дополнительной корректировке при электролитическом получении кальция.

Таким образом, наиболее оптимальным для разложения гипохлорита кальция является реактив следующего состава, мол.%: Fe С139,31, Fe С1

60-87, КС1 4-9. Эффективность известного реактива резко падает при

его выдержке. Так, степень разложения гипохлорита кальция реактивом, приготовленным за 24 ч до опыта, снижается с 99,2 до 43% (опыт 7, табл. 1). Изменения же стабильности данного реактива не наблюдалось в течение года. Реактив полученный по способу-прототипу, не обеспечивает достаточной степени разложения гипохлорита кальция (опыт 8, табл. 1).

Пример 2. Железный лом хлорируют при 650 С в кварцевой о ячейке ф.30.мм, соединенной с кварцевым стаканом 45 мм. Нижняя часть стакана является сборником стекающей солевой смеси, а отделенная от нее ложным дном верхняя часть заполнена хлористым калием. Высота

1084243

Таблица 1

Концентрация

Степень разложения, 7

2,8

Fe Cl 55,2

Fe Cl 23, 1

К С1 21,7

3,76

41,6

5,37 68,0

6,26

88,2

6,86

95,4

7,23

97,9

7,51 столба соли составляет 100-120 мм.

Температуру сборника и нижней части поддерживают при заданном значении постоянной в пределах

+2 С. Образующийся плав солей анализируют на содержание хлорндов железа (И) и (1ц). .Результаты опытов в зависимости от крупности КС1 и температур (при скорости подачи хлора в хлоратор

О, 2 л/ч см ) приведены в табл. 2.

Иэ табл. 2 видно, что смесь требуемого состава может быть получена на солевой насадке крупностью 2,8t,6 мм при температуре 600-650 С. 15

Снижение температуры и увеличение крупности КС1 приводят к резкому уменьшению содержания хлорида железа (И) в смеси. Увеличение температуры и снижение крупности солевой 20 насадки уменьшают содержания хлорида железа (Цб в полученной смеси. Это можно объяснить тем, что с увеличением поверхности конденсации и температуры вероятность термического 25 разложения хлорида железа (Dl) возрастает. Таким образом, изменение установленных значений — температуры и крупности КС1 приведет к отклонению от граничных значений ингредиентов 30 объекта-вещества.

Результаты опытов по определению влияния скорости подачи хлора в хлоратор на состав образующейся солевой смеси при 650 С и крупности КС1 о

2,8 мм приведены в табл. 3.

Опыт Состав реактива, 7

Из табл. 3 видно, что оптпмальной скоростью подачи хлора в хлоратор является 0,20-0,25 л/ч см .

Температура хлорирования железного лома 650 5 С. Изменение температуры (понижение или повышение) приводит к изменению соотношения хлорида железа (И и1И) в паровой фазе. Так, например, увеличение до 700-750 С приводит к снижению содержания хлорнда железа (Ш) в 1,5 раза за счет диссоциации на хлорид железа Or} и хлор. Снижение температуры хлорирования приводит к преимущественному образованию хлорида железа (Щ .

Таким образом, при хлорировании железного лома со скоростью подачи хлора в хлоратор 0,20-0,25 л/ч см с конденсацией образующихся хлоридов железа на солевой насадке из хлорида калия крупностью 2,8-1,6 мм, нагретой до 600-650 С, можно получить реактив для разложения гипохлорита кальция.

Предлагаемый способ обеспечит получение наиболее простого по составу реактива, приготовление которого может быть организовано непосредст. венно на предприятии-потребителе из отходов производства, Исключаются потери ценных компонентов — никеля и меди, обезвреживаются сточные воды. Кроме того, полученный реактив значительно более стабилен и удобен в обращении.

1084243

2,65

32,5

4,56»

70,3

5,69

93,0

6,51

99,1

0,82

15,0

29,2

1,55

2,78

52,9

73,0

3,77

4,59

94,6

5,28

99,5

0,82

30,1

44,0

1,55

2,78

65,0

3,77

89,1

4,59

95,3

5,28

98,0

2,65

27,0

50;4

4,56

5,69. 87.,0

96,2

6,51

1,3

3,77

7,5

5,29

9,4

6,29

12,3

6,85

16,5

7,55

Fe Сl, 31,0

Fe Cl2 60 0

К Cl 9,0

Fe Cl 9,0

Fe Cl2

К Cl 4,0

Fe Cl 8,0 е С12 88 0

К Сl 3,0

Ре С1 32,0

Fe С1 59,0

К Сl 10,0

Fe Cl 100

Продолаеиие табл, 1

1084243

Продолжение табл . 1

Fe Cl — Ni Cl — Cu Cl

3 2

Свежеприготовленный

После 24 ч вьдержки

99,2

43,0

По способу-прототипу

КС1-25 (Fe Сl Il,И0

21,0

Таблица 2 о

Температура солевой насадки,. С

Характеристика состава

Содержание в смеси Fe Cl, мол.Ж 52,8 52,0 41,2 21,1 11,2 44,3 36,1 9,9 1,1 2,1

Содержание в смеси Ре С12, мол.Х

Содержание в. смеси КС1, мол.Ж

Таблица 3

Содержание всмеси, мол.Ж

33,6

38,1

47,9

31,0

9,0

7,5

9,1 25,1

34,0

60,0

87,0

89,0

32,4

42,9 36,7

4,0

9,0

3,5

К Сl

Крупность

КС1, мм

Fe Cl

Ре С12

Г)(TI I Т

l т

550 600 600 600 600 650 650 650 650 650

7,0, 7,0 6,3 5,0 2,8 7,0 6,3 5,0 2,8 1,6

6 3 6 3 5 0 2 8 1 6 6 3 5 0 2 8 1 6

2,4 10,1 7,4 69,7 84,5 10,8 12,9 62,0 87,7 89,1

44э7 38эО 41 ° 4 23 ° 3 9э0 44э9 50э9 28,1 11 ° 2 8,1

Скорость подачи хлора в хлоратор, л/ч см

0,18 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40

ВНИИПИ Закаэ 1906/16. Тираж 464 Подписное

Филиал ППП "Патект", г. Ужгород,ул.Проектная, 4