Способ получения безводного сульфата натрия из хлоридсульфатных рассолов

Способ получения безводного сульфата натрия из хлоридсульфатных рассолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНОГО СУЛЬФАТА НАТРИЯ ИЗ ХЛОРИДСУЛЬФАТь ЫХ РАССОЛОВ, включающий кристаллизацию мирабилита, отделение его от рассола , плавление осадка в собственной кристаллизационной воде с образованием суспензии сульфата натрия, концентрирование суспензии, отделение и сушку продукта, отличающийся тем, что, с: целью снижения энергозатрат, суспензию мирабилита перед отделением твердой фазы и суспензию сульфата натрия после стадии упаривания подвергают воздействию знакопеременного магнитного поля с частотой 70-120 гц.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (f% (П) D 18

3(50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ (21) 3604779/23-26 (22) 13.06.83 (46) 30.09,84. Бюл, 9 36 (72) Г.Г.Багиров, В.А.Присяжнюк, Э.И.Калюжин, В.A.Áîðèñåâè÷, A.Ñ.Âîëîøàí и Я.Д.Меретнияэов (53) 661.833 ° 532 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 82692 . C 01 D 5/02, 1949, 2,Авторское свидетельство СССР

В 617370, кл. С 01 D 5/18, 1976. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНОГО

СУЛЬФАТА НАТРИЯ ИЗ ХЛОРИДСУЛЬФАТЙИ

РАССОЛОВ, включаюший кристаллизацию мирабилита, отделение его от рассола, плавление осадка в собственной кристаллизационной воде с образованием суспензии сульфата натрия, концентрирование суспенэии, отделение и сушку продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, суспензию мирабнлита перед отделением твердой фазы и суспензию сульфата натрия после стадии упаривания подвергают воздействию знакопеременного магнитного поля с частотой 70-120 Гц.

11) 6009

Изобретение относится к способам получения сульфата натрия из хлоридсульфатных растворов и может найти применение в химической промышленности.

Известен способ получения безводного сульфата натрия, включающ"".é плавление мирабилита в собственной кристаллизационной воде с образованием сульфата натрия (1).

НедогтаTêîì известного способа являются высокие энергозатраты при низком значении (60-ВОЪ) выхода целевого продукта и недостаточно высоком (не более 97Ъ) содержании основного вещества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения безводного сульфата натрия из хлорсульфатных рассолов, включающий кристаллизацию мирабилита, отделение его от рассола,. г лавление мирабилита в собственной кристаллизационной воде с образованием суспенэии сульфата натрия, и концентрирование продукта путем высаливания смесью солей, содержащей хлорид магния или его комплексные соединения, отделение осадка сульфата натрия и сушку продукта(23.

Недостатком способа являются высокие энергозатраты, например по пару, составляющие 0,95-1,00 Гкал на 1 т сульфата натрия при выходе продукта 87„0-99, 6Ъ и содержании основного вещества в целевом продукте 99-99,7Ъ.

Цель изобретения — снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем,. -:т.о согласно способу получения безводного сульфата натрия иэ хлоридсульфатных рассолов, включающему коисталлиэацию мипабилита, от-. деление его от рассола, плавление осадка мирабилита в собственной кристаллизационной воде с образованием суспензии сульфата натрия, концентрирование суспензии, отделение и сушку продукта, суспензию мирабилита перед отделением твердой фазы и суспензию сульфата натрия после стадии концентрации подвергают воздействию знакопеременного магнитного поля с час-отой 70-120 Гц.

В процессе воздействия знакопеременного магнитного поля на суспензию, представляющую собой объемные

{ионы, диполи воды) и поверхностные (двойной электрический слой на поверхности твердой Фазы) заряды, объединенные в ассоциаты, действует переменная по частоте и амплитуде сила Лоренца F e v Ь, где е— заряд частицы, 7 — вектор скорости заряженной частиць1, Ь вЂ” вектор магнитной индукции.

)О

ЗО

6О

Когда сила Лоренца попадает в резонанс с собственными колебаниями частиц в ассоциате, а это происходит при воздействии знакопеременного магнитного поля с частотой 70120 l ц, ассоциат разрушается, меняется структура суспензии, изменяются ::се ее физические и физико-химиче кке свойства. В частности, снижае- я динамическая вязкость суспензии, что приводит к улучшению фильтрования, повышению производительности фильтровального оборудования, снижению влажности осадка, снижению содержания примесей в нем, т ° е. к снижению энергозатрат.

Режим обработки при других пара-. метрах, выше или ниже указанных пределов, не приводят к желаемой цели: частота изменения силы Лоренца не попадает в резонанс с частотой собственных колебаний ассоциатов заряженных частиц,иэ которых состоит суспензия, в результате не достигается поставленная цель.

Способ осуществляют следующим образом.

Из подземного межкристального рассола, содержащего, вес.%: М9СЙ

7, 5-8, 5; NaC 6 11, 5-12, 5; Naz SO+

7,5-8, 2; H.O остальное, кристаллизуют мирабйлит, образовавшуюся суспензию сгущают в отстойниках до концентрации твердого 35Ъ, Сгущенную суспензию обрабатывают в магнитогидродинамическом резонаторе, работающем в режим" изменения силы Лоренца с частотой 70-120 Гц, а затем разделяют на центрифугах, по ;чая при этом мирабилит с влажностью 3,54,-0Ъ и содержанием NaC6 и ЩСХ1 во влажном осадке менее 0,4Ъ, Блажный осадок мирабилита плавят в собственной кристаллиэованной воде, нагревая в плавителях до 70 — 85 С, а образовавшуюся суспензию сульфата натрия сгущают путем упаривания воды до содержания хлоридов в жидкой фазе 5-7Ъ. Суспензию сульфата натрия обрабатывают в магнитогидродинамическом резонаторе, работающем

s режиме изменения силы Лоренца с частотой 70-120 Гц. Обработанную суспенэию разделяют на центрифугах, а осацок -ульфата натрия с влажностью 2-4- сушат в сушилках и направляют на. затаривание. Получают сульфат натрия с содержанием,вес.Ъ:

Na, SO„99,,7-99,8; ))аС и ИдСЮ 0,150,4. Степень извлечения сульфата натрия 99,0-99,7Ъ от теоретического.

Пример 1. 1000 м подземного рассола состава, вес.Ъ: ИаСЯ.

7, 3;; NgSO„1, 9; Ка SO 8, 3; остальное вода, охлаждают до 2 ОC. Обраэовавшуюся суспензию мирабилита сгуща ют s отстойнике до Т:Ж = 3:2, а сг,—

1116009

ВНИИПИ Заказ 6851/18. Тираж 463 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 щенную суспензию обрабатывают в магнитогидродинамическом резонаторе в режиме изменения силы Лоренца с частотой 70 Гц. После разделения суспензии на центрифугах АГ-1800-Зн получают 109,7 т мирабилита с влажностью 3,5% и содержанием NaC1 и

М9С1 0,2%. Производительность центрифуги 7,8 т/ч. Мирабилит нагревают в плавителях до 75 С, образовавшуюся суспенэию сульфата натрия обрабатывают в магнитогидродинамическом резонаторе в режиме изменения силы Лоренца с частотой 70 Гц и направляют на выпарку для дальнейшего концентрирования, которое ведут до содержания хлоридов 5%.

При этом на выпарке расходуется

31,4 Гкал пара. Сгущенную суспензию разделяют на центрифуге. Получают 39,2 т сульфата натрия с влажностью 4%. Осадок сушат в сушилках, получают сульфат натрия с содержанием основного вещества 99,7%, ИаСХи MgCiz 0,2%. Выход сульфата натрия 99с0%.

Пример 2. Кристаллизацию и сгущение мирабилита ведут так же, как в примере 1. Сгущенную суспенэию мирабилита обрабатывают в МГДрезонаторе в режиме изменения силы

Лоренца с частотой 120 Гц. После разделения на центрифугах AZ -1800Зн получают 117 т мирабилита с влажностью 4,0% и содержанием NaC1 и

MgClz 0,37%.. Производительность центрифуги 6,9 т/ч. Мирабилит нагревают в плавителях до 80 С, а образовавшуюся суспензию сульфата натрия обрабатывают в МГД-резонаторе в режиме изменения силы Лоренца с частотой 120 Гц и направляют на выпарку для дальнейшего концентрирования до содержания хлоридов 5,5%. При этом на выпаривание расходуется

47,2 Гкал пара..Сгущенную суспенэию разделяют .на центрифуге. Получа. ют 57,8% осадка сульфата натрия с влажностью 4,0%. Осадок сушат в сушилках, Получают сульфат натрия с содержанием основного вещества

99,8% NaCE u MgCfz 0,15%. Выход сульфата натрия безводного 99,7%.

Пример 3. Кристаллизацию и сгущение мирабилита ведут так, как в примере 1. Сгущенную суспенэию мирабилита обрабатывают в МГД-резонаторе в режиме изменения силы

Лоренца с частотой 68 Гц. Ассоциаты при этом не разрушаются, свойства суспензии не меняются. После разделения на центрифугах Al-1800-Зн получают 118,6 т мирабилита с влажностью 5,6% и содержанием

NaC1 и MgCl 0,85%. Производительность центрифуги 5,2 т/ч. Ми" рабилит плавят в собственной кристаллизационной воде, как описано в примере 1, а образовавшуюся суспензию сульфата натрия обрабатывают в МГД-резонаторе при частоте изменения силы Лоренца 60 Гц, затем направляют на упаривание до содер1О жания хлоридов 6%. При этом на выпарке расходуется 52,6 Гкал пара.

Сгущенную суспензию разделяют на центрифуге, получая 56,0 т сульфата натрия с влажностью 6,0%. Осадок

15 сушат в сушилках. Получают сульфат натрия с содержанием основного вещества 98,2% NaC8 и MgCE 1,75.

Выход сульфата натрия при этом 95,8%

Пример 4 ° Кристаллизацию и сгущение мирабилита ведут, как описано в примере 1. Сгущенную суспен. зию мирабилита обрабатывают в МГДрезонаторе, сила Лоренца в котором меняется с частотой 130 Гц. Эта частота не резонансная с частотой собственных колебаний заряженных частиц и ассоциаты не разрушаются,а свойства суспензии не меняются. После разделения на центрифугах АГ-1800Зн получают 117,4 т мирабилита с влажностью 4,9% и содержанием NaC1 и MgClz 0,71%. Производительность центрифуги 6,1 т/ч. Мирабилит плавят в собственной кристаллиэационной воде, как описано в примере .1, 35 а суспензию обрабатывают в МГД-ре- зонаторе при частоте изменения, силы

Лоренца 130 Гц, после чего направляют на выпарку, где упаривают до. содержания хлоридов 5,5%, расходуя

4р 51,5 Гкал пара. Сгущенную суспензию разделяют на центрифуге, получая 55,3 т сульфата натрия с влаж-. ностью 5,1%. Осадок сушат в сушил-. ках, Получают сульфат натрия безвод45 ный с содержанием основного вещест,ва 98,4% NaC8 и МдС 1,6%. Выход сульфата натрия при этом 97,2%.

Технико-экономические преимущест ва предлагаемого способа по сравне50 нию с прототипом заключаются в сни- жении затрат пара на производство

1 т сульфата натрия с 0,95-1,00

Гкал до 0,80-0,85 Гкал при сравнимых содержании основного вещест55 ва и выходе целевого продукта. При выходе эа заявленные пределы частоты воздействующего на суспенэии знакопеременного магнитного поля (примеры 3 и 4) энергоэатраты воэрастают, при этом выход сульфата натрия значительно снижается.