Способ получения поваренной соли

Способ получения поваренной соли

Реферат

 

Изобретение относится к технологии производства поваренной соли из растворов хлорида натрия естественного или искусственного происхождения. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при получении пищевой поваренной соли из рассолов подземного растворения каменной соли с целью: во-первых, получить пищевую поваренную соль высокого качества; во-вторых, исключить сбросы промышленных отходов - твердых примесей и раствора поверенной соли, загрязняющих окружающую среду и ухудшающих экологическую обстановку в районе производства соли, и полностью их утилизировать, выпуская гипс, пригодный для производства вяжущих материалов, и пищевую соль более низкого сорта или техническую; в-третьих, при переработке особо загрязненного растворимыми примесями сырья вывести из процесса раствор, содержащий высокую концентрацию растворимых примесей, который пригоден для промышленного использования, что также увеличивает степень использования сырья. Для этой цели в способе получения поваренной соли, включающем выпаривание рассолов на выпарной установке с получением суспензии, содержащей 30-40% кристаллической соли; сгущение суспензии и промывку кристаллов поваренной соли исходным рассолом с возвратом осветленного рассола на выпаривание; классификацию суспензии в гидроциклоне, вторую промывку кристаллической соли; центрифугирование соли с возвратом фугата на выпаривание; сушку соли, упаренную суспензию подвергают классификации в гидроциклоне, разбавляют суспензию до концентрации кристаллической соли 10-20%, а сливной раствор гидроциклона делят на три части, одну из которых, равную 50-90% от общего потока раствора направляют на разбавление упаренной суспензии, другую часть, равную 7-25% от общего потока направляют на выпаривание, из оставшейся третьей части сливного раствора отделяют твердую фазу, а маточным раствором производят вторую промывку кристаллической поверенной соли, причем, 30-90% маточного раствора выпаривают на отдельной стадии до полного выделения всех солей из раствора с последующим отделением их от раствора и сушкой, а часть упаренного раствора, составляющую 0,05-0,5 кг на 1 кг выделяемых солей, отделяют от упаренной суспензии и выводят из процесса в виде отдельного продукта. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к технологии производства поваренной соли из растворов хлорида натрия естественного или искусственного происхождения. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при получении пищевой поваренной соли из рассолов подземного растворения каменной соли.

Пищевую поваренную соль получают путем кристаллизации при выпаривании рассолов подземного растворения соли в многокорпусных выпарных установках. При этом содержащиеся в каменной соли примеси переходят в готовый продукт, снижая его качество. Кроме того, указанные примеси, главным образом накипеобразующие соли кальция, такие как сульфат и бикарбонат, осложняют процесс выпаривания, отлагаясь на внутренних теплообменных поверхностях оборудования в виде накипи, снижая его производительность и увеличивая энергозатраты. Для улучшения качества товарной пищевой поваренной соли, а также для исключения накипеобразования на внутренних поверхностях теплообменного оборудования, рассолы подземного растворения каменной соли подвергают химической очистке. Очистка рассолов заключается в переводе загрязняющих поваренную соль примесей в нерастворимые соединения, путем добавления специальных химических реагентов. После осаждения и отделения нерастворимых примесей очищенный рассол перерабатывают, получая пищевую поваренную соль достаточно высокой чистоты. Однако химическая очистка рассолов приводит к значительному увеличению затрат на получение соли, а также к появлению большого количества промышленных отходов, в состав которых входит осажденные примеси, вместе с захваченным ими рассолом поваренной соли.

В то же время, возможно получение чистой поваренной соли и при переработке непосредственно рассолов подземного растворения каменной соли - так называемых неочищенных рассолов. Специальная технология и соответствующая аппаратура также позволяют избежать накипеобразования на теплообменных поверхностях оборудования. При этом затраты на получение соли в значительной степени снижаются.

Однако это техническое решение не исключает всех недостатков, характерных для традиционных способов получения поваренной соли из рассолов. В частности, при этом также не утилизируется остающийся после выделения чистой кристаллической соли маточный раствор. Иногда этот раствор возвращают в скважины подземного растворения соли, что нельзя считать приемлемым, поскольку создаются условия постепенного загрязнения исходного рассола нежелательными примесями. В других случаях производят термодинамический сброс маточного раствора в специальные хранилища, что приводит к серьезному загрязнению окружающей среды. Кроме того, очевидно, что отсутствие технологии рациональной переработки маточных растворов снижает степень использования сырья.

Таким образом, при анализе известных способов получения поваренной соли из рассолов необходимо иметь в виду проблемы чистоты готового продукта, увеличения степени использования сырья, а также экологические и экономические вопросы.

Известен способ получения поваренной соли [1] включающий химическую очистку исходного рассола от примесей, выпаривание очищенного рассола в многокорпусной выпарной установке с последующим отделением кристаллической поваренной соли от маточного раствора и сушкой. Нерастворимые примесные соединения, осаждающиеся после химической очистки в виде шлама, отделяют от рассола, промывают и направляют на хранение в специальные резервуары (шламохранилища) или сбрасывают после разбавления в естественные водоемы. При выпаривании из очищенного рассола кристаллизуется поваренная соль необходимого качества. За счет очистки рассола от накипеобразующих веществ к минимуму сводится накипеобразование на теплопередающих поверхностях оборудования и обеспечивается достаточно продолжительный межпромывочный цикл его работы. Маточный раствор после кристаллизации поваренной соли, содержащий, кроме хлорида натрия, растворенные примеси, выводится из процесса. Недостатками способа являются высокие эксплуатационные и капитальные затраты на очистку рассола, а также необходимость сбросов шлама от химической очистки рассола и маточного раствора после отделения кристаллической соли. Эти сбросы приводят к загрязнению окружающей среды и ухудшают экологическую обстановку вокруг заводов по производству соли.

Известен способ получения поваренной соли из загрязненного примесями сырья, например галитовых отвалов, путем растворения сырья в циркуляционном щелоке с получением горячего насыщенного хлорнатриевого раствора, осветлением и выделением из него конечного продукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и получения поваренной соли высокого качества из неочищенных рассолов, выделение продукта осуществляют путем многоступенчатой вакуум-кристаллизации с использованием конденсаторов смешения, орошаемых в головной части циркуляционным маточным щелоком и на последних степенях - хладагентом, например водой [2] Согласно описанному способу, поваренную соль получают непосредственной переработкой неочищенного сырья, исключив химическую очистку рассола. При этом поваренную соль выделяют из раствора путем многоступенчатой вакуум-кристаллизации при снижении температуры. Выделение примесей из исходного неочищенного рассола, образующегося при растворении каменной соли или галитовых отвалов, осуществляют в результате подогрева неочищенного рассола острым паром до 105^oC. Вследствие подогрева неочищенного рассола содержащиеся в нем накипеобразующие примеси, обладающие обратной растворимостью, кристаллизуются. После этого их отделяют от рассола отстаиванием, промывают водой и в виде шлама выводят из процесса.

Недостатком известного способа является низкая степень выделения соли из рассола при вакуум-кристаллизации вследствие незначительного изменения растворимости поваренной соли в зависимости от температуры. В результате этого возрастает количество перекачиваемого раствора, что приводит к увеличению энергозатрат. К этому же приводит необходимость подогрева рассола при растворении исходного сырья острым паром. Еще одним недостатком способа является сброс нерастворимого осадка примесей в виде шлама, который загрязняет окружающую среду.

Известен также способ получения чистой поваренной соли по патенту Великобритании [3] Согласно данному патенту поваренную соль получают переработкой неочищенного рассола, полученного растворением соли и содержащего накипеобразующие примеси, путем подогрева рассола до температуры, превышающей температуру кипения его при атмосферном давлении, отделением примесей на гидроцилиндре и выделением поваренной соли из очищенного рассола в результате вакуум-кристаллизации при охлаждении с возвращением маточного раствора на растворение соли. При этом в подогретый неочищенный рассол добавляют поваренную соль для высаливания примесей.

Данный способ позволяет исключить химическую очистку рассола от примесей, также как и описанный ранее способ по [2] и по своим признакам эти способы во многих схожи. Поэтому известному способу получения поваренной соли по [3] присущи такие же недостатки, как и по [2] низкая степень выделения соли из рассола при вакуум-кристаллизации, увеличение энергозатрат вследствие необходимости подогрева раствора острым паром, а также сброс примесей в виде шлама.

Известен способ получения поваренной соли из загрязненного примесями рассола по патенту Франции [4] Согласно указанному патенту из содержащего примеси неочищенного рассола выделяют примеси путем нагрева до температуры, превышающей предел растворимости примесей, осаждения и отделения их, с последующим выпариванием рассола и отделением кристаллической поваренной соли от раствора.

Описанным способом поваренную соль получают в результате выпаривания рассола в многокорпусной установке. Тем самым относительно увеличивается степень выделения соли из рассола по сравнению с ее получением методом вакуум-кристаллизации, снижаются энергозатраты.

При этом перерабатывается неочищенный рассол без предварительной обработки его химическими реагентами. Вместо нее накипеобразующие компоненты из рассола перед выпариванием выделяют термическим умягчением, т.е. предварительным нагреванием рассола до температуры 120-150^oC. До температуры 60^oC рассол нагревают в рекуперативных теплообменниках, а далее в смесительных теплообменниках острым паром, т.к. подогрев рассола в рекуперативных теплообменниках (с передачей тепла через стенку) выше 60^oC исключается вследствие интенсивного отложения накипи.

Выделяющиеся при нагреве рассола примеси отделяют от рассола и вместе с раствором, содержащем растворимые примеси, в виде шлама выводят из процесса.

Недостаток способа состоит в необходимости подогрева исходного неочищенного рассола для отделения примесей до высоких температур 120-150^oC. Вследствие этого давление, при котором отделяют от рассола осадок примесей, возрастает до 0,5-3 кгс/см². При таком давлении оборудование, на котором отделяют осадок примесей отстаиванием работает неустойчиво. Небольшие колебания давления вызывают вскипание рассола и попадание в него частиц примесей, что приводит к загрязнению продукционной поваренной соли. Другой недостаток этого способа повышение энергозатрат в результате подогрева рассола и смесительных теплообменниках, в которых рассол разбавляется. На компенсирование этого разбавления рассола приходится дополнительно затрачивать тепловую энергию на стадии выпаривания. Кроме того, недостатком способа является необходимость вывода из просвета примесей в виде шлама, который загрязняет окружающую среду и приводит к потерям соли.

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности является способ получения поваренной соли, описанный в [5] Этот способ принят за прототип. Способ заключается в переработке загрязненного примесями сырья - неочищенного рассола подземного растворения каменной соли, включающий выпаривание этого рассола на выпарной установке с получением суспензии, содержащей 30-40% кристаллической соли, сгущение упаренной суспензии и промывку кристаллов поваренной соли исходным рассолом, возврат осветленного раствора на выпаривание со сбросом части этого раствора для вывода примесей, классификацию сгущенной суспензии в гидроцилиндре с возвратом сливного раствора гидроциклона на выпаривание, вторую промывку кристаллической соли из гидроциклона исходным рассолом, центрифугирование соли с возвратом фугата на выпаривание и сушку соли.

Описанным способом поваренную соль получают в результате непосредственной переработки неочищенного рассола, полученного при подземном растворении каменной соли и загрязненного примесями, в том числе и накипеобразующими. При этом исключена химическая очистка рассола от примесей, а также термическая обработка рассола для осаждения из него примесей перед выделением поваренной соли. Неочищенный рассол, содержащий примеси, подается на многокорпусную выпарную установку, состоящую из четырех корпусов. В процессе выпаривания из рассола кристаллизуется поваренная соль, а также накипеобразующие примеси, главным образом сульфат и карбонат кальция. Однако ввиду того, что при выпаривании поддерживается специальный технологический режим, обеспечивается отсутствие отложений накипи на теплопередающих поверхностях и забивки солью теплообменных труб выпарных аппаратов. Это достигается тем, что в упаренной суспензии поддерживают концентрацию твердой кристаллической соли, равную 30-40% При этом в ней содержатся кристаллы накипеобразующих примесей, играющие роль затравки, на которых осаждаются выделяющиеся из рассола примеси. Поддержание указанного технологического режима позволяет выпарной установке работать без снижения производительности непрерывно в течение 15-30 суток. Применение для получения поваренной соли многокорпусной выпарной установки дает возможность существенно снизить энергозатраты и уменьшить себестоимость соли.

Упаренную суспензию, содержащую кристаллы поваренной соли и примесей, сгущают в отстойнике. При этом в осветленном растворе находятся кристаллы примесей, имеющие гораздо меньше, чем кристаллы поваренной соли размеры и потому уходящие с осветленным раствором. 0светленный раствор вместе с содержащимися в нем кристаллами примесей смешивается с исходным неочищенным рассолом и подается на выпаривание. В процессе выпаривания находящиеся в исходном рассоле кристаллы примесей играют роль затравки и предотвращают накипеобразование на трубках выпарных аппаратов. Часть осветленного раствора после сгущения упаренной суспензии, содержащая как растворенные, так и кристаллизовавшиеся примеси сбрасываются путем вывода из процесса. Тем самым из процесса выводятся избыточное количество приходящих с исходным неочищенным раствором примесей.

Сгущенная суспензия, в которой содержится около 50% твердой фазы промывается исходным неочищенным рассолом путем смешения с ним так, чтобы концентрация твердой фазы в полученной суспензии была бы около 25% Эту суспензию классифицируют на гидроциклоне с возвратом сливного раствора гидроциклона на выпаривание. Поваренную соль, содержащуюся в сгущенной суспензии гидроциклона, вторично промывают исходным неочищенным рассолом, отделяют на центрифуге от раствора и сушат. Отфугованный от соли раствор возвращают на выпаривание.

Полученная изложенным способом пищевая поваренная соль имеет высокое качество, за исключением повышенного содержания кальция, которое для соли Аванского солекомбината достигает 0,1% вместо 0,02% допустимых для пищевой поваренной соли "Экстра" по ГОСТ 13830-91.

Недостаток известного способа состоит в том, что для вывода из процесса примесей, поступающих с исходным неочищенным рассолом, приходится сбрасывать часть упаренного раствора в канализацию, загрязняя окружающую среду. При этом сбрасываемый раствор является насыщенным по поваренной соли, что приводит к потере полезного продукта, составляющей 10-15% от соли, находящейся в исходном рассоле. Другим недостатком известного способа является недостаточная чистота получаемого готового продукта. Это проявляется в том, что содержание кальция в нем в 5 раз больше, чем требуется по стандарту. Кроме того, недостатком известного способа является "зависание" соли на стенках отстойника при сгущении упаренной суспензии, содержащей кристаллы поваренной соли и примесей. Отмеченное явление приводит к ненадежной работе отстойника, нарушению режима отстаивания, следствием чего является загрязнение поваренной соли частицами примесей, в частности гипса и мела, вызывающее увеличение кальция в соли. Причина этого состоит в захвате мелких кристаллов примесей сгущенной в отстойнике крупнокристаллической солью, в результате чего такая поваренная соль обладает повышенной способностью к налипанию на стенки отстойника. Поэтому качество товарной соли снижается.

На основании изложенного видно, что применение способа-прототипа не позволяет избежать сбросов промышленных отходов, загрязняющих окружающую среду и приводящих к потерям целевого продукта, а также не дает возможности получать пищевую поваренную соль высокого качества. Указанные недостатки могут быть устранены при осуществлении заявленного изобретения. При этом достигаемым техническим результатом является улучшение качества товарной поваренной соли за счет снижения содержания примесей в ней, а также исключение сбросов промышленных отходов, полная их утилизация и повышение степени использования исходного сырья.

Заявленное изобретение представляет собой способ получения поваренной соли из загрязненного примесями сырья, например, из рассола подземного растворения каменной соли, включающий выпаривание этого рассола на выпарной установке с получением суспензии, содержащей 30-40% кристаллической соли, сгущение упаренной суспензии и промывку кристаллов поваренной соли исходным рассолом с возвратом ответленного раствора на выпаривание, классификацию суспензии в гидроциклоне, вторую промывку кристаллической соли, центрифугирование соли с возвратом фугата на выпаривание и сушку соли. Перечисленные признаки заявленного способа совпадают с признаками способа - прототипа.

Заявленный способ отличается тем, что классификации в гидроциклоне подвергают упаренную суспензию, которую разбавляют до концентрации кристаллической соли 10-20% сливной раствор гидроциклона делят на три части, одну из которых, равную 50-90% от общего потока раствора направляют на разбавление упаренной суспензии, другую часть, равную 7-25% от общего потока направляют на выпаривание, из оставшейся третьей части сливного раствора отделяют твердую фазу, а маточным раствором производят вторую промывку кристаллической поваренной соли.

Способ отличается также тем, что 30-90% маточного раствора выпаривают на отдельной стадии до полного выделения всех солей из раствора с последующим отделением их от раствора и сушкой.

Кроме того, способ отличается тем, что на отдельной стадии выпаривания часть упаренного раствора, составляющую 0,05-0,5 кг на 1 кг выделяемых солей, отделяют от упаренной суспензии и выводят из процесса.

Наличие отличительных признаков в заявляемом изобретении свидетельствует о соответствии его критерию "Новизна".

В настоящей заявке выполняется требование единства изобретения, т.к. все признаки относятся к одному объекту способу получения поваренной соли.

Заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". Из приведенного выше описания уровня техники следует, что заявителем не выявлены источники информации, содержащие сведения об аналогах и технических решениях, имеющих признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения и имеющие такие же свойства. Отличительные признаки заявленного способа не выявлены и в других источниках информации о способах и установках для получения поваренной соли.

Заявленная совокупность существенных признаков изобретения совместно с отличительными признаками заявленного способа находится в прямой причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.

Согласно предлагаемому способу поваренную соль получают из загрязненного примесями сырья, например, из каменной соли. Это сырье растворяют водой и получают исходный неочищенный рассол, который выпаривают на выпарной установке с получением суспензии, содержащей 30 40% кристаллической соли. Выпарная установка может быть многокорпусной, т.е. состоящей из нескольких выпарных аппаратов, соединенных последовательно по пару и раствору, а также однокорпусной и термокомпрессией пара. При этом как в том, что и в другом случае обеспечиваются минимальные энергозатраты на получение соли. Упаренную суспензию подвергают классификации в гидроциклоне, за счет чего разделяют кристаллы поваренной соли от кристаллов примесей. Классификация основана на том, что указанные кристаллы имеют большие различия в размерах примеси в несколько десятков и даже в сотни раз меньше кристаллов соли. Поэтому примеси находятся в сливном растворе гидроциклона, а кристаллическая поваренная соль в уплотненной суспензии. При этом перед классификацией упаренную суспензию разбавляют до концентрации кристаллической соли 10 20% что дает возможность обеспечить практически полное разделение кристаллов поваренной соли и примесей. Разбавление упаренной суспензии перед подачей на гидроциклон осуществляется смешением со сливным раствором гидроциклона. Для этого сливной раствор гидроциклона делят на три части, одну из которых, равную 50 90% от общего потока раствора, направляют на разбавление упаренной суспензии. Другую часть сливного раствора гидроциклона, равную 7 25% от общего потока, направляют на выпаривание. С этим потоком сливного раствора гидроциклона на выпаривание подают кристаллические примеси, являющиеся при выпаривании затравкой, на которой выделяются кристаллизующиеся примеси. Тем самым исключается накипеобразование на теплопередающих поверхностях выпарных аппаратов. Оставшуюся третью часть сливного раствора гидроциклона направляют для отделения из нее кристаллических примесей.

Уплотненную в гидроциклоне суспензию смешивают с исходным рассолом. Указанный процесс проводят в отстойнике, в котором восходящим потоком исходного рассола осуществляют промывку кристаллов поваренной соли от оставшихся в них твердых примесей, а также от упаренного раствора, имеющего высокую концентрацию растворимых примесей. В отстойнике также происходит процесс сгущения упаренной суспензии поваренной соли с отводом осветленного раствора на выпаривание. С осветленным раствором на выпаривание возвращаются примеси, отделенные от поваренной соли.

В сгущенной в отстойнике суспензии содержится отмытая от примесей поваренная соль. Эту соль подвергают второй промывке, для чего используют маточный раствор после отделения кристаллических примесей части сливного раствора гидроциклона. Промытую соль отделяют от раствора центрифугированием и сушат с получением продукционной поваренной соли. Фугат с центрифуги возвращают на выпаривание. Вторая промывка поваренной соли маточным раствором может быть проведена как путем смешения соли с маточным раствором, так и путем подачи раствора на центрифугу при центрифугировании соли. В случае большого количества примесей в каменной соли 30 90% маточного раствора после отделения кристаллических примесей выпаривают на отдельной стадии. При этом раствор выпаривают до полного выделения всех солей из него с последующим отделением их от раствора и сушкой. Выделение солей из раствора проводится путем проведения операций, указанным в первом пункте формулы изобретения на заявленный способ, т.е. упарки раствора с получением суспензии, содержащей 30 40% кристаллической соли, сгущением и отделением соли от раствора центрифугированием с возвратом осветленного и маточного раствора на выпаривание. Получаемая в этом случае поваренная соль по своему качеству является солью более низкого сорта, чем основное количество соли, например, кормовой солью или солью для промышленного применения. При переработке исходного сырья, содержащего большое количество растворимых примесей, на отдельной стадии выпаривания от упаренной суспензии отделяют и отводят из процесса часть упаренного раствора, составляющую 0,05 0,5 кг на 1 кг выделяемых на этой стадии солей. Отделение упаренного раствора от суспензии можно провести при отстаивании и сгущении суспензии. Таким образом, из упаренного раствора почти полностью выделяют поваренную соль, оставляя в нем только растворимые примеси. Отводимый из процесса раствор может быть использован для дальнейшего промышленного применения, например, для получения из него содержащихся в нем солей или для других целей, таких как применение в качестве затворной жидкости при нефтедобыче.

Применение заявленного способа позволяет получать из загрязненного примесями сырья товарный продукт пищевую поваренную соль самого высокого качества. При этом примеси, присутствующие в исходном сырье, отделяют от раствора в виде твердого кристаллического осадка, который может быть переработан на строительный гипс. Таким образом, в данном случае исключен сброс промышленных отходов, т.к. производится их полная утилизация. Если исходный рассол содержит большое количество примесей, то часть соли может быть произведена дополнительно в виде технической или кормовой соли, причем сброс отходов также будет исключен. При очень высоком содержании в исходном рассоле растворимых солей кальция и магния заявленный способ позволяет утилизировать и их в виде индивидуальных продуктов или специальных товарных растворов. Во всех случаях обеспечивается более высокая степень использования сырья и исключается сброс промышленных отходов.

Классификация упаренной суспензии в гидроциклоне позволяет с наибольшей полнотой отделить кристаллы поваренной соли от твердых примесей. Это связано с тем, что кристаллизующиеся компоненты существенно отличаются по размерам и, следовательно, по массе. Кристаллы поваренной соли, получаемые при выпаривании имеют средний размер 300 400 мкм, а кристаллы примесей, представляющие собой гипс и мел не более 5 мкм. Поэтому поваренную соль и примеси хорошо разделяются. Причем отделение кристаллических примесей от соли в центробежном поле гидроциклона происходит со значительно большей полнотой, чем в гравитационном поле отстойника, как это осуществляется в способе-прототипе.

Разбавление упаренной суспензии перед классификацией в гидроциклоне до концентрации кристаллической соли 10 20% сливным раствором гидроциклона позволяет еще более увеличить степень разделения кристаллов поваренной соли и примесей. При этом исключается нахождение твердых примесей в сростках и агломерациях кристаллов поваренной соли, имеющее место в способе-прототипе при отделении кристаллических примесей от поваренной соли в более концентрированных суспензиях. Как показали испытания, классификация суспензии, содержащей 10 20% кристаллов поваренной соли и твердых примесей в виде гипса и мела, обеспечивает наибольшую степень разделения этих кристаллов, достигающую 90 95% В случае если классификации в гидроциклоне подвергается суспензия, содержащая более 20% твердой фазы, значительно ухудшается разделение кристаллов соли и примесей. Около 20 30% кристаллов поваренной соли, несмотря на свои большие размеры уходит в сливной раствор вместе с кристаллами примесей при одновременном увеличении доли примесей в уплотненной суспензии. Понижение концентрации твердой фазы в классифицируемой суспензии меньше 10% приводит к захвату кристаллических примесей поваренной солью в уплотненной суспензии за счет слабого разделения осветленного раствора от нее. В результате степень разделения поваренной соли и примесей снижается до 60 - 70% Кроме того, разбавление упаренной суспензии до концентрации твердой фазы меньше 10% приводит к возрастанию потока классифицируемой суспензии и к увеличению металлоемкости гидроциклона. Поэтому для классификации в гидроциклоне суспензии, содержащей кристаллы поваренной соли и примесей, наиболее оптимальной и дающей наилучший эффект, является концентрация твердой фазы 10 20% Сливной раствор гидроциклона делят на три части. Одну из них, равную 50 90% от общего потока раствора, направляют на разбавление упаренной суспензии с таким расчетом, чтобы концентрация кристаллической соли в ней перед классификацией в гидроциклоне была бы равной 10 20% При этом доля раствора, направляемая на разбавление упаренной суспензии, определяется значением концентрации твердой фазы в суспензии. Так, если разбавление упаренной суспензии направляют менее 50% от общего потока сливного раствора, то концентрация твердой фазы в разбавленной суспензии будет больше 20% что приведет к ухудшению разделения кристаллов поваренной соли и примесей. Если же на разбавление упаренной суспензии поступает более 90% от общего потока сливного раствора, то содержание твердой соли в суспензии будет меньше 10% В этом случае также ухудшится разделение кристаллической поваренной соли и примесей, возрастет поток суспензии на гидроциклон, увеличится его металлоемкость.

Вместе с тем необходимо отметить, что само по себе разбавление упаренной суспензии частью сливного раствора гидроциклона способствует улучшению разделения кристаллов поваренной соли и примесей. Это вызвано тем, что в сливной раствор наряду с кристаллами примесей уходит некоторое количество самых мелких кристаллов поваренной соли, захватываемое потоком раствора. Возврат и смешение этого раствора с упаренной суспензией ведет к тому, что захваченные сливным раствором кристаллы поваренной соли смешиваются с кристаллами, находящимися в упаренной суспензии и при классификации уходят с ними в уплотненной суспензии гидроциклона.

Уплотненную суспензию гидроциклона, в которой находится небольшое количество твердых кристаллических примесей, промывают исходным неочищенным рассолом и сгущают. Таким образом, поваренную соль полностью отмывают от твердых примесей, а, вместе с тем, и от упаренного раствора с высокой концентрацией растворимых примесей. В результате промывки и сгущения упаренный раствор в суспензии замещается более чистым исходным рассолом. После промывки кристаллов соли сгущенная суспензия подается на центрифугирование.

Классификация упаренной суспензии в гидроциклоне с разбавлением ее до концентрации кристаллической соли 10 20% согласно заявленному способу отличается от классификации суспензии по способу-прототипу. Отличие операций классификации в заявленном и известном способе состоит в следующем. В способе-прототипе сгущенная в отстойнике суспензия разбавляется исходным рассолом до концентрации кристаллов около 25% т.е. примерно вдвое. При этом поступающая на классификацию разбавленная суспензия имеет температуру около 30^oC вследствие смешения холодного (с температурой 15 20^oC) исходного рассола и упаренной пульпы с температурой 50 55^oC. В результате этого вязкость раствора, в котором содержатся кристаллы соли и примеси, разделяемые при гидроклассификации, возрастает почти в 2 раза, что приводит к существенному снижению степени разделения соли и примесей. Кроме того, указанная степень разделения понижается от того, что концентрация твердой фазы в классифицируемой суспензии высокая около 25% Поэтому получаемая в способе-прототипе после классификации в гидроциклоне поваренная соль содержит большое количество кристаллических примесей, в частности, кальция, что снижает ее качество.

В отличие от прототипа, классификации согласно заявленному способу подвергается упаренная суспензия с температурой 47 55^oC, вследствие чего вязкость раствора не очень высока. Наряду с этим классифицируемая суспензия имеет оптимальное содержание твердой фазы 10 20% Указанные факторы обеспечивают высокую степень разделения кристаллов поваренной соли и примесей. Следствием этого является высокая чистота получаемой поваренной соли.

Таким образом, очевидно различие в свойствах операций классификации суспензии в заявленном способе и в прототипе. Отделение примесей на гидроциклоне отличается также по своим свойствам от подобной операции согласно известному способу по патенту Великобритании [3] В известном способе при помощи гидроциклона, отделяют кристаллические примеси от нагретого исходного рассола. То есть, по сути дела, гидроциклон используется только для сгущения осадка примесей при отсутствии кристаллической поваренной соли и отделения его от рассола, а не для гидравлической классификации кристаллов поваренной соли и примесей, как в заявленном способе.

Вторую часть сливного раствора гидроциклона, равную 7 25% от общего потока, направляют на выпаривание. В этом растворе содержатся кристаллы примесей, отделенные от поваренной соли. При выпаривании эти кристаллы служат затравкой, на которой выделяются осаждающиеся из раствора твердые примеси. Тем самым предотвращается накипеобразование на теплопередающих поверхностях выпарных аппаратов. Указанный интервал расхода сливного раствора задается исходя из количества накипеобразующих примесей в исходном сырье и зависимости их растворимости в растворах поваренной соли от температуры. Обычно в неочищенных рассолах может содержаться 0,1 0,4% кальция в виде сульфата или бикарбоната, соответственно при малом количестве примесей в неочищенном рассоле доля сливного раствора, возвращаемого на выпаривание минимальна 7% Высокое же содержание примесей в неочищенном рассоле требует увеличения доли сливного раствора гидроциклона до 25% от общего потока раствора. При этом для каждого конкретного случая получения поваренной соли из каменной соли того или иного месторождения, имеется свое оптимальное значение доли сливного раствора, который необходимо возвратить на выпаривание для предотвращения накипеобразования. Понижение доли сливного раствора ниже оптимальной для данных условий, приведет к тому, что имеющейся в упариваемом растворе затравки будет недостаточно для предотвращения накипеобразования. Увеличение же доли раствора приведет к возрастанию количества затравки и поваренной соли, затруднить ее отделение от соли и, в конечном итоге, приведет к снижению качества соли.

Оптимальное значение доли сливного раствора гидроциклона, возвращаемого на выпаривание для предотвращения накипеобразования, в каждом конкретном случае определяется опытным путем. Для определения указанных оптимальных значений нами проведены работы по получению поваренной соли из каменной соли различных месторождений. Результаты этих работ показали, что оптимальные значения доли сливного раствора при переработке неочищенных рассолов с различным составом примесей находятся в заявленном интервале 7 25% Третью часть сливного раствора гидроциклона, оставшуюся после отделения первых двух частей, направляют для отделения твердой фазы кристаллического осадка примесей. Эта часть обычно составляет 3-30% от общего потока сливного раствора гидроциклона. Отделение твердых примесей от раствора позволяет вывести их из процесса. Причем согласно предлагаемому техническому решению с выводимыми из процесса твердыми кристаллическими примесями теряется минимальное количество раствора поваренной соли, т.к. раствор отделяется от кристаллов. Тогда как в прототипе критические примеси выводятся из процесса вместе с раствором, т.е. происходит потеря раствора, снижающая степень использования сырья до 85 90% и загрязняющая окружающую среду. (При этом необходимо отметить, что в прототипе вместе с раствором из процесса выводятся растворимые примеси). Та