Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств

Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Ч.А. Кулиев, А. Ходжамамедов, В.И. Ксензенко, Х.Аннаев, А. Нурыев, Д.С. Стасиневич и О. Овезова (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

ЙОДОБРОИНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Изобретение относится к способам переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, использующих в качестве сырья подземные рассолы (буровые воды), которые содержат значительные концентрации хлоридов натрия, кальция, магния и калия и, кроме того, бор, литий и стронций.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, включающий выделение микроэлементов и гидроокиси магния. Согласно этому способу воду подщелачивают для соосаждения микроэлементов совместно с гидроокисью магния. Из полученного осадка после соответст вующи х хи ми ческих обработок получают химическое удобрение, содержащее бор, йод, железо, магний, марганец, медь и другие (1).

Однако данным способом не решаются вопросы комплексного извлечения всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде.

Цель изобретения - комплексное из5 влечение всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде, создание безотходной технологии.

Поставленная цель достигается тем, 1О что согласно способу, включающему выделение микроэлементов и гидроокиси магния, воду концентрируют до содержания солей 18-203 с отделением образовавшегося сульфата кальция, затем обрабатывают 15-20 -ным раствором щелочи до рН 3,5-4,0 извлечением бора ионообменом, после чего упаривают до плотности 1330- 1340 кг/м и отдего ляют выпавший хлористый натрий а

Э раствор повторно упаривают до плотности 1430-1440 кг/мВ с отделением выпавших магнезиальных сопей - кар . наллита и тахгидрита, которые разла8895 ф продукта. Промывные воды после трехкратного использования присоединяют к маточному раствору и направляют на дальнейшее упаривание, которое ведут до плотности 1430-1440 кг/мЗ. При этом осаждаются магниевые соли (КСР МцСР 2 6Н 20) и тахгидрит (2MgC0p СаСР х12Н20). Их отделяют и обрабатывают на холоду исходной отработан10 ной водой в отношении 1:1, при этом до 60"70Ф хлористого калия, содержащегося в солевой смеси, остается в .виде твердого осадка, который отделяют, сушат и выпускают в виде то- .

15 варного продукта.,Изменение значений указанных отношений уменьшает выход . хлористого калия.

3 94 гают путем смешения с исходной отра ботанной водой в равном соотношении с получением хлористого калия и маточного раствора, который.присоединяют к раствору, оставшемуся после выделения магнезиальных солей, затем объединенный раствор обрабатывают

8- 103-ным раствором щелочи до рН

9,5-9,7 с отделением выпавшей гидроокиси магния, а раствор обрабатывают 2,5-4,0i-ной соляной кислотой до рН 7,0-7,5 и извлекают литий и стронций сорбцией, после чего растsop снова упаривают до плотности

1420- 1425 кг/м, отделяют выпавший хлористый натрий, а оставшийся 38403-ный раствор хлористого кальция выпускают в виде товарного продукта.

Переработка отработанных вод йодобромных производств основана на ступенчатом их испарении и подщелачивании с отделением последовательно . выделяющихся компонентов.

Буровая вода перед извлечением из нее йода и брома для предотвращения их гидролиза подкисляется, поэтому отработанная вода имеет рН 2,63,0. На первой стадии отработанную воду концентрируют путем солнечного испарения в специально устроенных бассейнах до содержания солей 18-20/.

На этой стадии отделяются механические примеси, отстаиваются кислые органические компоненты и осаждаются наибольшие количества сульфата кальция. Концентрированный рассол нейтрализуется 15-20/-ным раствором едкого натра до рН 3,5-4,0 и направляется на извлечение бора с помощью ионообменных смол. Низкая концентрация (меньше 16,0 мас;3) применяемой щелочи вызывает увеличение объема рассола, что приводит к уменьшению содержания бора, а высокая концентрация (больше 20,0 мас.4) - у-кристаллизацию хлористого натрия, что может отрицательно сказаться на сорбции бора. Оптимальное значение рН способа извлечения бора из этих вод

3,5-4,0. После извлечения бора рассол направляется на дальнейшее упаривание в естественных или заводских условиях, которое продолжают До достижения плотности 1330-1340 кг/мЗ.

При этом в осадок выпадает до 9295/ содержащегося в рассоле хлористого натрия. его отделяют, промывают раствором хлористого натрия, сушат и выпускают в качестве товарного

3S

Маточный раствор после разложения соединяют с маточником, оставшимся после отделения магнезиальных солей, и соединенный раствор обрабатывают

8-10 -ным раствором едкого натра до

РН 9 э 5 9 ° 7 (или Э., д Э щ пН

Р% 1 — 1: 1,75) для осаждения гидроокиси магния. Выпавшую гидроокись магния отделяют и прокаливают для получения товарной окиси магния. Степень извлечения магния при этом 96-98 . Меньше 8> применяемой щелочи увеличивает объем обрабатываемых вод, а выше

10 замедляет процесс осаждения гидроокиси магния. в связи с ухудшением диффузионных процессов. Повышение. рН от указанного предела вызывает осаждение гидроокисью кальция и стронция, а понижение его уменьшает степень извлечения магния из рассола, что приводит к ухудшению качества получаемых продуктов. Маточный раствор после отделения гидроокиси магния нейтрализуют 2,54,04-ной соляной кислотой до рН 7,07,5. Низкая концентрация (ниже 2,5Ф) применяемой кислоты приводит к увеличению объема перерабатываемых вод, а высокая концентрация (больше 4,04)к увеличению содержания хлористого натрия в рассоле и выделению его в твердую фазу, что является нежелательным для сорбционных процессов.

После извлечения лития и стронция сорбционным способом рассол направляют на дальнейшее упаривание до плотности 1420-1425 кг/м . При этом

95-973 содержащегося хлористого натрия выпадает в осадок, который отделяют, промывают раствором хлористого натрия, сушат и выпускают в виде тоФормула изобретения

5 9488 варного продукта. Маточный раствор, содержащий 39-303 хлористого кальция, выпускается в виде товарного продукта.

Таким образом, переработка отработанных вод йодобромных производств позволяет получать раствор хлористого кальция, гипс, хлористый натрий, хлори тый калий, окись магния, а также концентраты для получения бора, 10 лития и стронция при благоприятных условиях извлечения последних из вод.

Пример. Отработанная вода йодобромного производства, имеющая состав, мас.б: йаСР 9,71; СаСИ 2,00;

MgCgg 0,40; CaSOy 0,06; KCI? 0,09;

Я солей 12, 25; В О О, 02; L i О, 0004 и Sr 0,030 и рН 2,6, концентрируется в испарителе до содержания солей 204, причем пред вари тель но очищается от механических примесей, из нее отстаиваются кислые органические компоненты и выпадает гипс. Осветленный рассол нейтрализуют 204-ным раствором едкого натра до рН 4,0 и направляют на извлечение бора с помощью ионнообменйых смол. Освобожденный от бора рассол направляется во второй испаритель где концентрируется до 30 плотности 1330 кг/м, причем 951 хлористого натрия, содержащегося в рассоле, выпадает в:твердую фазу, остаток отделяют, промывают раствором хлористого натрия и сушат. Промыв33 ные воды после трехкратного использования возвращают во второй испаритель. Маточный раствор подвергают дальнейшему концентрированию в третьем испарителе до плотности 1440 кг/м

Э

° Ю при этом из него осаждаются карналлит и тахгидрит. Осадок отделяют и разлагают на холоду исходной отработанной водой при соотношении 1: 1, при этом около 703 содержащегося в

45 осадке хлористого калия остается в твердой фазе. Его отделяют от раствора и сушат. Промывной раствор, содержащий в основном хлориды кальция и магния, объединяют с маточным раствором и обрабатывают 103-ным раствором едкого натра при рН 9,6, при этом осаждается гидроокись магния. Расход щелочи составляет 1754 от теорерического, степень извлечения магния 98 .

Гидроокись магния отделяют от раствора и прокаливают для получения окиси магния. Маточный раствор после осаждения гидроокиси магния нейтра95 6 лизуют 2,53-ной соляной кислотой до рН 7,0. Полученный рассол, содержащий 23 солей и имеющий плотность

1210 кг/мЗ, направляется на извлечение лития и стронция (9) сорбционным методом.. После извлечения этих компонентов рассол упаривают в четвертом испарителе,где из него выпадает в твердую фазу 96 содержащегося хлористого натрия, промывают раствором хлористого натрия и сушат. Маточный рассол, имеющий плотность

1420 кг/м и содержащий 403 хлористого кальция, выпускают в качестве товарного продукта.

Таким образом, при переработке 1 т отработанной буровой воды получают, кг: гипс 0 5; хлористый натрий 99; хлористый калий 0,6; окись магния

1,6; 404-ный раствор хлористого кальция 51, а также концентраты, с содержанием,4: борный ангидрид 0,03; литий 0,008 и странций 0,4. По этим компонентам достигается обогащение соответственно в 1,6;. 13 и 12 раз и создаются благоприятные условия для извлечения их сорбционными способами. Расход реагентов на l т отработанной воды составляет, кг:едкий натр 5,9; соляная кислота (в расчете на 1003 НСР) 0,8; пресная вода 34 кг.

Технико-экономическая эффективность способа состоит в возможности комплексной переработки отработанных вод с извлечением всех полезных компонентов, исключении сброса этих вод и решении тем самым экологических проблем.

Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, включающий выделение микроэлементов

H гидроокиси магния, о т л и ч а юшийся. тем, что, с целью комплексного извлечения всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде, и создания безотходной технологии, воду концентрйруют до содержания солей 18-203 с отделением образовавшегося сульфата кальция, затем обрабатывают 15-203-ным раствором щелочи до рН 3,5-4,0 с извлечением бора ионообменом, после чего упаривают до плотности 1330-1340 кг/мЭ и отделяют выпавший хлористый натрий, а раствор

Составитель А. Скороход

Редактор М. Петрова Техред М.Надь Корректор Г. Решетник

Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5688/1 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 948895 8 повторно спаривают до плотности 1430- и извлекают литий и стронций сорб1440 кг/м с отделением выпавших мar- цией, после чего раствор снова упаринезиальных солей - карналлита и тах- вают до плотности 1420-1425 кг/мз, гидрита, которые разлагают путем сме- отделяют выпавший хлористый натрий, а шения с исходной отработанной водой s оставшийся 38-403-ный раствор хлорисв равном соотношении с получением того кальция выпускают в виде товархлористого калия и маточного раство- ного продукта. ра, который присоединяют к раствору, Источники информации, оставшемуся после выделения магне- принятые во внимание при экспертизе зиальных солей, затем объединенный О 1. Немцова В.Г. Получение комплексраствор обрабатывают 8- 103-ным ных микроудобрений из сточных вод йораствором щелочи до рН 9,5-9,7 с от- добромных производств. Дис. на соиск. делением выпавшей гидроокиси магния, учен, степени канд. техн. наук. М., а раствор обрабатывают 2,5-4,04-ной 1966, с. 165 (Всесоюзный заочный no" соляной кислотой до рН 7,0-7,5 И литехнический институт).