Способ переработки растворов Советский патент 1992 года по МПК C01F7/06 

Изобретение относится к химической технологии непрерывного процесса сорбции из растворов тех или иных ионов и может быть использовано в глиноземном производстве.

Известен способ сорбции ионов тех или иных материалов путем транспорта раствора через несколько последовательно соединенных колонок, содержащих неподвижный ионит. После завершения сорбции колонки последовательно переключают на регенерацию (элюирование), а затем после проведе- ния этого процесса вновь также последовательно - на сорбцию.

Недостатками способа является его сложность, так как приходится постоянно производить переключение колонок посредством запорной арматуры с сорбции на регенерацию и обратно, а также то, что при переключении на регенерацию раствор, оставшийся в колонках, идет не по прямому назначению, а смешивается с элюатом (при обратном переключении уже элюат смешивается с рабочим раствором). Последние два обстоятельства снижают эффективность способа.

Известен также способ сорбции ионов путем транспорта ионита противотоком раствору (пульпе) через батарею колонок, в которых осуществляется пневматическое перемешивание и аэролифтная подача ионита (смолы) в пульпу. При этом частицы смолы по мере их насыщения сорбируемым материалом утяжеляются и опускаются в нижнюю часть аппарата. Пульпа отводится из верхней части аппаратов, а смола - из нижней посредством аэролифта Этим достигается их разделение при транспорте из аппарата в аппарат. Регенерацию осуществляют аналогично.

Недостатком способа является его сложность (из-за конструкции аппаратов) и. утечка рабочего раствора вместе со смолой на регенерацию, что снижает степень извлечения полезных компонентов

Х|

СА) &

ihO 00

Целью изобретения является повышение степени извлечения полезных компонентов из раствора.

Указанная цель достигается тем, что контактирование и отделение ионита от раствора ведут в замкнутом цикле с помощью двух вакуум-фильтров, соединенных между собой двумя трубопроводами, по одному из которых транспортируют смесь ионита с раствором, а по другому встречно - смесь ионита с элюатом.

На чертеже дана принципиальная схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляется при помощи, как минимум, двух, например, барабанных фильтров, состоящих из барабанов 1 и 2, головок 3 и 4, сборников 5 и 6 и корыт 7 и 8, соединенных со сборниками 5 и 6 трубопроводами 9 и 10.

Кондиционирование раствора происхо- дит следующим образом.

Раствор подается в сборник 5, куда поступает также (отдувается) с барабана 1 регенерирования смола. Начинается процесс сорбции, продолжающийся в корыте 8, куда смесь идет самотеком (под действием силы тяжести) по трубе 9. При этом необходимо, чтобы размеры частиц ионита не превышали величины 0,1 - 0,2 мм. Это даст возможность частицам находиться во взвешенном состоянии, что необходимо для лучшего перетока всей смеси без осаждения смолы и для лучшего перемешивания ее с раствором в корыте 8 (перемешивающие устройства в корытах 7, 8 не показаны). Далее смесь под действием вакуума притягивается к барабану 2. Раствор просачивается через слой смолы и уходит по назначению через головку 4, а смола остается на барабане 2, поднимается вверх (при вращении последнего против часовой стрелки), отдувается за счет переключения головки 4 с вакуума на давление и ссыпается в сборник 6, куда также поступает регенерирующая жидкость, например вода или раствор слабой концентрации. В сборнике 6 начинается процесс десорбции с образованием элюата. Эта смесь по трубе 10 самотеком поступает в корыто 7, где процесс десорбции (регенерации) продолжает

ся с образованием элюата, который просачивается под действием вакуума через слой смолы на барабане 1, поступает в головку 3 и далее следует по назначению. Промытая смола поднимается по часовой стрелке и отдувается при переключении головки 3 в сборник 5. Далее цикл повторяется.

Для того, чтобы увеличить время контакта ионита с раствором и регенерирующей жидкостью (элюатом) при движении между фильтрами 1 и 2, трубы 9 и 10 могут быть соединены с мешалками (не показаны), в которых осуществляется задержка ионита с раствором и элюатом (поочередно) перед фильтрацией.

При помощи данной технологии можно осуществлять снижение каустического модуля алюминатного раствора, т.е. производить его кондиционирование путем извлечения из раствора ионов натрия. Опытные данные показывают, что снижение каустического модуля может быть в пределах 0,3 - 0,5 единиц, в зависимости от количественного соотношения смола - раствор, что дает возможность увеличить выкрутку раствора. При данном способе исключается возможность смешения раствора с элюатом и наоборот, что имеет место в известных способах, так как производится отделение смолы от жидкой фазы перед сорбцией и десорбцией. Это повышает эффективность способа. При помощи фильтров за счет подъема ионита на барабанах выше уровня жидкостей в корытах осуществляется транспорт ионита, что также упрощает способ.

Формула изобретения

Способ переработки растворов, включающий последовательное контактирование и отделение ионита от раствора и элюента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения полезных компонентов из раствора, контактирование и отделение ионита от раствора ведут в замкнутом цикле с помощью двух барабанных вакуум-фильтров, соединенных между собой трубопроводами, по одному из которых транспортируют смесь ионита с раствором, а по другому встречно - смесь ионита с элюентом.

Изобретение относится к области глиноземного производства. Цель изобретения - повышение степени извлечения полезных компонентов. Для этого щелочно-алюми- натный раствор и элюент последовательно контактируют и отделяют от сульфокатиони- та в замкнутом цикле с помощью двух бара- банных вакуум-фильтров, соединенных между собой двумя трубопроводами, по одному из которых транспортируют смесь ионита с раствором, а по другому встречно - смесь ионита с элюентом. По сравнению с прототипом, предложенный способ позволяет повысить степень извлечения оксида натрия из раствора на 5,9%. 1 ил.