1
Изобретение относится к области обработки сбросных сульфитных жидкостных растворов.
Известен способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция, путем введения в эти растворы магнийсодержащего вещества, например доломита, для нейтрализации раствора и осаждения части кальция в виде сульфита кальция. Кальцинированный доломит добавляют к раствору, обеспечивая повышение рН от 9,0 до 9,3, а затем вводят двуокись углерода для преобразования остающегося в растворе кальция в карбонат кальция, который осаждается при указанном значении рН. Оставшийся раствор, содержащий сульфит магния, испаряют и сжигают для регенерации двуокиси серы и окиси магния.
Недостатком известного способа является необходимость ведения процесса в две стадии, причем окончательиое выделение ионов кальция осуществляется при рН 9,0, добавляя двуокись углерода. Таким образом, часть ионов кальция выделяют в виде сульфита кальция, а другую часть - в виде карбоната кальция, что приводит к дополнительным операциям по удалению карбоната кальция.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для упрощения процесса в качестве газообразного агента применяют сернистый газ, который вводят в раствор одновременно с ионом магния. В качестве носителя магния используют магнийсодержащую руду, а добавление источников магниевых и
сульфитных ионов регулируют так, что раствор имеет концентрацию сульфита магния, равную по меньшей мере 40% концентрации насыщения, когда осаждение сульфита кальция является законченным. Для этого добавляют достаточное количество сульфитных ионов относительно вводимого количества магниевого основания с целью поддержания низкого рН раствора и предотвращения осаждения сульфита кальция до тех пор, пока не
будет введено достаточное количество ионов магния.
Сульфит кальция осаждается при рН около 4; при рН, равном 5-7, высаживание сульфита кальция заканчивается, а магний
остается в растворе в виде солей магния. Предпочтительно добавлять достаточное количество ионов магния прежде, чем сульфит кальция начнет осаждаться. Добавление источников магниевых и сульфитных ионов регулируется так, что рН раствора поддерживается ниже 4, предпочтительно нинсе 3, до тех пор, пока раствор не получит достаточное количество магниевых и сульфитных ионов для обеспечения концентрации сульфита
магния, равной по меньшей мере 25%концентрации насыщения. Далее рН раствора повышается до 5 - 7, предпочтительно до 5,5 - 6,5, для осаждения кальция в виде сульфита кальция.
Процесс может быть ирименен для любого сбросного сульфитного раствора, но он является иаиболее предпочтительным в случае сбросных сульфитных растворов на основе кальция, кальция-магния и магния или их смесей. Особенно хорошие результаты получают для сбросного сульфитного раствора па основе кальция. Предпочтительными магнийсодержащими рудами являются брусит, доломит и магнезит.
Преципитат сульфита кальция может быть удален из раствора и обработан для получения кальциевых соединений и двуокиси серы. Оставшийся раствор может быть обработан для иолучения магниевых соединений. Это осуществляют ирн помощи концентрирования раствора при испарении и сжигании концентрата автогекераторным образом для производства двуокиси серы и ок:1си магния.
Пример 1. Гидроокись кальция растворяют Б сбросиом сульфитном растворе на основе кальция iipa добавлении двуокиси серы, при рН около 2,4 и температуре 70°С- Обросиый сульфитный раствор имеет начальное содержание кальция 0,413 вес. % и магния 0,0210 вес.%. Количество растворенной гидроокиси кальция 0,216 вес.% сбросного сульфитного раствора. Затем без добавления двуокиси серы в раствор вводят 1,34 вес. % гидроокиси магния, что повышает рН приблизительно до 6,6. После иеремешивания в течение 30 мин из раствора отделяют прецииитат при помощи вакуумной фильтрации. Сухой непромытый преципитат составляет 2,31 вес. % окончательной иеотфильтровакной смеси. Полученный фильтрат содержит 3,810 ч/млн магния и 83 ч/млн кальция (в весовых единицах).
Пример 2. 400 г сбросного сульфитного раствора на основе магния, содержащего 0,586 вес. % магния и 0,242 вес. % кальция, вместе с добавленной двуокисью серы используют для растворения 2,50 вес- % пульверизированного и гомогенизированного магнийсодержащего материала {месторождение в провинции Квебек, Каиада) в течение 30 мин при рН 2,4. Химический анализ материала (на основании образцов) следующий (D %):
SiO22,2
СаО13,7
РезОо,1,2
АЬОз0,5
MgO35,5
Потери ири сгорании 46,9%.
После фильтрования оставшийся непромытый осадок составляет 1,39 вес. % неирофильтрованного материала. Затем рН раствора повышают приблизительно до 3,9 ири помощи того же самого магнийсодержащего материала; используемое его количество 1,87 вес. % 11ервоначальиого сбросного сульфитного раствора. Остающийся осадок составляет 1,87 вес. % первоначального сбросного сульфитного раствора. Далее рН раствора увеличивают до 6,5 при
использовании 4,05 вес. % первоначального раствора с добавлением 44% суспензии гашеного кальцинированного доломита из месторождений в Манитобе. Гашеный кальцинированный доломит в виде твердого вещества содержит 30,2 вес. % MgO и 4,1 вес. % СаО. Преципитат отделяют от раствора. После высущнваиия он составляет 3,63 вес- % окончательной смеси. Раствор содержит 0,911 вес. % магния и 0,0040 вес. % кальция. Растворение и осаждение проводят при температуре 70°С.
Пример 3. Гидроокись магния растворяют в, сбросном сульфитном растворе на основе магния при добавлении двуокиси серы,
гфи рН раствора около 2,4. Сбросный сульфитный раствор имеет рН 3,9 и первоначально содержит 0,5860 вес. % магния и 0,0242 вес. % кальция. Количество растворенной гидроокиси магния 5,02 вес. % иервоиачального раствора. Затем рН увеличивают нриблизительио до 6,0 ири добавлепии ic раствору гидроокиси магния в количество 1,72 вес. % первоначального раствора без добавления двуокиси серы. После перемешивания в течепие 30 мин. при рН около 6 смесь фильтруют под вакуумом.
Сухой иепромытый преципитат составляет 1,54 вес. % общего количества жидкости и твердого материала до фильтрования. Фильтрат содержит 96 ч/млн кальция и 11,900 ч/млн магния (расчет иа весовом основании). Растворение и осаждение проводят ири температуре 70°С. Пример 4. Ряд образцов фильтратов из
обработанных сбросных сульфитиых растворов при использовании в некоторых или во всех случаях гидроокиси магния лабораторного сорта и во всех случаях продажпого сжатого сернистого газа собирают в течение иериода, охватывающего 1968-1969 гг. и комбинируют. Скомбинированный образец испаряют до отсутствия влажности нрп температуре 105°С и сжигают в муфельной печи при температуре 850°С в тече1Ие 8 час. Образец анализируют спектрографически (независимой лаборатор еГ1 в провинции Квебек). При этом получают следующие результаты (в %):
,2
СаО 0,3
РезОз0,15
MgO99,3
Пример 5. Гидроокись магния растворяют в сбросиом сульфитном растворе иа основе кальция-магния. Сбросный сульфитный раствор имеет иачальное содержание кальция 0,314 вес. % и магния 0,214 вес. %. Количество растворенной гидроокиси магния 1,73 вес. % раствора. Во время растворения рН раствора иоддержнвают ниже 4 дотех пор, пока не будет существенно растворена вся гидроокись магния, при добавлении сернистого газа. Затем рН раствора увеличивают до 6,5 при помощи .снижения интенсивности добавления двуокиси серы для осаледения сульфита кальция. После смешивания в течение 30 мин при рН 6,5 от фильтрата отделяют преципитат, который составляет 1,25 вес. % конечной смеси перед фильтрованием. Фильтрат содержит 0,845% магппя и 0,0044% кальция. Растворение и осаждение проводят при температуре 70°С.
Пример 6. Гидроокись магния растворяют в смешаиноосновном (кальций 40% и аммоиий 60%) сбросном сульфитном растворе. Раствор имеет рН 2,75 н первопачалыгае содержание кальция 0,226 вес. %. Количество растворенной гидроокиси магния 1,74 вес- % раствора. рН раствора поддержнвают ниже 4 при помощи добавления сернистого газа до тех пор, пока существенно не растворится вся гидроокись магиик. Далее рН раствора увеличивают до 6,4 для осаждения сульфита кальция. От остального раствора отделяют непромытый преципитат, содержащий 21,5 вес. % кальция и 1,И вес. % магння. Фильтрат содержит 0,0045% кальция и 0,650% магния. Растворение и осаждение проводят нри темнературе 70°С.
Пример 7. В сбросном сульфнтио.м растворе на основе кальция растворяют гидро.окись магния. Сбросный сульфитный раствор имеет начальное содержание кальция 0,553 вес. %. Количество растворешюй гидроокиси магния 2,52 вес. % раствора. Во время растворення рН поддержнвают ниже 4 при помощи добавления сернистого газа до тех пор, пока существенно не растворится вся гидроокись магния. Затем рН раствора повышают до 6,5 за счет сниження интенсивностн добавлення двуокнсн серы для осаждения сульфита кальция. После неремешивания в течение 20 мин ири рН 6,5 преципитат отделяют от фильтрата. Фильтрат содермсит 0,910% магния и 0,0037% кальция. Су.хой иенромытый :преципитат содержит 1,06 вес. % магпия и .1,6 вес. % кальция. Прецинитат составляет
2,0 вес. % конечной смеси. Растворение н осаждение проводят ири температуре 70°С. П р и м е р 8- Сбросный сульфитный раствор на основе магния, содсржапигй 0,585 вес. % магния н 0,0242 вес. % кальция, используют для раствореин.я ,1:;.е.мо.1 двуокиси серы I 1,84 вес. % доломита из Манитобы (суспензия с полным содержанием твердого вещестпа 44%; анализ твердого вещества: MgO 30,2%; СаО 42,1%). После фильтрования осадок составляет 0,818 вес. %- Затем рН повышают до 6,5 нри помощи 4,95 вес. % той же самой суспензии гашеного доломита с одновременным добавлением некоторого количества двуокиси серы. Преципитат отделяют от остального раствора. В непромытом состоянин после выеушивания прецинитат составляет 6,65 вес. % конечной смеси и содержит 22,0 вес. % кальция и 8,9 вес. % магния. Фильтрат содержит 50 ч/млн кальция и 8,850 ч/млн магния (но весу). Растворение и осаждение производят ири температуре 70°С.
Предмет изобретения
1.Способ обработки сбросного сульфитного жндкостного раствора, содержащего соли кальция, путем введения в эти растворы ионов магния с последующим образованием сульфита магния, выделением образовавшегося сульфита кальция и довыделением оставшихся ионов кальция нри помощи газообразного агента, отличающийся тем, что, с целью уирощеиия процесса, в качестве газообразиого агента применяют сернистый газ, который вводят в раствор одновременно с ионом магния.
2.Способ но п. 1, отличающийся тем, что в качестве носителя ионов магния применяют магнийсодерл ащую руду.
3.Способ по и. 1, отличающийся тем, что, добавление источников магниевых н сульфитных ионов регулируют так, что раствор имеет концентрацию сульфита магния, равную по меньшей мере 40% концентрации насьацення, когда осал дение сульфита кальция является законченным.
