Способ переработки содопоташных растворов Советский патент 1976 года по МПК C01D7/00 

Изобретение относится к способу переработки содопоташньгх растворов и может быть использовано в технологии комплексной п реработки нефелинового сырья, в частности при получении соды и поташа путем политермического упаривания и кристаллизации. Известен способ переработки содопоташны растворов при комплексной переработке нефелина путем их упаривания, кристаллизации соды и поташа и каустификации гидроокисью кальция до концентрации щелочи не более 100 г/л в пересчете разбавлением раствора не более, чем до концентрации 500 г-л сопей и KjCOj. Недостатками известного способа являются повышенное содержание в целевом продукте примесей хрома 0,03, хлора 0,3 и сульфатной серы 7,5 ,, а также значительные потери (более 30% от исход- ного содержания) с осадком каустификации ценного компонента - окиси алюминия, кон центрация которой снижается с 11 до 6 г-д, ) что .имеет существенное значение для глиноземного производства, С целью устранения указанных недостатков предложен способ, по которому поташный маточник предварительно обрабатывают гидроалюминатами и/или гидроалюмогранатами щелочноземельных металлов, В качестве гидроалюминатов используют белый шлам обескремнивания глиноземного производства, а в качестве гидроалюмогра- натов используют серый шлам выщелачивания того же производства, причем шламы после очистки растворов от примесей могутбыть вновь возвращены в процесс. По предложенному способу обработку nt ташных маточников гидроалюминатами и/или гидроалюмогранатами щелочноземельных металлов ведут в присутствии восстановителя, например сернокислого закиснохо железа, сульфата гидразина (в присутствии железного катализатора), сульфида натрия, металлиеского железа, алюминия в форме легкоплавкого сплава (галламы алюминия). Пример 1, Исходный раствор сос тава, г-л : Na Oodiu, 32О; Ыа20лу5,2; 3,7;&ao,04iCEl,2; V 0,ОО6; ,5i С(- 0,01 с удельным весом 1,42 упаривают при температуре кипения (110118 С) до удельного веса 1,48, Выпавши осадок соды NcxgCOi отфильтровывают. Получают содовый раствор, содержащий, r-rt Na,j Oo5m364; Na.,OKv(9,9; 7,1 Ста „ 0,08; Cfi - 2,3; Scv/Ab pO,7; Cr 0,015; V 0,O1; органические вещест ва 1,5, Содовый раствор нагревают при температуре кипения и упаривают до удельного веса 1,672. Упаренный раствор охлаждают до 60 С, Выпавший осадок поташа ( 1,5Н20) отфильтровывают. Полученный пое ташный маточник имеет состав, г-л: Na-tOocfu aeO; Naj OKv41,8; AtjO 35,2; Ct7,l; Сг n ля-т. л/Х, 0,067; vp 0,025; Fe 0,O09;Scs(Ab(p3,4; органические вещества 4,8; G-aO,32. Для очистки поташного маточника используют гидроалюминаты щелочноземельных металлов, в качестве которых применяют белый шяам обескремнивания следующего состава, вес%: АбзОз 20,3;. StOp 10,1; СаО 30,5 (в том числеСаОакт1,0); 0,9; hJa20 9,98; СС следы; COj. 15,2. В 1ОО мл поташного маточника, нагретого до 90 С, вводят сернокислое закис- , В 1,5 раза превь кое железо в количестве шающем стехиометрически необходимое для восстановления шестивалентного хрома и пя тиьалентного ванадия до низших степеней окисления. После 10-15 мин перемешивани аво,ц-т 10 г лого шлама из расчета моля кого отношения CctO к в растворе 1,5 2, Шлам вводят в виде пульпы с концентрацией 250-300 г твердого вещества на 1 л Процесс ведут при 80-90 С в течение 1,5 Затем осадок отфильтровывают. Состав очищенного поташного маточника ,-1. NajOoffm ЗЗО; ,5; 38,6; се 0,02; V 0,0020; C 0,003; СУЛЬФ органические вещества 1,0; &а 0,3, Состав осадка после обработки, вес.%: CaOl7,8; МгО 6,1; Ct 2,0; Socfm ОД8; 12,5; gtOa 9,8; . П p м e p 2о Поташный маточник, пол -ченный, как показано в примере 1, путем политермического упаривания содового раствора и кристаллизации соды и поташа состава, г-л : N05,006111.3ВО; Na20K441,8; Ае20з 35,2 а 7,1; 0,067; ,O25; Fe 0,ОО9 ScyAb(p3s4; органические вещества 4,8; б-аО,32 подвергают очистке гидроалюмогранатами щелочноземельных металлов, в качестве которых используют серый шлам выщелачивания состава, вес,%: S102 31,12; СаО 57,4} РезОз 2,2; Ае2Й 2,57; NajO 1,59; Ct 0,2. В 100 мл исходного поташного маточнин ка, нагретого до 90 С, вводят металлический алюминий в виде легкоплавкого сплава (га№ламы алюминия) для восстановления шестива- лентного хрома и пятивалентного ванадия до низших степеней окисления. Процесс восстановления ведут в течение 20 мин, после чего вводят Юг серого щлама в виде пульпы с концентрацией ЗОО г твердого вещества на 1 л. Процесс очистки ведут в течение 1,5 ч при 90 С, после чего пульпу отфильтровь ваюТоОчищенный поташный маточник имеет состав, г-л: Na Oodui, 335,0; 43; М2 37; се ОД; Сг О,003; V О,О02;реО,ООЗ; Зсульф О,95; органические вещества 1,2. Для последующей переработки поташных маточников и выделения галлия цементацией или электролизом очищенный поташный маточник в случае необходимости каустифицируют путем добавления рассчитанного количества каустического раствора, содержащего 150 г.л . Состав каустифицированного очшценяого поташного маточника, NOiOoJm 300,0; ВО; J Сё 0,08; СГО,ОО2; V О,ОО1; Рб О,ООЗ; Sc улыр 0,8; органические вещества 0,95. Пример 3. Поташный маточник, полученный по примеру 1 путем политермического упаривания растворов и кристаллизации соды и поташа, содержащий, г-л : 360; ,41.8; АС20з 35,2; се 7,1; C 0,067; 7 0,025; Fe 0,009; -Зсульф 3,4; органические. вещетва 4,8; &а 0,32 подвергают обработке восстановителем (сернокислым гидразином в присутствии железного катализатора) и осадком, содержащим гидроалюминаты и гидроалюмогранаты кальция, полученным после очистки поташного маточника белым шламом и имеющим состав вес.%: СаОобш.17,8; AJgOs Д; С,С 2,0; 0,18; NaaO 12,5; 3i.02 9,8; COg 25. В 100 мл исходного раствора, нагретого до 90°С, вводят сернокислый гидраетя HpSO: ) в присутствии желеавого ваи тализатора (стальных стружек, опилок). Расход сернокислого гидразина двукратный йо отношению к стехиометрически необходимому для восстановления щестивалекхного хрома и пятивалентного ванадия, Восстаношхение проводят в течение 30 мин при 90 С, Затем в раствор вводят 15 г шлама в виде пульпы с концентрацией ЗООг твердого вещества на 1 л. Пульпу перемешивают в течение 1,5 ч, а затем отфильтровывают. Состав раствора после обработки, r-ii Na Oodiu 336; АСгОз 34; « ОД; V 0,003; Ct- 0,003; Ре 0,003; Зсульф 0,6. В тех случаях, когда последующий проце переработки поташных маточников, выделение галлия электролизом или цементацией, требует повьпдения содержатНИН каустической щелочи в растворе, осуществляют каустификацшо поташных маточн НИКОВ либо введением окиси кальция в количестве, рассчитанном на перевод карбонатных соединений в каустические, либо до бавлением каустического раствора. Например, для повышения содержания каустической щелочи в очищенном потаошом маточнике до КлгОцч ОО в него вводят каус тический раствор, содержащий 250 МОгОку из расчета 22 мл на каждые 100 м поташного матпчника, Состав прт.шного маточника после каус фикации, : N0, Maj,OK jlOO; At20328,3 Ct 0,О8; V О,001; Ci- 0,О01; 0,003 ,5, Применяя предлагаемый способ, снижаю концентрацию хрома до 0,0025, хлора до 0,01, сульфатной серы до 0,4, ванадия до 0,ОО1, железа до 0,003 л , а также ислючают потери окиси алюминия в процессе ереработки содопоташных растворов. Способ полезен, так как при его осуествлении снижаются затраты на реактивы. Предложенный способ предусматривает рациональное использование окиси алюминия, содержащейся в отходах глиноземного производства, за счет частичного въщ1елач№вания ее в процессе обработки поташных маточников. Формула изобретения 1,Способ переработки содопоташных растворов путем их упаривания, кристаллизации соды и поташа с последующей каустификацией образовавшихся потаишых маточников, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания примесей в целевом продукте и исключения потерь ок№си алюминия в процессе, поташный маточник предварительно обрабатывают гидроалю- мкнатами и/или гидроалюмогранатами щелочноземельных металлов. 2,Способ поп, 1, отличаюшийся тем, что в качестве гидроалюминатов используют белый шлам обескремнивания глиноземного производства, а в качестве гидроалюмогранатов используют серый шлам выщелачивания того же производства, 3,Способ по п. 2, отличающийс я тем, что обработку поташных маточников ведут в присутствии восстановителя.