Способ обезвреживания шлама от выщелачивания плава производства солей бария Советский патент 1980 года по МПК C01F11/00 

Изобретение относится к техноло гии производства неорганичес ких со единений бария, в частности, к спо собу обезвреживания шлама-отхода производства солей бария, получаемого от вЕЛцелачивания плава сульфи да бария водой. Полученный в спосо бе продукт может найти применение в качестве баритового утяжелителя буровых растворов. . Известен способ обезвреживания шлама производства хлористого бария от водо- и кислоторастворимых солей бария l, согласно которому водную суспензию шлама обрабаты вают последовательно соляной кислотой для перевода кислоторастворимых солей бария в хлорид бария, окислителем (гипохлоритом кальция) для перевода сульфида бария в суль фат бария и сульфатом натрия для перевода хлорида бария в сульфат бария. Недостатками этого способа являются использование дефицитных и дорогостоящих реагентов (гипохлорита кальция и сульфата натрия) и введение в шлам водорастворимых со лей натрия и кальция, что недопуот МО при использовании шлама в качестве утяжелителя буровых растворов. Также известен способ обезвреживания шлама производства хлорис-. того бария от водорастворимых солей бария f2., по которому шлам с влажностью 25% смешивают с сульфатом натрия и окисляют в токе воздуха или кислородсодержащего газа при температуре 850-900°С .для перевода водорастворимых солей бария Б сульфат бария. Данный способ позволяет интенсифицировать процесс, устранить дорогостоящий окислитель и освободить шлам от водорастворимых солей бария, в частности от сульфида бария. Однако способ включает энергоемкую операцию прокаливания и не устраняет в шламе водорастворимые натрия и кальция. Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обезвреживания шлама производства солей бария от водррастворимых солей бария З, согласно которому суспензию шлама обрабатывают суль- фатом железа для перевода сульфидов бария и кальция в соответствуюсцие сульфаты и сульфид железа,

Способ устраняет недостатки описанных способов и упрощает процесс обработки шлама за счет сведения его в одну технологическую операцию.

Однако шлам, обезвреженный данным способом, содержит водорастворимые соли: сульфат кальция и сульфат железа, который образуется при окислении влажного сульфида железа на воздухе. Содержание водорастворимых солей в шламе колеблется в пределах 2,5-4%, в том числе солей кальция 1,6-1,8%.

Цель изобретения состоит в снижеНИИ содержания водорастворимых солей в шламе, что позволяет использовать шлам в качестве утяжелителя буровых растворов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки шлама производства солей бария, получаемого при выщелачивании плава сульфида бария, включающем операцию Обработки шлама солью серно кислоты, в качестве последней используют сульфат марганца и дополнительно вводят операцию обработки шлама фторидом натрия .

Сульфат Марганца и фторид натрия берут в количестве, стехиометрически необходимом по отношению к.содержанию в шламе сульфида бария и сульфида кальция соответственно.

Обработка шлама сульфатом марганца способствует переводу ионов и практически нерастворимые соли, сульфат бария и сульфид марганца, причем сульфид марганца и в альнейшем не дает водорастворимых соединений. А обработка шлама фториом натрия позволяет перевести сульфат кальция во фторид кальция, который практически не растворяется не только в воде, но и в разбавленных кислотах.

Способ позволяет получить шлам с содержанием водорастворимых солей не более 0,3-0,4%, в том числе солей кальция не более 0,05%, что способствует ГОСТу 4682-74 на баритовый утяелитель для буровых растворов.

Пример 1.1 кг шлама,содержащего сульфат бария 34%,кислоторастворимые и и-нартные примеси 60%, сульфид бария 4,3%/сульфид кальция 1,6% смешивают с раствором сульфата марганца с концентрацией 300 г/л в количестве 130 мл и перемешивают 15 мин,, затем добавляют твердый фторид натрия в количестве 28 г и отфильтровывают суспензию на воронке Бюхнера. Готовый продукт содержит водорастворимых солей 0,37%, в том числе солей кальция 0,024%.

При мер 2.2 кг шлама, содержащего 4,53% сульфида бария и 1,8% сульфида кальция, смешивают с раствором сульфата марганца в количестве 270 Мл с концентрацией 300 г/л,после 20 мин перемешивания шлам обрабаты- .вают твердым фторидом натрия в количестве 30 г и отфильтровывают полученную суспензию на воронке Бюхнера. Готовый продукт содержит водорастворимых солей 0,36%, в том числе солей кальция - 0,04%.

Способ обеспечивает по сравнению с существующими способами обработки, ашама снижение содержания водорастворимых примесей в 8-10 раз, что позволяет утилизировать ядовитый отбросный шлам в качестве утяжелителя буровых растворов.

Формула изобретения

Способ обезвреживания шлама от выщелачивания плава производства солей бария путем обработки его солью-серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью снижения содержаний водорастворимых солей в шламе, в качестве соли серной кислоты используют сульфат марганца с последующей обработкой шлама фторидом натрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 179287, кл. С 01 F 11/28, 08.11.66

2. Авторское свидетельство СССР № 209429, кл. С 01 F 11/24, 26.01.68

3. Авторское свидетельство СССР № 380587, кл. С 01 F 11/24, 20.09.71 (прототип). ,