Способ переработки содо-сульфатнойСМЕСи Советский патент 1981 года по МПК C01D5/00 C01F7/06 

I

Изобретение относйгся к технологии njpOR3Boacrea глинозема, в частности к способу дер аботки сояо сульфатной смеси, получаемой в качестве побочного Rpoдукга,

И звесген способ переработки содо- супь(| атной смеси,11олученйой в производств гпввозема по методу Байер- я1екавяе, на безводвый сульфат натрия и щелочной расгвор путем обработки смеси ограниченйым количеством воды, отделением отмытсяго сульфата и выделением из полученного раствора сульфата натрия кальЦ1шир юанной. соды l}.

Недостаток способа состоит в сложности и невозможности получения сульфага натрия в виде товарного продукта.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, согласно которому содо-сульфатную смесь обрабатьюают водой, полученный раствор каусгифицируют известью, выпавший осадок карбоната кальдия отделяют от раствс а.

а очистку раствора ог сульфата производят .каустической щелочью. Для дополнительной очистки от сульфата.раствс, возвращаемый в производство, обрабатывают содой, и выпадающий осадок перерабатывают совместно с исходной содосупьфатной смесью 2}.

Недостаток способа заключается в трудности получения продукционного сульфата натрия и достаточно высоким содер-.

0 жанием основного вещества, отвечающим требованиям ГОСТ на этот продукт. Каустификааия .растворов, полученных при водной обработке содо-сульфатной смесн |Глиноземного производства, проникает,

5 на 85-9О%. Это значит, что в прокаусти- фидированном раствфе остается Ю-15% соды (от исходного количества). Эга сода при очистке раствора от сульфата каустической щелочью выпадает в осадок

0 вместе с суль4 том, загрязняя кшечный продукт и увеличивая потери щелочи.

Цель изобретения состоит в повышении содержания основного вещества в продукционном сульфате натрия и уменьшении потерь соды. Поставлоннал цель Достигается тем, что выделение сульфата натрия ведут до . молярного отношенияNoi COj; N0(2504 в растворе 0,1-0,5 с последующим концентрированием раствора после отделения осадка сульфата натрия, Концентрирование раствора ведут, согласно способу, до содержания 27О-32О г/л. . Прч молярном отношении Нс1„СОт: в растворе 0,5 .и выше в осадок выделяется уже не сульфат натрия, а двойная соль 2 {.беркеит), что нежелательно, так как приводит к загрязнению продукционного сульфата н увеличивает потери соды. Нижний предел отношения : N07 4 - обеспечивает минимальньш примесньй фон соды в цедевом продукте. Неполное выделение сульфата, требуе мое для получения технически чистого продукта, имеет и отрицательные последствия. Раствор, содержащий сравнительно большое количество остаточного сульфата, нежелательно возвращать в обо ротные растворы глиноземного производс ва. Поэтому раствор после отделения ос дка -сульфата направляют на упаривание или отстаивание совместно со спекатель ными растворами. При этом остаточный сульфат, загрязненный содой, выпадает осадок вместе с исходной содо-сульфатной смесью и перерабатывается . совмес но с ней, В результате оборотные растворы не будут загрязняться- сульфатом.

№№ Способ получения п/п

i

состав осадка, вес.%

,СО,ЫаОН Ае20з | С этой же целью раствор, полученный после отделения чистого сульфата, дополнительно концентрируют до 270-320 г/л N СИ 2 ku отстаивают совместно с исходной содо-сульфатной смесью. Концентрирование можно осуществлять, например, введением в раствор каустической щелочи. Выпадающий при этом загрязненный сульфат отделяется от раствора совмест- но с исходной смесью и поступает на переработку. Нижний предел концентрации 27О г/л МсТ2 ОКУ определяется тем, что при этой концентрации растворимость сульфата повышается до значений, неприемлемых для обсротных растворов. Верхний предел 320 г/л объясняется существенным повышением вязкости и измельчением выпадающего осадка. Предпочтительные концентрации .29ОЗОО г/л , Пример. Для переработки используют содо-сульфатную смесь следующего состава, вес.%: Not - 65,3; - 23,6; - 17; N aF - 4,4; Аб2рз « 31 г смеси растворяют в 72,4 мл воды, полученный раствор каустицируют стехио- метрическим количеством извести при 10О С в течение 3-х часов, выпавший осадок карбсшата кальция отделяют на фильтре и ЮО г отфильтрованного раствора обрабатывают 45,5% раствором N аОН до молярного отношенияНа СО : :Н a2SO4 в получаемых раствсрах 0,15., 0,30; 0,45. Соответствующие количества раствора N аОН составляют 65, НО и 19О мл на 100 мл пpoкaycгифициpoвa i кого раствора. Результаты нанализа выпавших при этом осадков сульфата представлены в тарифах 1,2 и 3 табл.

При вьшелении сульфата до молярных отношений : 0(, равных 0,15 - 0,45 наиболее чистый сульфат выделяется в первом случае, когда в осадки присутствует всего 0,2% соды. При увеличении отношения до 0,3 содержанке соды в осадке значительно увеличивается, но содержание сульфата еще соотсутсгвует ГСЮТУ. И лишь в случае HOjCO-: NoijS34 0,45 процент соды воз

растает до 3,5, а содержание сульфата понижается ниже 94%, хотя и незначительно.

Несмотря на го, что в случае молярнсяо соотношения 0,15 получается наиболее чистый сульфат, предпочтительной является область молярного отношения О,3, так как в первом случае N020 раство 5а составляет 21О г/л, а остаточное содержание NoiiS04 в раствсре 53,3 г/п. При отношении 0,3 эти величины равны соотвегсгвенно 261,3 и 29,1 г/л. Возврат первого раствора в производство связан с большим оборотом сульфата, загрязняющего растворы. Во втором случае (при отношении О,3) получается стандартный сульфат и приемлемый для возврата раствор. Загрязнения оборотных pacTBqjoB сульфатом можно избежать, если возвращать раствор после отделения сульфата на упаривание или отстаивание спекательного раствора. В этом случае остаточный сульфат не попадает в оборот, а возвращается на перер аботку совместно с исходной содо-сульфатной-смесью. Правда это связано с дополнительной нагрузкой на спекательную выпарку. Чтобы устранять и этот недостаток раствор концентрируют каустической щелочью до 27О-320 г/л 401 О, ц у и отстаивают совместно с исходной смесью. Так , раствор с молярным отношением 0,3 - 29,1 г/л и 261,2 г/л доводят с помощью 45,5% NaOH до концентраций 275,295 и 315 г/л . Оа-аточное содержание в полученных растворах составит, соответственно, 24,4; ,18,7; 12,3 г/л. После отстаивания совместно с исходно с од о-сульфатной смесью эти растворы могут быть возвращены в глиноземное произ водство. Наиболее приемлим для этого раствор с 295 г/л N О 2 О «ч первый раствор содержит достаточно много (24,4 г/л) сульфата, а последний из-за вы сокой концентрации каустической щелочи (315 г/л) имеет повышенную вязкость, что связано с измельчением осадка сульфата и ухудшением отстаивания. Формула изобретения 1.Способ переработки содо-сульфатной смеси в производстве глинозема по схеме Байер-спекание, включающий раствсроние смеси, известковую каустифнкацию раствора, отделение осадка карбсиата и вьшеление из полученного раствора сульфата натрия выпариванием или высаливанием, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания основного вещества в целевом продукте и уменьщенкя потерь соды, выделение сульфата натрия ведут до малярного отношения Wa 2 COj: N02 504 в растворе ОДО,5 с последующим концентрированием раствора после отделения осадка сульфата натрия. 2.Способ поп, 1, отличающий с я тем, что концентрирование раствора ведут до содержания 27О-32О г/л. Источники информации, , принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 533549, кл. С О1 О 5/ОО, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 538545,- кл. С О1 F 7/О6, 1975 (прототип).