Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств Советский патент 1982 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/10 C02F101/12 C02F103/06 

Изобретение относится к способам переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, использующи в качестве сырья подземные рассолы (буровые воды), которые содержат зна чительные концентрации хлоридов натрия, кальция, магния и калия и, кром того, бор, литий и стронций. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ перера ботки отработанных сточных вод йодобромных производств, включающий выделение микроэлементов и гидроокиси магния. Согласно этому способу воду подщелачивают для соосаждения микроэлементов совместно с гидроокисью магния. Из полученного осадка rtocne соответствующих химических обработок получают химическое удобрение, содер жащее бор, йод, железо, магний, марганец, медь и другие flJ. Однако данным способом не решаются вопросы комплексного извлечения всех полезных компонентов, срдержащихся в отработанной воде. Цель изобретения - комплексное извлечение всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде, создание безотходной технологии. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему выделение микроэлементов и гидроокиси магния, воду концентрируют до содержания солей 18-20% с отделением образовавшегося сульфата кальция, затем обрабатывают 15-20%-ным раствором щелочи до рН 3,5-,р извлечением бора ионообменом, после чего упаривают до плотности 1330-UtO кг/м и отделяют выпавший хлористый натрий, а раствор повторно упаривают до плотности 1«30-1 40 кг/м с отделением выпавших магнезиальных солей - карналлита и тзхгидрита, которые разлагают путем смешения с исходной отра ботанной водой в равном соотношении с получением хлористого калия и маточного раствора, который присоединяют к раствору,оставшемуся после выделения магнезиальных солей, зате объединенный раствор обрабатывают раствором щелочи до рН 9,5-9,7 с отделением выпавшей гидроокиси магния, а раствор обрабатывают 2,5,0%-ной соляной кислотой до рН 7,0-7,5 и извлекают литий и стронций сорбцией, после чего раствор снова упаривают до плотности кг/м, отделяют выпавший хлористый натрий, а оставшийся 38401-ный раствор хлористого кальция выпускают в виде товарного продукта Переработка отработанных вод йодобромных производств основана на ступенчатом их испарении и подщелачивании с отделением последовательн выделяющихся компонентов. Буровая вода перед извлечением из нее йода и брома для предотвращения их гидролиза подкисляется, по этому отработанная вода имеет рН 2, 3,0. На первой стадии отработанную воду Концентрируют путем солнечного испарения в специально устроенных бассейнах до содержания солей 18-20 На этой стадии отделяются механичес кие примеси, отстаиваются кислые ор ганические компоненты и осаждаются наибольшие количества сульфата каль ция. Концентрированный рассол нейтр лизуется раствором едког натра до рН 3,,О и направляется на извлечение бора с помощью ионообменных смол. Низкая концентрация (меньше 16,0 мае;) применяемой щелочи вызывает увеличение объема рас сола, что приводит к уменьшению содержания бора, а высокая концентрация (больше 20,0 мас.) - у-кристал лизацию хлористого натрия, что может отрицательно сказаться на сорбции бора. Оптимальное значение рН способа извлечения бора из этих вод 3,,0. После извлечения бора рассол направляется на дальнейшее упаривание в естественных или заводски условиях, которое продолжают До достижения плотности 1330-13 0 кг/м. При этом в осадок выпадает до 9295 содержащегося в рассоле хлористого натрия. Его отделяют, промывают раствором хлЬристого натрия, с шат и выпускают в качестве товарног продукта. Промывные воды после трехкратного использования присоединяют к маточному раствору и направляют на дальнейшее упаривание, которое ведут до плотности 1 30-Й 0 кг/м. При этом осаждаются магниевые соли (КСЕ ) и тахгидрит ( CaCB jix12H(iO). Их отделяют и обрабатывают на холоду исходной отработанной водой в отношении 1:1, при этом до 60-70 хлористого калия, содержащегося в солевой смеси, остается в .виде твердого осадка, который отделяют, сушат и выпускают в виде товарного продукта. .Изменение значений указанных отношений уменьшает выход хлористого калия. Маточный раствор после разложения соединяют с маточником, оставшимся после отделения магнезиальных солей, и соединенный раствор обрабатывают раствором едкого натра до рН 9,5-9,7 (или .NciOH 1:1,75) для осаждения гидроокиси магния. Выпавшую гидроокись магния отделяют и прокаливают для получения товарной окиси магния. Степень извлечения магния при этом 96-98. Меньше 8 применяемой щелочи увеличивает объем обрабатываемых вод, а выше 10 замедляет процесс осаждения гидроокиси магния в связи с ухудшением диффузионных процессов. Повышение- рН от указанного предела вызывает осаждение гидроокисью кальция и стронция, а понижение его уменьшает степень извлечения магния из рассола, что приводит к ухудшению качества получаемых продуктов. Маточный раствор после отделения гидроокиси магния нейтрализуют 2,5, соляной кислотой до рН 7,07,5. Низкая концентрация (ниже 2,5) применяемой кислоты приводит к увеличению объема перерабатываемых вод, а высокая концентрация (больше ,0%)к увеличению содержания хлористого натрия в рассоле и выделению его в твердую фазу, что является нежела тельным для сорбционных npo ectoB. Прсле извлечения лития и стронция сорбционным способом рассоя направляют на дальнейшее упаривание до плотности Н20-1 25 кг/м. При этом содержащегося хлористого натрия выпадает в осадок, который отделяют, промывают раствором хлористого натрия, сушат и выпускают в виде товерного продукта. Маточный раствор, содержащий 39-30% хлористого кальция , выпускается в виде товарного продукта. Таким образом, переработка отработанных вод йодобромных производств позволяет получать раствор хлористого кальция, гипс, хлористый натрий, хлористый калий, окись магния, а так же концентраты для получения бора, лития и стронция при благоприятных условиях извлечения последних из вод П р и м е р; Отработанная вода йодобромного производства, имеющая состав, мас.%: NaCP 9,71; CaCe,j 2,00 MgCe,2 CaSO 0,06; КСЕ 0,09; Есолей 12,25; В.Од 0,02; Li 0,000 и 5г 0,030 и рН 2,6, концентрируется в испарителе до содержания солей 20% причем предварительно очищается от механических примесей, из нее отстаиваются кислые органические компо ненты и выпадает гипс. Осветленный рассол нейтрализуют 20%-ным раствором едкого натра до рН ,0 и направляют на извлечение бора с помощью ион нообменйых смол. Освобожденный от бо ра рассол направляется во второй испаритель где концентрируется до плотности 1330 кг/м, причем 95 хлористого натрия, содержащегося в рассоле, выпадает В:твердую фазу, остаток отделяют, промывают раствором хлористого натрия и сушат. Промыв ные воды после трехкратного использования возвращают во второй испаритель . Маточный раствор подвергают дальнейшему концентрированию в треть ем испарителе до плотности I+jO кг/м при этом из него осаждаются карналлит и тахгидрит. Осадок отделяют и разлагают на холоду исходной отработанной водой при соотношении 1:1, при этом около J0% содержащегося в осадке хлористого калия остается в твердой фазе. Его отделяют от раствора и сушат. Промывной раствор, содержащий в основном хлориды кальция и магния, объединяют с маточным раство ром и обрабатывают 10%-ным раствором едкого натра при рН 9,6, при этом осаждается гидроокись магния. Расход щелочи составляет 175% от теореричес кого, степень извлечения магния 98%. Гидроокись магния отделяют от раствора и прокаливают для получения окиси магния. Маточный раствор после осаждения гид{ оокиси магния нейтрализуют 2,5%-ной соляной кислотой до рН . Полученный рассол, содержащий 23% солей и имеющий плотность 1210 кг/м, направляется на извле- чение лития и стронция (9) сорбционным методом. После извлечения этих компонентов рассол упаривают в четвертом испарителе,где из него выпадaet в твердую фазу 9б% содержащегося хлористого натрия, промывают раствором хлористого натрия и сушат. Маточный рассол, имеющий плотность кг/м и содержащий kO% хлористого кальция, выпускают в качестве товарного продукта. Таким образом, при переработке 1 т отработанной буровой воды получают, кг: гипс 0,5; хлористый натрий 99; хлористый калий 0,6; окись магния 1,6; 0%-ный раствор хлористого кальция 51, а также концентраты, с содержанием, %: борный ангидрид 0,03; литий 0,008 и странций Q,k. По этим компонентам достигается обогащение соответственно в 1,6;13 и 12 раз и создаются благоприятные условия для извлечения их сорбционными способами. Расход реагентов на 1 т отработанной воды составляет, кг:едкий натр 5,9; соляная кислота (в расчете на 100% НСЕ) 0,8; пресная вода З кг. Технико-экономическая эффективность способа состоит в возможности комплексной переработки отработанных вод с извлечением всех полезных компонентов, исключении сброса этих вод и решении тем самым экологических проблем. Формула изобретения Способ переработки отработанных сточных вод йодобромных производств, включающий выделение микроэлементов гидроокиси магния, отли чающийся тем, что, с целью комплексного извлечения всех полезных компонентов, содержащихся в отработанной воде, и создания безотходной технологии, воду концентрируют до содержания солей 18-20% с отделением образовавшегося сульфата кальция, затем обрабаывают 15-20%-ным раствором щелочи о рН 3,5-«,0 с извлечением бора ионобменом, после чего упаривают до пдотости 1330-13 0 кг/м и отделяют выавший хлористый натрий, а раствор

7SiBQSS8

повторно упаривают до плотности и извлекают литий и стронций сорбHjO кг/м с отделением.выпавших маг- цией, после чего раствор снова упаринеэиальных солей - карналлита и тах- вают до плотности 1«20-1 25 кг/мЗ, гидрита, которые разлагают путем сме- отделяют выпавший хлористый натрий, а шения с исходной отработанной водой $ оставшийся раствор хлорисв равном соотношении с получением того кальция выпускают в виде товархлористого калия и маточного раство- ного продукта, ра, который присоединяют к раствору,Источники информации,

оставшемуся после выделения магне- принятые во внимание при экспертизе зиальных солей, затем объединенный « 1. Немцова В.Г. Получение комплексраствор- обрабатывают 8-10%-ным ных микроудобрений из сточных вод йораствором щелочи до рН 9,,7 с от- добромных производств. Дис. на соиск. делением выпавшей гидроокиси магния, учен,степени канд. техн. наук. М., а раствор обрабатывают 2,5 0%-ной 1966, с. 1б5 {Всесоюзный заочный посолйной кислотой до рН 7,0-7,5 литехнический институт).