Способ очистки растворов хлорида кальция от железа Советский патент 1983 года по МПК C01F11/32 

1 .

Изобретение относится к способам очистки растворов хлористого кальция и может найти применение в химической промышленности, в частности в производстве хлористого кальция высокой частоты.

Известен способ очистки растворов хлористого кальция от примесей железа и тяжелых металлов, заключающийся в обработке раствора хлористого кальция известковым молоком до рН раствора, равного 9 (щелочная реакция по фенолфталеину), причем содержание Са(ОН)2 не должно превьпцать 0,20,3 г/л. При этом происходит осаждение же леза в виде его гидроокиси по следующей реакции

2 FeClg + 3 Са(ОН)2 2 Ре(ОН)з + 3 CaClj

Затем к раствору добавляют активированный уголь в количестве 1-2 г/л , перемешивают в течение 0,5 ч, вьщерживают 3-4 ч с целью созревания осадка гидрокиси железа и отстаивают 16 ч от механических примесей и гидроокиси железа, адсорбировавшейся на поверхности угля. Отстоявшийся раствор фильтруют. Содержание железа в очищеииом растворе хлорида кальция составляет 0,0004 мас.% П

Недостатком этого способа является дли- . тельность процесса очистки (20-25 ч),необходимость использования емкостей больших объемов для осаждения железа и созревания осадка гидроксида железа, низкая степень очистки раствора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому

10 является способ очистки растворов хлорида кальция от примесей железа и сульфатов пуtejtf двухстадийной очистки. На первой стадии раствор хлорида кальция обрабатывают известковым молоком при 70°С, при непрерывном

15 перемешивании доводят рН раствора до 7,4 и пропускают через раствор сжатый воздух в течение 60 мин. При зтом железо, содержащееся в растворе в виде Fed з Fe (ОН) 2, превращается в Fe(OH)3, а тиосульфаты окисляют20ся до сульфата в виде CaSO4. Получениый раствор фильтруют, отделяя твердый осадок, содержащий в основном Fe(OH)3 и CaSO4. На второй стадии фильтрат подщелачивают ной продувкой раствора топочными газами в течение 45 мин. При этом происходит карбонизация гидроксида кальция при постоянном рН раствора, равном 9,7 и температуре 70°С. Образовавшийся осадок карбоната. кальция адсорбирует на своей поверхности железо в виде Рв2(СОз)з- Раствор вновь фильтруют, отделяя твердый осадок 2. Недостатком нзвестного способа является сравнительно низкая степень очистки раствора хлорида кальция от железа, содержание которого в очищенном растворе составляет 0,0010,0001 мас.% и сложность способа, заключающаяся в двухстадийной очистке. Целью изобретения является повышение степени очистки и упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки растворов хлорида кальция путем обработки карбоиатсодержащим соединением и отделения твердого осадка, обработку ведут при температуре 71-100 С до рН, равного 4-7. Целесообразно обработку осуществлять газом с содержанием 30-80 об.% COj или &1карбонатом натрия, или бикарбонатом аммо ния в течение 2-30 мин. При рН раствора менее 4 происходит разложение кристаллов карбоната кальция и карбоната железа с ухудшением качества очистки. При рН раствора более 7 степень очистки также ухудшается, поскольку в процессе обработки кристаллы карбоната железа, которые адсорбирзоотся на поверхностн карбоната кальция, уже не образуются. При температуре менее 71°С увеличивается вязкость раствора, вследствие чего ухудша ется адсорбция карбоната железа кристаллами карбоната кальция, а следовательно, уменьшается степень очистки раствора от железа. При температуре более 100° С ухудшается адсорбция карбоната железа карбоната кальция вследствие з еличения размера кристаллов до 2 мкм, что ухудшает активность (адсорбционную способность) СаСОз. Способ осуществляют следующим образом. Раствор технического хлорида кальция, полученного из дистиллерной жидкости содов го производства, карбонизуют газом, содержащим 30-80 об.% углекислого газа, или бикарбонатом натрия, или бикарбонатом аммония в течение 2-30 М1Ш при температуре 71-100 С до рН раствора, равного 4-7. В результате карбонизации гидроокиси кальция, срдержащей в растворе, образуются кристаллы Карбоната кальция, а железо, содержащее в растворе в виде Рв(ОН)зг превращается в карбонат желе за, который адсор 1 ется на поверхности кар очишенныи от примесей железа раствор хлорида кальция перерабатывают на твердый продукт. Пример 1. Раствор технического хлорида кальция, полученный из дистиллерной жидкости содового производства, состава, мас.%: СаСЬ32 NaCI3 Са(ОН)20,15 Fe0,003 Вода Остальное имеющий рН-9, в количестве 1000 кг нагревают до 71°С, вводят 3,5 кг бикарбоната-аммония, перемешивают в течение 2 мин и отфильтровывают осадок. СоотношениеСОг СаС 0,006:1. Очищенный раствор хлорида кальция имеет следующий состав, мас.%: СаСЬ.31,8 NaCI3 NH4C10,24 Fe0,00008 ВодаОстальное имеющий рН-4, выход раствора хлорида кальция 990 кг, степень очистки раствора хлорида кальция от железа 97,3%. Пример 2. Раствор технического хлорида кальция, указанного в примере 1 состава в количестве 1000 кг нагревают до lOOC, вводят 8 кг бикарбоната натрия и перемешивают в течение 15 мин. СоотнощениеСО2:СаС12 0,013:1. После этого раствора отфильтровывают. Состав очищенного раствора хлорида кальция, мас.%: СаСЬ31,4 NaCI3,6 Ре0,00011 ВодаОстальное рН 5,5, выход раствора хлорида кальция 990 кг, степень очистки раствора хлорида кальция от железа 96,3%. Пример 3. Раствор технического хлорида кальция состава, указанного в Примере 1, в количестве 1000 кг нагревают до и обрабатывают газом известково-обжигательных печей содового производства в течение 30 мин до рН раствора, равного 7. Состав газа, мас.%: СО,35 СО1 021,2 N2Остальное Расход газа 10 , степень нспользования газа 25%, соотношение CO2:CaCl2 0,001:1 После обработки газом раствор отфильтровьшают. Получают раствор хлорида кальция 992 кг следующего состава, мас.%:

S9983534

CaClj.32Экономический эффект от использования

NaCI3изобретения составляет 18 хлористого

Fe0,00009кальция.

Вода .Остальное.Формула изобретения.

pH-Tj степеиь очистки раствора хлорида кальция 5 от железа 97%.Способ очистки растворов хлорида кальОчищеиные таким образом растворы хлори-дня от железа путем обработки карбонатсрда кальция перерабатывают иа твердый продукт ;держащим соедииешем и отделения тверДового

или исйользуют непосредственно в жидком виде,осадка, отличающийся тем, что7

В аналогичных условиях содержание железа с целью повышения степени очистки и упров растворе хлорида кальция, очищенном по из-щения способа, обработку ведут при темперавестному способу составляет 0,0004 мас.%, сте-/туре 71-100°С до рН, равного 4-7. пень очистки 78%, по предлагаемому способуИсточники информации,,

содержание железа в растворе составляетщжнятые во внимание при зкспертизе

0,0003 мас.%, степень очистки 90%. 1. Технологический регламент № 23 произТехнико-экономическое преим)ацество- ,водства кальция хлористого к|жсталлического.

предлагаемого способа по сравнению сизвест-Менделеевск, ТаССР, химзавод им. Л. Я. Карг

ным состоит в повышении степени «чисткипова, 1973.

раствора на 6,3-7,3%, а также в упрощешш2. Авторское свидетельство СССР N 293763,

за счет одностадийной очистки.. С ОГР 11/24, 1971 (прототип).