Патент ссср 402200

ОГ1 ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

402200

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента ¹

Заявлено 11.11.1971 (№ 1620845/23-26) М, Кл. С Old 3/16

С Old 1/08

В 01d 37/00

Приоритет 20.II.1970, ¹ 8226/70

Великобритания

Опубликовано 12.Х,1973. Бюллетень ¹ 41

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 621.357.1:661. .418.2 (088.8) Дата опубликования описания 4.III.!974

Авторы изобретения

Иностра ни!>1

Джон Хуберт Энтвисл и Роберт Уильям Гриффитс (Великобритания) Иностранная фирма

«Империал Кемикал Индастриз Лимитед» (Вел!!кобрнти!ня) Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТ РТУТИ ОТРАБОТАННОГО РАССОЛА

РТУТНОГО ЭЛ ЕКТРОЛ ИЗА

Изобретение относится к очистке отработанного рассола ртутного электролиза, содержащего растворенный хлор и ртуть в количестве, превышающем 20 мг/л.

Известен способ очистки от ртути отработанного рассола ртутного электролиза путем отдувки растворенного хлора воздухом, обра ботки натриевой солью сероводородной кислоты, в частности, сульфидом натрия, и фильтрации через слой гранулированного материала, например антрацита, песка или мраморной крошки.

Однако, известный способ не обеспечивает полной очистки отработанного рассола от образующегося при обработке сульфпда ртути и кроме того, полного удаления осадка из фильтра.

С целью устранения указанных недостатков предлагается осуществ.чять фильтрацию, по меньшей мере, через два слоя гранулированного материала, в которых средний размер частиц уменьшается, а удельный вес увеличивается от верхнего слоя к нижнему.

Сущность предлагаемого способа заключается в добавлении к отработанному рассолу ионов сульфида илп гидросульфида в количестве, достаточном для того, чтобы окислительно-восстановительный потенциал раствора по отношению к насыщенному КС1 — «3ломельному электроду был ниже +0,45 в, предпочтительно +0,25 в. Благодаря этому происходит выпадение в осадок сульфнда ртути н удаче нне выпавшего в осадок сульфида ртути прн пропусканш! рассола через фн.чьтр, состоя5 щий, по меньшей мере, нз двуx слоев гранулированного фнльтрующего материала, причем средний размер частиц гранулированного материала уменьшается, а удельный вес возрастает от слоя к слою, начш!ая от верхней

10 части фильтра.

Осадок удаляют нз фильтра обратной промывкой фильтра жидкостью, обычно водой, или же продувают фильтр газом, обыч!ю воз15 духом. Целесообразно продувку газа вести снизу ввер,, с тем, чтобы произошло отделение твердых частиц осадка от фнльтрующего м атер нала. 3 затем про!!1 ска 1ь !ерез фильтр в том же направлении жидкость для того, что20 бы произошло образование псевдоожнжснного слоя фильтрующего материала с последующим удалением из него сульфида ртлн.

После удаления осадка скорость жидкости постепенно уменьшают для того, чтобы части25 1!bi ф11.1 ы Р 1оц)его 313ТРР II3,7 а з! Оглн cII0133 занять псрвоначалы!ос положение. Так как удель!Iûé вес слоев фнльтрующего материала возрастает сверху BIII13, то скорость оседания также увеличивается сверху вниз, в результа30 те чего нижние слон оседают более быстро, 402200 чем верхние слои и благодаря чему сохраняется оптимальная структура фильтра.

Осадок в этом случае отделяется достаточно быстро в виде хорошо коагулированного крупного и плотного продукта, который легко может быть отделен от жидкости любым известным способом.

Ртуть может быть выделена из осадка, например, путем нагревания с железом или известью, или путем растворения в щело шом сульфидном растворе и электролитического восстановления раствора, или же с помощью восстановителя, например, амальгамы натрия, Перед обработкой раствора сульфидом или гидросульфидом натрия желательно максимально удалить из рассола хлор. Обычно раствор содержит около 400 частей на миллион свободного хлора, и количество хлора при продувке через рассол воздуха может быть уменьшено до 30 частей. Обесхлоривание рассола полностью завершается под действием ионов сульфида или гидросульфида.

В состав фильтра могут входить любыс подходящие материалы, обеспечивающие уменьшение среднего размера частиц и возрастание удельного веса в соседних слоях фильтра сверху вниз.

В качестве таких материалов могут быть использованы антрацит, каменный уголь, активированный уголь, графит, кварц, флинт, кремний, окись магния, алюминий, гарнет и песок.

Целесообразно перед добавлением к рассолу сульфида или гидросульфида обработать его для удаления из него нерастворимых прод уктов, например графита. Удаление происходит или с помощью фильтра, такого же, как и фильтр для удаления из рассола осадка сульфида ртути, или же фильтром, в котором происходит адсорбция фильтрусмого продукта активированным древесным углем. Для удаления нерастворимых веществ можно также использовать гидроциклон. Такую обработку рассола можно проводить и до и после его продувки воздухом.

Предложенный спосоо относится в основном, к обработке кислых рассолов, однако рН рассола не лимитируст существа изобретения, и по предло>кенному способу можно обрабатывать рассолы с рН от 1 до 11. Однако, наиболее предпочтительной является обработка рассолов, у которых во время выпадения осадка сульфида ртути рН поддерживают в интервале от 5 до 7.

Пример 1. 100 л вытекающего из ртутного электролизера отработанного рассола, предварительно прошедшие обработку воздухом (продувку с целью уменьшения количества хлора до 70 частей) и содержащие 10 частей ртути, пропускают через реактор с расходом 20 л/час и непрерывно обрабатывают раствором сульфида натрия, поддерживая окислительный потенциал tta уровне +0,1 в, 5

60 измеряя его при помощи платинового электрода и насыщенного каломельного электрода.

Сульфид ртути выпадает в осадок в виде мелкодисперсного черного осадка и фильтруется пропусканием раствора через смешанный фильтр диаметром 5 см. Верхний слой фильтра толщиной 2,5 cit с размером 7 — 10 меш (размер частиц 1,7 — 2,4 мм) образован частицами антрацита с удельным весом 1,4. Затем идет промежуточный слой из частиц флинта с удельным весом 2,65, толщиной слоя

2,5 см и характерным размером 18 — 25 меш (размер частиц 0,6 — 0,85 мм). Затем идет слой из частиц алюминия с удельным весом 3,9.

Толщина слоя 5 см, размер 30 — 36 меш (размер частиц 0,4 — 0,4 мм) И, наконец, слой фильтра толщиной 2,5 см и размером 6 — 8 tern (размер частиц 2 — 2,8 мм) образованный частицами алюминия, и слой мелкой гальки диаметром 0,6 — 1,3 см, толщиной 3,8 см, лежащий ца псрфорированном листе из титана. После фильтрации в растворе содержится менее

0,1 части ртути и полностью отсутствует свободный хлор.

Выпавший на фильтре осадок удаляют из фильтра путем продувки его воздухом, направленным снизу вверх, с последующим пропусканием воды и образованием псевдоожиженного слоя, из которого отводят осадок.

Промывочную жидкость собирают в делительной воронке, в которой происходит оседание сульфида ртути. В течение нескольких минут образуется крупнозернистьш плотный осадок, который легко отделяется от промывочной жидкости.

Веделенный из фильтра осадок весит 1,04 r и на 90 /о состоит из ртути.

Пример 2. Выходящий из ртутного электролизсра отработанный рассол продyBatoT воздухом для уменьшения содержащегося в нем хлора до 70 частей и пропускают через два параллельных фильтра, описанных в примере 1, но имеющих диаметр 15 см. Пропускная способность фильтра 1 м /час. Эта фильтрация уменьшает количество содержащегося в растворе нерастворимого графита.

Затем раствор обрабатывают в условиях примера 1 для образования осадка сульфида ртути. После этого раствор фильтруют на фильтре, описанном в примере 1, но с диаметром

10 см. Толщина каждого слоя — 23 см. Отфильтрованный рассол анализируют на содержание в нем ртути, определяя эффективность процесса.

Из фильтра удаляют осадок, пропуская через него воздух снизу вверх при давлении

0,3 — 0,4 кг/см в течение 2 — 3 мин. Затем через фильтр снизу вверх пропускают воду в количестве 8 — 10 л/мин собирают ее и анализируют на содержание ртути. Осадок, содержащий ртуть, легко отделяется в делительной воронке.

В таблице приведены результаты различных опытов.

402200

Начальная концентрация ртути в рассоле

Расход через фильтр, мз, час

Эффективность полупромышленной установки за цикл, %

Вес осадка в промывной воде, г

Объем фильтруемого рассола, мз

Выход ртути, %

19

11,5

17,5

104

143

138

77

Предмет изобретения

Способ очистки от ртути отработанного рассола ртутного электролиза путем отдувки растворенного хлора воздухом, обработки натриевой, солью сероводородной кислоты при контролируемом окислительно-восстановительном потенциале и фильтрации через гранулиСоставитель А. Груздев

Техред Т. Миронова

Редактор Е. Левина

Корректор М. Лейзерман

Заказ 413 16 Изд. № 122 Тираня 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2

1,8

1,8

1,8

2,0

0,25

0,52

0,25

0,37

96

92

98

95 рованный материал, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и облегчения удаления осадка, фильтрацию осушествляют, по меньшей мере, через два слоя гранулированного материала, в которых средний размер частиц уменьшается, а удельный вес увеличивается от верхнего слоя к нижнему.