Способ очистки растворов хлорида кальция от железа
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик ()998353 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 11.03.81 (21) 3259794/23 — 26 (51)M. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет
С 01 F ll/32
Гасударстивва кеактет
СССР
Опубликовано 23.02.83. Бюллетень Лв
Дата опубликования описания 230233 (53) УДК 661.842, .321 (088.8) ее делам кзебретеккк к еткрытий
Э. М. Миткевич, В. Н. Коробанов, В. В. Чеснокова:
1 и Е. А. Глянцева
1 ! 1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ
ОТ ЖЕЛЕЗ
15
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 Ca(OH)> не должно превышать 0,20,3 г/л. При этом происходит осаждение железа в виде его гидроокиси по следующей реакции
2 FeC1e + 3 Са (ОН) > = 2 Fe(OH) з + 3 СаС1
Затем к раствору добавляют активированный уголь в количестве 1 — 2 г/л, перемешивают в течение 0,5 ч, выдерживают 3 — 4 ч с
20 целью созревания осадка гидрокиси железа и отстаивают 16 ч от механических примесей и пщроокиси железа, адсорбировавшейся на поверхности угля. Отстоявшийся раствор филь2 труют. Содержание железа в очищенном растворе хлорида кальцйя составляет 0,0004 мас % (1) .
Недостатком этого способа является длительность 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 является способ очистки растворов хлорида кальция от примесей железа и сульфатов путево двухстадийной очистки. На первой стадии раствор хпорида кальция обрабатывают известковым молоком при 70 С, при непрерывном перемешивании доводят рН раствора до 7,4 и пропускают через раствор сжатый воздух в течение 60 мин. При этом железо, содержащееся в растворе в виде FeC1qFe(OH)q, превращается в Fe(OH)q, а тиосульфаты окисляются до сульфата в виде CaSO4. Полученный раствор фильтруют, отделяя твердый осадок, содержащий в основном Ее(ОН)з и Са804.
На второй стадии фильтрат подщелачивают
3 9983 гидроксидом кальция до рН 9,7 с одновременной 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 Еез (СОэ) з. Раствор вновь фильтруют, отделяя твердый осадок (2) .
Недостатком известного способа является 1ф сравнительно низкая степень очистки раствора хлорида кальция от железа, содержание которого в очищенном растворе составляет 0,001—
00001 мас,% и сложность способа, заключающаяся в двухстадийной очистке. 15
Целью изобретения является повышение степени очистки и упрощение способа.
Поставленная. цель достигается тем, что согласно способу очистки растворов хлорида кальция путем обработки карбонатсодержащим 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.% CO> илн бикарбонатом натрия, или бикарбонатом аммония 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 ухудщается, поскольку в процессе обработки кристаллы карбоната железа, которые адсорбируются на поверхности карбоната кальция, уже не образуются.
При температуре менее 71 С увеличивается вязкость раствора, вследствие чего ухудшается адсорбция карбоната железа кристаллами карбоната кальции, а следовательно, уменьшается степень очистки раствора от железа.
При температуре более 100 С ухудшается адсорбция карбоната железа карбоната кальция вследствие увеличения размера кристаллов до 2 мкм, что ухудшает активность (адсорбционную способность) СаСО>.
Способ осуществляют следующим образом.
Раствор техни1еского хлорида кальция, полученного из дистиллерной жидкости содового производства, карбонизуют газом, содержащим 30 — 80 об.% углекислого газа, или бикар50 бонатом натрия, или.бикарбонатом аммония в течение 2 — 30 мин при температуре 71 — 100 С до рН раствора, равного 4 — 7. В результате карбонизации гидроокиси кальция, содержащейся в растворе, образуются кристаллы карбоната кальция, а железо, содержащее в растворе в виде Ев(ОН)з, превращается в карбонат железа, который адсорбируется на поверхности кар53 4 боната кальция. Твердый осадок отделяют, а очищенный от примесей железа раствор хлори да кальция перерабатывают на твердый продукт.
Пример 1. Раствор технического хлорида кальция, полученный из дистиллерной жидкости содового производства, состава, мас.%:
СаС1, 32
NaC1 3
Са(ОН) z 0,15
Fe 0,003
Вода Остапьное 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. Соотношение СО> .СаС1р =
0,006:1. Очищенный раствор хлорида кальция имеет следующий состав, мас.%:
СаС1 р . 31,8
NaC1 3
NH4С1 0,24
Fe 0,00008
Вода Остальное 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 100 С, вводят 8 кг бикарбоната натрия и перемешивают в течение 15 мин. Соотношение СО ..СаС1 =
0,013:1, После этого раствора отфильтровывают. Состав очищенного .раствора хпорида кальция, мас.%:
СаС1 314
NaC1 3,6
Fe 0,00011
Вода Остальное 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
80 С и обрабатывают газом известково-обжигательных печей содового производства в течение
30 мин до рН раствора, равного 7.
Состав газа, мас.%:
СО 35
СО 1
О, 1,2
N2 Остальное
Расход газа 10 нм /ч, степень использования газа 25%, соотношение СО :СаС1 =0,001:1
После обработки газом раствор отфильтровывают. Получают раствор хлорида кальция
992 кг следующего состава, мас.%:
998353
Составитель Н. Ярмолюк
Редактор Г. Волкова Техред М.Костик Корректор М, Демчнк
Заказ . 1056/37 Тираж 469, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауптская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Сас1, . 32 . ЙаС1 3
Fe 0,00009
Вода Остальное рН-7 степень очистки раствора хлорнда кальция 5 от железа 97%..
Очищенные таким образом растворы хлорида кальция перерабатывают на твердый продукт: или используют непосредственно в жидком виде, В аналогичных условиях содержание железа1Е в растворе хлорида кальция, очищенном по из-: вестному способу составляет 0,0004 мас.%, сте-I пень очистки 78%, по предлагаемому способу содержание железа в растворе составляет
00003 мас.%, степень очистки 90%.
Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным состоит в повышении степени -очистки раствора на 6,3 — 7,3%, а также в упрощении эа счет одностадийной очистки.
20 б
Зкономический эффект от использования
I изобретения составляет 18 руб/т хлористого кальция..
Формула изобретения
Способ очистки растворов хлорида кальция от железа путем обработки карбонатсодержащим соединением и отделения твердового осадка, о т.л и ч а ю шийся - teM, moi с целью повышения степени очистки и упрощения способа, обработку ведут цри температуре 71 — 100 С до рН, равного 4 — 7.
Источники информации. принятые во внимание прн экспертизе
1. Технологический регламент 11 23 производства кальция хлористого кристаллического.
Менделеевск, TaCQ, химзавод им. Л. Я. Кар, лова, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР и 293763, кл. C 01 F 11/24, 1971 (пРототнп).
