Способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция

Союз Советских Социалистических Республик,/ К ГЗАТЕНТУ Зависимый от патента--Л 1. Ь,л. С 01 Ь 1//62 Заявлено 10.Ч 11.1970 (Эй 1469807/23-26) Приоритет 11.11.1970,074520, Канада Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРОпубликовано 12111,1973. Бюллетень14 УДК 661,841,52 (088,8) Дата опубликования описания 3.1 Х,1973 Авторизобретения Иностранец арри Клинтон Робинсзаявите СПОСОБ ОБРАБОТКИ СБРОСНОГО СУЛЬфИТНОГО ЖИДКОСТНОГО РАСТВОРА, СОДЕРЖАЩЕГО СОЛИ КАЛЬЦИЯИзобретение относится к области обработки сбросных сульфитных жидкостных растворов.Известен способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция, путем введения в эти растворы магнийсодержащего вещества, например доломита, для нейтрализации раствора и осаждения части кальция в виде сульфита кальция. Кальцинированный доломит добавляют к раствору, обеспечивая повышение рН от 9,0 до 9,3, а затем вводят двуокись углерода для преобразования остающегося в растворе кальция в карбонат кальция, который осаждается при указанном значении рН. Оставшийся раствор, содержащий сульфит магния, испаряют и сжигают для регенерации двуоки серы и окиси магния.Недостатком известного способа является необходимость ведения процесса в две стадии, причем окончательное выделение ионов кальция осуществляется при рН 9,0, добавляя двуокись углерода, Таким образом, часть ионов кальция выделяют в виде сульфита кальция, а другую часть - в виде карбоната кальция, что приводит к дополнительным операциям по удаленшо карбоната кальция,Предлагаемый способ отличается от известного тем, что для упрощения процесса в качестве газообразного агента применяют серннстьш газ, который вводят в раствор одновременно с ионом магния. В качестве носителя магния используют магнийсодержащую руду, а добавление источников магниевых и , сульфитных ионов регулируют так, что раствор имеет концентрацию сульфита магния, равную по меньшей мере 40% концентрации насыщения, когда осаждение сульфита кальция является законченным, Для этого добав ляют достаточное количество сульфитных ионов относительно вводимого количества магниевого основания с целью поддержания низкого рН раствора и предотвращения осаждения сульфита кальция до тех пор, пока не5 будет введено достаточное количество ионовм агтпя.Сульфит кальция осаждается при рН около 4; при рН, равном 5 - 7, высаживание сульфита кальция заканчивается, а магний 20 остается в растворс в виде солей магния.Предпочтительно добавлять достаточное количество ионов магния прежде, чем сульфит кальция начнет осаждаться. Добавление источников магниевых и сульфитных ионов ре гулируется так, что рН раствора поддерживается ниже 4, предпочтительно ниже 3, до тех пор, пока раствор не получит достаточное количество магниевых и сульфитных ионов для обеспечения концентрации сульфита Зо магния, равной по меньшей мере 25%концент 373932рации насыщения. Далее рН растьора повышается до 5 - 7, предпочтительно до 5,5 - 6,5, для осаждения кальция В виде сульфита ка:1 ьци 51.Процесс может быть применен для л 1 обого сбросного сульфитного раствора, но он является наиболее предпочтительным в случае сбросных сульфитных растворов на основе кальция, кальция - магния и магния нли Их смесей, Особенно хорошие результаты получают для сбросного сульфитного раствора па основе кальция. Предпочтительными магний- содержащими рудами являются брусит, доломит и магнезит.Преципитат сульфита кальция может быть удален из раствора и обработан для получения кальцисвь 1 х соединений и пвуокиси серы. Оставшийся раствор может быть обработан для получения магп 11 свых соединений. Это осуществля 1 от при помощи концентрирования раствора при испарении и сжигании концентрата автогенераторным образом для производства двуокиси серы н о 1:пси магния.П р и ы ср 1. Гидроокпсь кальци 51 растВОряют в сбросцом сульфитпом растворе на основе кальция прц добавлении двуокиси серы, при рН около 2,4 и температуре 70 С Сбросный сульфитцый раствор имеет начальное содержание кальция 0,413 вес. % и магния 0,0210 вес.%. Количество растворенной гидроокиси кальция 0,216 вес.% сбросного сульфитного раствора. Затем без добавления двуокиси серы в раствор вводят 1,34 вес. % гидроокиси магния, что повышает рН приблизительно до 6,6. После перемешивания в течение 30 мин нз раствора отделяют преципитат прн помощи вакуумнон фильтрации. Сухо н непромытын преципитат составляет 2,31 вес, % окончательной неотфильтрованной смеси. Полученный фильтрат содержит 3,810 ч/млн магния и 83 ч/млн кальция (в весовых единицах) .Пр имер 2. 400 г сбросного сульфитного раствора ца основе магния, содержащего 0,586 вес. % магния и 0,242 вес. % кальция, вместе с добавленной двуокисью серы используют для растворения 2,50 вес % пульверизированного н гомогенизцровацного магний- содержащего материала (месторождение в провинции Квебек, Канада) в течение 30 лин при рН 2,4. Химический анализ материала (на основании образцов) следующий (ь %):ЯО 2,2СаО 13,7Ре.О;, 1,2А 1.0 0,5МдО 35,5Потери при сгорании 46,9%.После фильтрования оставшийся непромытый осадок составляет 1,39 вес. % цспрофильтровацного материала. Затем рН раствора повышают приблизительно до 3,9 прц помощи того же самого магнийсодержащсго материала; используемое его количество 1,87 вес. % первоначального сбросного суль 5 о 5 25 :о 35 о 45 50 55 ьо 65 4фитпого раствора. Остающийся осадок со.ставляет 1,87 вес. % первоначального сбросного сульфитпого раствора.Далее рН раствора увеличивают до 6,5 прииспользовании 4,05 вес, % первоначальногораствора с добавлением 44% суспензии гашеного кальцинировапцого доломита из месторождсц 1111 В Мапцтобе, Гашеный кальцинированный доломит в виде твердого вещества содержит 30,2 вес. % МдО и 41,1 вес, % СаО.Преципитат отделяют от раствора. ПослеВысушпваня оп состаВляст о,63 всс % Окончательной смеси, Раствор содер)кит 0,911ьес. % магния и 0,0040 вес. % кальция, Растворение и осаждецие проводят при температуре 70"С.П р и м е р 3. Гидроокись магния растворяют в.сбросном сульфитном растворе ца основе магния при добавлении двуокиси серы,при рН раствора около 2,4. Сброснын сульфитный раствор имеет рН 3,9 и первоначально содержит 0,5860 вес. % магния и 0,0242вес. % кальция. Количество раствореннойгидроокиси магния 5,02 вес. % первоначального раствора. Затем рН увеличивают приблпзцтсльно до 6,0 прп добавлснни 11 Оаствору гпдроокии магния в количество 1,72 вес. %первоначального раствора без добавлениядвуокиси серы После перемешивания в течение 30 мин прн рН около 6 смесь фильтруотпод Вакуумом,Сухой непромытый прсццпнтат составляет1,54 вес. % общего количества ж 1 дкостн цтвердого материала до фильтрования. Фильтрат содержит 96 ч/,1 лн кальция и 11,900ч/млн магния (расчет на весовом основании).Растворение и осажденис г 1 роводят при температуре 70 СПрим ер 4, Ряд образцов фильтратов изобработанных сбросных сульфитных растворов при использовании в некоторых или вовсех случаях гидроокиси магния лабораторного сорта и во всех случаях продажного скатого сернистого газа собирают в течение пс.рнода, охватывающего 1968 - 1969 п. и комбинируют. Скомбинированный образец нси 1 ря 10 т до Отсутствн 51 Влажностн црн тсмпс.р 11 турс 105 С и сжигают В 1111)елно Псцпри температуре 850 С в тсчсгн 1 с 8 час. Образец аналнзнруот спскт;)ограс 1 н 111 сскн (нсзавнсимой лабораторсй В провннцни Квебек),Прн этОм ПО,11 ча 10 т след",10 П 1 цс 1)сзг.11 э 1 ч 1 ты(в %):ЯО. 0,2СаО 0,3Ге 20 з 0,15МдО 99,3П р и и е р 5. Гидроокись магния растворяют в сбросцом сульфитном растворе на основе кальция-магия, Сбросный сульфнтныйраствор имеет начальное содержание кальция 0,314 вес. % и магния 0,214 вес. " Количество растворенной гидроокисц магния 1,73 вес,% раствора. Во время растворения рН раствора поддерживают ниже 4 до тех пор, пока нс бу,цо ии; 1 едок гор и. Кориеико Е. Борисова Тсхрсд Корректор Е. Михеева ал. Ж 1204 Заказ 2509 Тиракк 523 Подписиое Ц 1111 И Комитета ио делам изобретепий и открытий при Совете Мггиистров СССР Москва, Ж.35, Раугиская иаб., д. 4/5Ол.;иваг рафия Костромского уиравления издательств, иолиграфии и киижиои торговли лет существенно растворена вся гидроокись магния, при добавлении сернистого газа. Затем рН раствора увеличивают до 6,5 при помощи ,снижения интенсивности добавления двуокиси серы для осаждения сульфита кальция. После смешивания в течение 30 мин при рН 6,5 от фильтрата отделяют преципитат, который составляет 1,25 вес. % конечной смеси перед фильтрованием, Фильтрат содержит 0,845% мапшя и 0,0044% кальция. Растворение и осаждение проводят при температуре 70 С.П р и мер 6. Гидроокись магния растворяют в смешанноосцовном (кальций 40% и аммопий 60%) сбросном сульфитцом растворе. Раствор имеет рН 2,75 и первоначальное содержание кальция 0,226 вес. %, 1(олшество растворенной гидроокисц магапи 1,74 вес % раствора. рН раствора поддерживают ниже 4 прц помощи добавления сернистого газа до тех пор, пока существенно пе растворится вся гидроокись маггпгя. Далее рН раствора увеличивают до 6,4 для осаждения сульфита кальция. От остального раствора отделяют непромытый прецигптат, содержащий 21,5 вес. % кальция и 1,11 вес. % магния. Фильтрат содержит 0,0045% кальция и 0,650% магипя. Растворение и осаждспис проводят при температуре 70 С.П р и м с р 7, В сброспом сульфптпом растворе на осповс калымя растворяют гидро- окись магния, Сбросный сульфитцый раствор имеет начальнос содержание кальция 0,553 вес. %. 1(олпчсство растворенной гпдроокисн магигя 2,52 все % раствора, Во время растворения рН поддерживают пцжс 4 при помощи добавления ссргшстого газа до тех пор, пока существенно нс растворится вся гидро- окись магия, Затем рН раствора повышают до 6,5 за счет сппжспия интенсивности добавления двуокиси серы для осаждения сульфита кальция. После персмсшивания в течение 20 мссн прн рН 6,5 прецнпцтат отделяют от :фильтрата, Фильтрат содержит 0,910% магния и 0,0037% кальция. Сухой цепромытый преципцтат содержит 1,06 вес, % магния и 1,6 вес, % кальция. Преципптат составляет 510 15 20 25 30 35 -0 45 2,0 вес. % конечной смеси. Растворение и осаждснпс проводят при температуре 70 С,П р и м с р 8. Сбросный сульфитный раствор на основе кагпшя, содержащий 0,585 вес. % магния н 0,0242 вес. % калцпя, используют для растворепгя добавлисмо 1 двуокиси серы и 1,84 все. % доломита из Манитобы (суспензия с полным содержанием твердого вещества 44%; анализ твердого вещества: М 1 тО 30,2%, СаО 42,1%). После фильтрования осадок составляет 0,818 вес, % . Затем рН повышают до 6,5 при помощи 4,95 вес, % той же самой суспензин гашеного доломита с одновременным добавлением некоторого количества двуокиси серы. Преципитат отделяют от остального раствора. В непромытом состоянии после высушивания преципитат составляет 6,65 вес. % конечной смеси и содержит 22,0 вес. % кальция и 8,9 вес. %магния. Фильтрат содержит 50 ч/лслн кальция и 8,850 и/вслн магния (по весу). Растворение и осаждснис производят при температуре 70 С,1. Способ обработки сбросного сульфитного жидкостного раствора, содержащего соли кальция, путем введения в эти растворы ионов магния с последующим образованием сульфцта магния, выделением образовавшегося сульфпта кальция и довыделением оставшихся ионов кальция при помощи газообразного агента, отлссчагощигсся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве газообразного агента применяют сернистый газ, которьш вводят в раствор одновременно с иоеОм магния.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве носителя ионов магния применяют магцийсодержащую руду,3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, добавление источников магниевых и сульфитпых ионов регулируют так, что раствор имеет концентрацию сульфцта магния, равную по меньшей мере 40% концентрации насьпцсния, когда осажденис сульфита кальция является закопченным.