Способ переработки содопоташных растворов

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(45) Дата опубликования оп осударствеииый комит 6 оввта Иииистров ССС по делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретен ванова и А,ценко) Заявитель рственный ордене Октябрьской Революции научно-исследовательскийктный институт редкометаллической пром ышленности) СП ПЕРЕРАБОТКИ СОДОПОТАП 1 НЫХ РАСТВОРОВ ОМаеОЧ 5,2; АС 0 з ,2; У+ 0,006; 5 сул 69 0,5; Изобретение относится к способу переработки содопоташных растворов и может быть использовано в технологии комплексной переработки нефелинового сырья, в частности при получении соды и поташа путем политермического упаривания и кристаллизации,Известен способ переработки содопоташных растворов при комплексной переработке нефелина путем их упаривания, кристаллизации соды и поташа и каустификации гидроокисью кальция до концентрации щелочи не более 100 г/л в пересчете на йа Ос разбавлением-1 раствора не более, чем до концентрации 500 глсолей Иа СО и К СО2 5 2 5 15Недостатками известного способа являкурся повышенное содержание в целевом продукте примесей хрома 0,03, хлора 0,3 и сульфатной серы 7,5 гл К 50 а также4значительные потери (более 30% от исход ного содержания) с осадком каустификации ценного компонента - окиси алюминия, концентрация которой снижается с 11 до 6 г,л, А 1 еОв, что имеет существенное значение для глиноземного производства, 25 С целью устраненияуказачных недостатковпредложен способ, по которому поташныйматочник предварительно обрабатывают гидроалюминатами и/или гидроалюмогранатамищелочноземельных металлов,В качестве гидроалюминатов используютбелый шлам обескремнивания глиноземногопроизводства, а в качестве гидроалюмогранатов используют серый шлам вьпцелачивания того же производства, причем шламыпосле очистки растворов от примесей могутбыть вновь возвращены в процесс,По предложенному способу обработку поташных маточников гидроалюминатами и/илигидроалюмогранатами щелочноземельных металлов ведут в присутствии восстановителя,например сернокислого закисного железа, сульфата гидразина (в присутствии железногокатализатора), сульфида натрия, м,таллического железа алюминия в форме легкоплавкого сплава (галламы алюминия),П р и м е р 1, Исходный раствор состава, глМа Осдщ 323,7;С а 0,04; И 1521227 36 ФС 1. 0,01 с удельным весом 1,42упаривают при температуре кипения (110 о118 С) до удельного веса 1,48, Выпавшийосадок соды йаСО отфильтровывают. Попучают содовый раствор, содержащий, глИа Ооощз 64; Ка. Ок 9,9; АГО 7,14;ба 0,08; Се 2,3; бс,ульр 0,7; Сгф0,015; Ч 0,01; органические вещества 1,5.Содовый раствор нагревают при температуре кипения и упаривают до удельноговеса 1,672, Упаренный раствор охлаждаютодо 60 С. Выпавший осадок поташа 2 СО1,5 Н 20 ) отфильтровывают, Полученный поташный маточник имеет состав, гл: 15оОди 360 МаОку 41 ю 8 АО,.35,2; С 17,1; Сг 0,067; 7 0,025 Ге0,009; б скаль 3,4; органические вещества4,8; ба 0,32,Для очистки поташного маточника используют гидроалюминаты щелочноземельных металлов, в качестве которых применяют белыйшлам обескремнивания следующего состава,вес%;МгО 20 3 %02 10 1; СаО р 530,5 (в том числеСООок 1,0); ЯЦО 0,9;М 20 9,98; И следы; СО 15,2.В 100 мл поташного маточника, нагреотого до 90 С, вводят сернокислое закисное железо в количестве, В 1,5 раза превышающем стехиометрически необходимое длявосстановления шестивалентного хрома и пя-.тиьалентного ванадия до низших степенейокисления, После 10-15 мин перемешиванияввод-. 10 глого шлама из расчета моляр-ЗЬного отношения Сй,О к Ж 20 З в растворе 1,52, Шлам вводят в виде пульпы с концентрацией 250-300 г твердого вещества на 1 л,оПроцесс ведут при 80-90 С в течение 1,5 ч.Затем осадок отфильтровывают. 4 О П р и м е р 3, Поташный маточник, полученный по примеру 1 путем политермического упаривания растворов и кристаллизации соды и поташа, содержащий, гл:йо, Ообщ 360; йаОку 41 8; АСдОЗ 35,2; Ы 7,1; С 0,067; У 0,028;Ре 0,009; Леуьу 3,4; органические. вещества 4,8; 6 а 0,32 подвергают обработке восстановителем (сернокислым гидразином в присутствии железного катализатора) и осадком, содержащим гидроалюминаты и гидроалюмогранаты кальция, полученным после очистки поташного маточника белым шламом и имеющим соста, вес,%:СаОоощ 17,8; ИО 6,1; С 2,0;5 оощ 0,18; 3 йх 20 12 5 ЙО 9,8; СО 28 еВ 100 мл исходного раствора, нагретого до 90 С, вводят сернокислый гидразнн 9 ЯН 20 ) в присутствии желвжоге ваф тализатора (стальных стружек, опилок), Ресход сернокислого гидразина двукратный йо отношению к стехиометрически необходимо му для восстановления шестивалентного хро ма и пятивалентного ванадия, Восстановлео ние проводят в течение 30 мин при 90 С,Состав очищенного поташного маточника,Ма Ообщ 330; йоОку 47,5; Аг 0338 6; С О 021 Ч 0,0020; О" 0,003;Бсуьц 05; органические вещества6 а 0,3.Состав осадка после обработки, вес.%:Са 017,8; М 20 6,1; С 1 20 ф 80 Хщ0,18; НОО 12,5; ЯО 9,8; СО 25,П р м е р 2. Поташный маточник, полученный, как показано в примере 1, путемполитермического упаривания содового раствора и кристаллизации соды и поташа составаг л: %йа ОООЩ 360; МООК 41,8; АЕ 20 35,2;СЕ 7,1; 6 0,067; Ч 0,025; РЕ 0,009;бсульр 3,4; органические вещества 4,8;6 а 0,32 подвергают очистке гидроалюмогранатами шелочноземельных металлов, в Щ 4качестве которых используют серый шлам выщелачивания состава, вес,%.80 31,12; СаО 57,4 Ге 20 2,2; АСАНО2,57; ЩагО 1,59; СС 0,2,В 100 мл исходного поташного маточниока, нагретого до 90 С, вводят металлическийалюминий в виде легкоплавкого сплава (галламы алюминия) для восстановления шестивалентного хрома и пятивалентного ванадия донизших степеней окисления. Процесс восстановления ведут в течение 20 мин, после чего вводят 10 г серого шлама в виде пульпыс концентрацией 300 г твердого веществана 1 л,Процесс очистки ведут в течение 1,5 чопри 90 С, после чего пульпу отфильтровывают.Очищенный поташный маточник имеет состав, гл;ваообщ 335,0; ЯагОку 43 А 2 ОЗ37; д 0,1; Сго,ооз; Ат 0,002;Рео,ооз;,р 0,95; органические вещества 1,2. Для последующей переработки поташных маточников и выделения галлия цементацией или электролизом очищенный поташный маточник в случае необходимости каустифицируют путем добавления рассчитанного количества каустического раствора, содержащего 150 г,лйц Оку, Состав каустифицированного очищенцого поташного маточника, г л;МсОобщ 300,0; Ио Оку 80; А 10 29; Се 008; С РО,002; У 0,001; ГС 0,003;5 с,уАьр 0,8; органические вещества 0,95,521227 ключают потери окиси алюминия в процессе переработки содопоташных растворов.Способ полезен, так как при его осуществлении снижаются затраты на реактивы, 5 Составитель А, Доценко Редактор Е. Хорина Техред М. Ликович Корректор Н. ЗолотовскаяЗаказ 4899/543 Тираж 630 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Затем в раствор вводят 15 г шлама ввиде пульпы с концентрацией 300 г твердого вещества на 1 л, Пульпу перемешивают в течение 1,5 ч, а затем отфильтровывают.Состав раствора после обработки, гсл :йа Оодщ 336; ма,Оку 45; АеО 34;СС 0,1; Ч 0,003; С,003; РЕ 0,003;Ьсульф 0,6,В тех случаях, когда последующий процессдпереработки поташных маточников, например выделение галлия электролизом илицементацией, требует повышения содержания каустической щелочи в растворе, осу 15ществляют каустификацию поташных маточников либо введением окиси кальция в количестве, рассчитанном на перевод карбонатных соединений в каустические, либо добавлением каустического раствора, Например, для повышения содержания каустической щелочи в очищенном поташном маточнике до ФГаОву 100 гл в него вводят каустический раствор, содержаший 250 глНа Оку из расчета 22 мл на каждые 100 мл 5поташного мат чника,Состав пташного маточника после каустификации, гъл;МаОойц 280; МаОку 100; АСрО 28,3;Сс 0,08; У 0,001; Сг 0,001; Ре 0,003; 305 сульр 0,5,Применяя предлагаемый способ, снижаютконцентрацию хрома до 0,0025, хлора до0,01,сульфатной серы до 0,4, ванадия до0,001, железа до 0,003 гьл, а также и Предложенный способ предусматриваетрациональное использование окиси алюминия,содержащейся в отходах глиноземного производства, за счет частичного вьпцелачивания ее в процессе обработки поташныхматочников,Формула изобретения 1, Способ переработки содопоташныхрастворов путем их упаривания, кристаллизации соды и поташа с последующей каустификацией образовавшихся поташных маточников, отличающийся тем, что,с целью снижения содержания примесей вцелевом продукте и исключения потерь окиси алюминия в процессе, поташный маточник предварительно обрабатывают гидроалюминатами и/или гидроалюмогранатами щелочноземельных металлов,2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, что в качестве гидроалюминатовиспользуют белый шлам обескремниванияглиноземного производства, а в качествегидроалюмогранатов используют серый шламвьпцелачивания того же производства,3, Способ по п, 2, отличающийс я тем, что обработку поташных маточников ведут в присутствии восстановителя.