Способ получения стабилизирующей добавки для пербората натрия

1п,998340 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских .СоциалистическихРеспублик(53)М. Кл. С 01 8 33/24 Гееуларетвеввыв кемвтет ФСТР аф аееем езввретеинк и етврытий(53) УДК 546.273 (088.8) Опубликовано 23,02,83. Бюллетень,В 7 Дата опубликования описания 23. 02. 83(72) Автор А. Я. Футорянский, Е. К. Каверзин, К. В. Т В. Г. Шкрадов, В. М. Смирнов и Г, Г. Дрега обретени 7) Заявите 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛИЗИРУОЦЕЙ ДОБАВ ДЛЯ ПЕРБОРАТА НАТРИЯ ие об." сиехнич резулспос Изобретение относится к области производства стабильного пербората натрия, применяемого в качестве отбе. ливателя и компонента синтетических моющих средств.Известно получение стабилизирующей 5 добавки для пербората натрия - сили-. ката магния.Способ состоит во взаимодействии растворов хлорида магния и метасилио ката натрия. Метод предполагает использование для синтеза реактивных исходных продуктов, связан с наличием отходов, содержащих хлорид натрия11.Однако получающийся в результате реакции силикат магния обладает низкими скоростями отстаивания, вследствие чего для отмывки осадка от ионов хлора путем декантации требует о ся около 10 сут.Наиболее близким по т еской сущности и достигаемому ьтату к предлагаемому является об получения стабилизирующей добавк силиката магния, заключа 1 ощийся в работке раствора сульфата магния ликатом натрия с соотношением 510 : йа О =1,2-1,5. Избыток АО от стехиометрического отношения взят для коагуляции и утяжеления суспен" зии силиката магния с целью облегчения последующей декантации. Полученную суспензию силиката магния отстаивают,.декантируют образовавшийся в результате обменной реакции ра. створ сульфата натрия. Для полного удаления сульфата суспензию силиката репульпируют водой и вновь декантируют, Операцию повторяют 4-6 раз 2).Известный способ обладает рядом существенных недостатков: длительностью процесса отстаивания силиката магния и отмывки сульфата натрия, которая составляет не менее 2 сут, что является неприемлемым в условиях непрерывного крупно-тоннажного производства, необходимостью значительно1 ф 3 9 ЭВЗ го расхода дистиллированной воды для отмывки от сульфата натрия, налифчие большого количества сточных вод, содержащих сульфат натрия и необхо" димость их пвреработкиЭЦелью изобретения является повыше.ние стабилизирующих свойств добавки и сокращение продолжительности процес саПоставленная цель достигается тем, что согласно способу получения стабилизирующей добавки для пербората натрия на основе силиката магния, включающему взаимодействие суль" фата магния с силикатом натрия с по З лучением суспензии .силиката магния, последовательное добавление гидрата окиси бария. и борной кислоты с последующей декантацией до содержания в суспензии твердой фазы 80-120 г/л.Взаимодействие реагентов осуществляется последовательно по уравнениям реакцийЮф 50 М, 10 - Ф 10 Ф+Ма 504 14)4. Я. Ъ2 йа ЬО+Ьа(ОН) Ваэо 4,Ф+ййаоИ Ы) дМаон+1 И;ЬО -2 йаЬ 04 ЙО О)01ЗфПри этом проведение реакции (1) с эквимолекулярным соотношением ре-. агентов, т.е. без избытка кремнекисло.ты способствует образованию неагломерированного чрезвычайного дисперсного и, следовательно, активного осадка фф силиката магния.Кроме того, образующийся в результате реакции (2) тяжелый осадок сульфата бария является утяжелителем суспензии и:способствует быстрому сгущению и концентрированию амфорного осадка силиката магния. Одновременно, обладая кристаллической структурой, сульфат бария препятствует коагулированию и агломерированию сили ф ката магния (т,е. сохраняет его активность при сгущении) уплотнению и слипанию осадка на Фильтроткани, что способствует увеличению скоростей фильтрации растворов при их Ю очистке стабилизатором.Критерием оценки эффективности добавки является, во-первых, ее стабилизирующее действие на раствор, содержащий активный кислород в виде Я растворенных перекиси водорода или пербората натрия,во-вторых, устойчивость, т,е. способность сохранить 110 4активный кислород, конечного продукта процесса - твердого перборатанатрия.Стабильность раствора - электролита как в лабораторных, так и впромышленных условиях оцениваютпо скорости разложения, т.е. потериактивного кислорода в г/л в единицувремени,Предварительно в испытуемый раствор вносят суспензию стабилизатора(из расчета. 1 г/л твердого вещества), выдерживают в течение 20 мин,после чего осадок отфильтровывают.В очищенный таким образом раствордобавляют перекись водорода доконцентрации около 1 г/л активногокислорода и через определенные про-,межутки времени .аналитическим путемнаходят содержание активного кисло-рода, остающегося в растворе,Стабильность испытуемого растворасчитается удовлетворительной, еслипотеря активного кислорода не превы.шает 0,02-0,03 г/л ч.В случае использования дляочистки и стабилизации растворов:силиката магния, полученного по известному способу, требуемая устойивость (т.е. потеря О акт. не боее 0,02-0,03 г/л.ч) достигаетсявнесением 20 г/лисходной суспензии стабилизатора. По предлагаемомуспособу этот же эффект обеспечивается добавкой всего бл/мЗстабилизирующей добавки.Высокие стабилизирующие своистваразработанной добавки объясняютсятем, что при синтезе силиката магнияисходные компоненты берутся в стехиометрическом соотношении, что обеспечивает получение весьма активного,с чрезвычайно развитой поверхностьюосадка.Стабильность товарного перборатанатрия определяется по остаточномусодержанию активного кислорода (исходное принимают за 1004) в растворенной навеске пербората натрия после выдержки ее при 50 С в течение1 ч. При этом продукт считается соответствующим, требовании, если содержание активного кислорода послеиспытаний составляет не менее 98,51от исходного. Указанная стабильностьпродукта по предлагаемому способудостигается при расходе добавки2 кг/т (в пересчете на Мд 5101), вто время как при применении стабили0 Ьбокого сгущения методом отстаиванияможно достичь за значительное время - около 20-30 ч 1 либо путем центрифугирования или фильтрации, однако,в последних случаях, использованиестабилизатора связано с необходимоестью репульпации осадка, Но, как показали исследования - гравитационное разделение суспензии И 9510 споследующей репульпацией существенноснижают стабилизирующие .свойства добавки вследствие нарушения структу"ры силиката магния.Получение суспензии стабилизаторас содержанием твердой фазы менее80 г/л нецелесообразно, так как жидкая фаза является сравнительно малоконцентрированной по метаборату натрия и требуется ее закрепление,Использование. малосгущенной суспензии привело бы к-разбавлению системы, что исключается уже при достижении содержания твердой фазы в до"бавке 80 г/л. Отдекатированный раствор после закрепления на основной ста"дии приготовления метабората натрия.используется в технологическом процес-,се получения пербората натрия.П р и м.е р 1. В реакторе с ме" .шалкой в 5 м конденсата растворяют 770 кг семиводного сульФата магния (содержание Ид 5047 Н 99 ь) иприливают к.нему 3,3 м раствораметасиликата натрия, полученногопутем смешения 580 кг жидкогонатриевого стекла (310=323),0,27 м раствора едкого натра(йаОН =Й 2 Ж) и 2,6 м конденсата.К полученной суспензии силикатамагния добавляют раствор гидроокиси бария, приготовленный растворени-,ем 1060 кг восьмиводного кристаллогидрата гидроокиси бария (Ва(ОНр 8 Ц 0=93"ь в 5,2 м конденсата при 70 1;и добавляют затем 390 кг сухой борнойкислоты. Через 10-.20 мин после добавления последней мешалку реактораостанавливают и суспензия отстаива"ется в течение 2 ч. является общей как для известного,так и для предлагаемого способов.Причем по предлагаемому способу раствор сульфата натрия является отходоми в настоящее время после разбавления сбрасывается в шламовые пруды.Нами с целью ликвидации сточныхвод и утилизации иона натрия предло.жено осаждать сульфат-ион в виде малорастворимого (ПР =1,110 ) кристаллического сульфата бария, которыйв свою очередь .является хорошим оса 26дителем суспензии силиката магния.Наиболее рационально добавлятьВа(ОН) в эквимолекулярном соотношении к сульфату натрия для полногосвязывания последнего. Избыток гидроокиси бария, хотя и не оказывает,вредного влияния вследствие невысокой растворимости, нежелателен, таккак ведет к неоправданному перерас- Ьходу сырья:Суспензия, полученная в результа- ЗЕте обменных реакций после внесениягидроокиси бария, имеет сильнощелочную среду и поэтому не может быть непосредственно использована в производстве пербората натрия, так как последний, как и перекись водорода неустойчив и разлагается в присутствиисвободной йаОН. Поэтому логическим завершением процесса является переработка полученной йаОН в метаборат фВнатрия путем взаимодействия с борнойкислотой.Таким образом, Ва(ОН)и НВО играют определенную роль в стабилизирующем эффекте предлагаемой добавки 45(первый - сохраняет структуру и активность силиката магния, вторая - будучи переведенной в метаборат натрияснижает растворимость и гидролиз пербората натрия, по сравнению с извест-юфной водной суспензией силиката магния) и в основном позволяет сократить.время процесса и обеспечить его безотходность,Сливают декантацией 1,8 м осветленного раствора метабората натрия (50 кг йаВО ) и направляют на ста- дию синтеза пербората натрия. Включают мешалку реактора и полученную сгущенную суспензию стабилизирующей добавки, содержащую 80 г/л твердой Фазы, направляют на стадии очистки технологических растворов от при" Заявляемый интервал содержаниятвердой фазы 80-120 г/л обусловленследующими причинами: верхний предел;(120 г/л) связан с тем, что более глу 5 9983 затора по известному для этого требуется 3,5-1 кг/т.Первая стадия процесса, заключающаяся вреакциио 95 Щ 504,+МоЬО -йф%0 фйа%4формула изобретения Способ получения стабилизирующейдобавки для пербората натрия на основе силиката магния, включающий взаимодействие сульфата магния с силикатом натрия с получением суспензиисиликата магния и последующую декантацию целевого продукта, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с целью повышения стабилизирующих свойств добавки и сокращения продолжительностипроцесса, к суспенэии силиката магнияпоследовательно добавляют гидрат окиси бария и борную кислоту, а декантацию проводят до содержания в суспензии твердой фазы 80-120 г/л.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Известия АН СССР", 1970, М 10,Сер. хим., с. 2178-2181,2. Авторское свидетельство СССРГ 391993 ф кл. С 01 В 38/22 е 1971 Составитель Т,Беренштейн Техред И.Гергель Корректор С.Шекмар Редактор Г.Волкова Заказ 1055/36 Тираж 469 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7 99834месей и стабилизацию пербората натрия, 1П р и м е р 2. Суспензию стабилизирующей добавки готовят по,методике, описанной в примере 1 Отстаи- эвание осуществляют в течение 3 ч.после чего декантацией сливают 4,4 мЭосветленного раствора метаборатанатрия (121 кг йаВО). Полученнаясуспензия стабилизирующей добавки 1 Осодержит 100 г/л твердой фазы,П р и м е р 3. Полученную по методике примера 1 суспензию отстаивают в течение 5 ч после чего слива)ют 6,2 м осветленного раствора мета фбората натрия (169 кг МаВО 2). Сгущенная суспензия стабилизирующей добавки содержит 120 г/л твердой фазы,Таким образом, предлагаемый способ получения стабилизирующей добавки на основе силиката магния обладает следующими преимуществами по сравнению с известнымивремя приготовления стабилизаторасокращается с 2 сут до 6-8 ч;25исключается использование для промывки осадка дистиллированной воды;.полностью отсутствуют сточные воды, а Декантируемый раствор используется для получения целевого продукта .ЗО)скорость Фильтрации технологических растворов на полотне "Белтинг"при давлении 3 атм.и содержании стабилизатора 1 г/л возрастает с 0,2 до10.,5 м/ч,3в 2-4 раза возрастает степень использования силиката магния вследствие его большей активности;допускается получение более кон 0 8центрированной суспензии без агломерации осадка и снижения его стабилизиру- ющих свойствпредложенный способ получения стабилизирующей добавки, обеспечивающий утилизацию ионов натрия, позволяет дополнительно/без затрат натриевой щелочи (экономия последней состввляет 570. кг 42-ный товарной МаОН нат твердого компонента стабилизатора) получить 394 кг метабората натрия, иэ которого в процессе синтеза пербората натрия образуется 924 кг товарного продукта.