Способ обработки карьерных и шахтных вод хлоридно натриевого типа

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 17905 1)5 С 01 03/ ЗОБ И ИСАНИ Т ПАТЕНТУ рерабожет быперератовыхных вонатрияленнуюНа ности ных и включ конце ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Донецкий филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоре сурсов предприятий черной металлургии "ВНИПИчерметэнергоочистка"(73) Институт технической экологии (56) Авторское свидетельство СССР В 1527160 кл, С 01 О 3/08, 1987.(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КАРЬЕРНЫХ И ШАХТНЫХ ВОД ХЛОРИДНО-НАТРИЕВОГО ТИПА(57) Обработка карьерных и шахтных вод хлоридно-натриевого типа включает предупреждения накипеобразования, предварительное концентрирование, сгущение, обезвоживание сгущенного осадка с рецирбретение относится к способам петки природных и сточных вод и моть использовано.для комплексной ботки сточных вод натрий-катионифильтров и других минерализованд, содержащих хлористые солй калия, кальция и магния, на обессоводу и солепродукты.более близким по технической сущвляется способ обработки карьер- шахтных вод хларидного класса, ющий стадию предварительного трировачия с образованием осадка куляцией фильтрата на стадию отстаивания, кристаллизацию ЙаС с последующим сгущением, центрифугированием, сушкой и рециркуляцией фугата на стадию концентрирования с кристаллизацией чаС 1, последующее деление осветленного упаренного раствора на два потока,"один из которых возвращают на стадию с крйстал-лизацией КаС 1, а другой направляют на стадию извлечения КС 1, доупаривание остаточных рассолов, сгущение с получением в виде товарного продукта раствора МдС 12 +.СаС 12 . Осветленный упаренный раствор после кристаллизации Ма С направляют на доупаривание, образовавшийся сгущенный осадок центрифугируют, полученный осадок в виде карналлита растворяют в воде до массовой доли МдС 2 не более 27;, отстаивают с рециркуляцией осветленного раствора на доупаривание, вторично центрифугируют и сушат, а фугаты Я после центрифугирования направляют на доупаривание. 1 ил.еай Са 804 и СаСОз, концентрирование осветленного раствора с кристаллизациеи йаС 1 и последующим сгущением и обезвоживанием осадка, охлаждение осветленного раствора с кристаллизацией КС 1, с последующим его сгущением и обезвоживанием, доупаривание осветленного раствора до концентрации 30-35 МдС 12 + СаС 2 в маточном растворе, направляемом на использование, Образовавшийся на этой стадии сгущенный осадок КС+ИаС 1+КС МдС 2 6 Н 20 рециркулируют на стадию концентрирования с кристаллизацией йаС 1, частьосветленного раствора погле отстаиваниясуспензии ИаС 1 и КС рециркупируют на стадию концентрирования с кристаллизациейИаС 1, а маточные растворы после центрифугирования МаС 1 и КС направляют соответственно на стадию концентрирования скристаллизацией МаС 1 и стадию охлаждения с кристаллизацией КС. С целью получения в качестве товарного продукта МдС 12,упаренный раствор после стадии предварительного концентрирования обрабатываютйа 2304 в количестве, эквивалентном содержанию хлорида кальция, а концентрирование с кристаллизацией ИаС 1 проводят домассовой концентрации МдС 12 в маточном 15растворе 23-25.Недостатком указанного способа является пониженная эффективность способа засчет ухудшения качества основного продукта переработки (МаС 1), а также пониженный 20выход товарного продукта (КС 1).,Целью изобретения является повышение эффективности способа,Поставленная цель достигается способом обработки карьерных и шахтных вод 25хлоридно-натриевого типа, включающемпредупреждение накипеобразования, предварительное концентрирование, сгущение,обезвоживание сгущенного остатка с рециркуляцией фильтрата на стадию отстаивания, кристаллизацию МаС 1 споследующим сгущением, центрифуги рованием, сушкой и рециркуляцией фугата настадию концентрирования с кристаллизацией МаС 1, последующее деление осветленного. упаренного раствора на два потока,один из которых возвращают на стадию скристаллизацией ИаС 1, а другой направляют на доупаривание, сгущение с получением в виде товарного продукта 30-35 -ного .40раствора МдС 12+СаС 12, после чего сгущенный осадок центрифугируют, растворяют вводе до массовой концентрации МдС 2 неболее 27;, отстаивают с рециркуляцией осветленного раствора на стадию доупаривания, вторично центрифугируют и сушат, приэтом фугаты после центрифугирования направляют на стадию доупаривания,Отличительным признаком заявляемого способа является то, что предлагается 50извлекать КС после стадии доупаривания,для чего часть осветленного упаренногораствора после кристаллизации ИаС 1 направляют на доупаривание и полученныйпосле сгущения осадок центрифугируют, 55растворяют в воде до массовой концентрации МдС 2 более 27, отстаивают с рециркуляцией осветленного раствора на стадиюдоупаривания, вторично центрифугируют исушат, при этом фугаты после центрифугирования направляют на стадию доупаривания,В известном способе КС выделяют после стадии охлаждения, Однако при охлаждении возможно образованиепересыщен ного по КС 1 раствора, что связано с небольшим перепадом равновесныхконцентраций КС 1 до и после охлаждечия, .Это затрудняет процесс осветления и поэтому в осветленном растворе будут находитьсямелкие, труднооседаемые кристаллы КС .Таккак расход раствора, поступающего на стадию охлаждения, значительно выше, чем направляемого на доупаривание, то избытокего в виде осветленного раствора рециркулируют на стадию концентрирования с кристаллизацией МаС 1,На эту стадию КС поступает в виде .твердой фазы, вследствие недостаточно эффективного осветления, и в растворенномсостоянии в виде пересыщенного раствора,тем самым снижая качество основного продукта комплексной переработки сточныхвод йаС 1,Извлечение КС 1 после доупаривания исключает стадию охлаждения, а, следовательно, и рециркуляцию части осветленногоупаренного раствора после охлаждения, содержащего КС 1, на стадию с кристаллизацией МаС 1,В заявляемом способе после стадии доупаривания образуются более крупные, хорошо оседаемые кристаллы. Массовая долятвердой фазы в доупаренном растворе (суспензии) примерно в 4 раза больше, чем возможная массовая доля КС 1 на стадииохлаждения в известном способе (относительные мол. м. карналлита и КС соответственно составляют 277,8 и 74,5), поэтомусгущение в заявляемом способе более эффективно, чем в известнсм, По экспериментальным данным уплотнениевыделившегося осадка заканчивается в течение 0,5-1 ч. Далее осадок центрифугируют. При следующем растворениикарналлита водой до массовой доли МдС 1 гне более 27в осадке остается КС 1, массовая доля которого значительно выше, чеммассовая доля КС на стадии охлаждения попрототипу,После растворения карналлита водойраствор отстаивают с рециркуляцией осеетленного раствора на стадию доупаривания,вторично центрифугируют и суша г, при этомфугаты направляют на стадию доупаривания.Очевидно, что предлагаемая технологияпозволит получить ИаС 1 более высокого качества, Также логически следует. что, исклю 179 О 54720 25 30 35 40 45 50 чив КС в качестве примеси к МаС. заявители повышают выход КС 1,Массовая доля МцС 2 в растворе (27%) ограничивается требованием к качеству товарного продукта КС 1.(При массовой доле МдСг в растворе более 27% в осадке наряду с КО остается нерастворенным карналлит),Получение раствора МцС 1 г с массовой долей менее 27% нецелесообразно в связи с тем, что так кэк его рециркулируют на стадию доупаривэния, то чем больше будет введено воды при растворении карналлита, тем больше ее необходимо испэрить на стадии доупаривания, т.е, чем ближе массовая доля МцС 2 к 27%, тем экономичнее работа установки.В связи с тем, что при переработке вод хлоридно-натриевого типа массовый расход получаемоо товарного продукта МаС 1 более чем на порядок выше КС 1, а по условиям работы центрифуг остаточная влажность (маточный раствор) в отфугованном осадке составляет 6%, то с маточным раствором теряется боле 10% КС от общего его количества, Промывка кристаллов йаС от маточного раствора с рециркуляцией промывных вод на стадию концентрирования с кристаллизацией йаС 1 позволит повысить выход КС 1 и улучшить качество йаС 1,На чертеже изображена технологическая схема установки для осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляется следующим образом.Подлежащие обработке минерализованные сточные воды 1 подвергают магнитной обрабо ке 2, вводят ПАВ 3 и направляют на предварительное концентрирование 4, где упаривают до концентрации, не превышающей равновесную по йаС 1. Концентрат 5 с выпавшими в осадок кристаллами СаЯ 04 и СаСоз в виде примеси при необходимости обрабатывают сульфатом натрия 42 и направляют на отстаивание 6, после чего сгущенную пульпу 7 подают на обезвоживание 8, Обезвоженный осадок 9 направляют на использование или захоронение, а фильтрат 10 рециркулируют на отстаивание 6,Осветленный раствор 11 подвергают магнитной обработке 2, вводят ПАВ 3 и направляют на концентрирование 12 с кристаллизацией КаС 1, где производят упаривание до массовой доли МдС 12+СаС 12 в жидкой фазе 25-30%. Упаренный раствор 13 (суспензию ИаС 1) подают нэ сгущение.14, после чего пульпу 15 направляют на центрифугирование 16, промывают конденсатом вторичного пара 17, отфугованную промы 51015 тую соль 18 подают на сушку 19 и далее 20 потребителю, а фугат 21 рециркулируют на стадию концентрирования 12, Осветленный раствор 22 после сгущения МаС делят на два потока, один иэ которых 23 рециркулируют нэ стадию концентрирования 12, э второй (24) направляют на доупаривание 25. Упаренный раствор (суспенэию КС Мц Ср НрО, КС и КаС) 26 направляют на отстаивание 27, Осветленный раствор 28 с массовой долей МцС 2+СаС 2 30-35% направляют потребителю, а сгущенный осадок 29 подают на центрифугировэние 30, после чего фугат 31 рециркулируют на доупаривание 25, а отфугованный осадок 32 направляют на растворение 34 водой 33. Осветленный раствор 35 рециркулируют на доупаривание 25, а сгущенный осадок КО 36 направляют на центрифугирование 37, после чего фугат 38 рециркулируют на доупаривание 25, а отфугованный осадок 39 направляют на сушку 40, а затем - на использование 41.П р и м е р. Шахтные воды с массовым расходом 750 т/ч. состава, %: МаС 7,88; МдС 2 0,76; СаО 2 0,18; Са 504 0,18; КС 10,25; Са(НСОз)г 0,01, пропускают через магнитное поле, вводят 6 г/м ингибитора отлозкения минеральных солей (ИОМС) и направляют на предварительное концентрирование. Упаренный раствор с массовым расходом 247 т/ч подают, на отстаивание, после чего 2,6 т/ч пульпы в соотношении ТИЖ (твердое и жидкое) 1:3 подают на обезвоживание, в результате чего получают 1,3 т/ч обезвоженного осадка СэЯ 04+СаСОз. который направляют нэ использование или захоронение и 1,3 т/ч фильтрата, рециркулируемого на стадию отстаивания, Осветленный раствор с массовым расходом 245,7 т/ч, состава, %: йаС 23,9; МдС 12 2,3; СаС 12 0,55; КС 0,76; СаЯ 04 0,3. В сумме с рециркуляцией массовый расход раствора, поступающего на концентрирование с кристаллизацией чаС 1, составит 547,0 т/ч с массовой концентрацией, %: ИаС = 10,9; МцС 2 = 12,3; СаС 2=2,91, КО =4,04; Са 304 = 0,15,Концентрат (суспенэию йэС 1) с массовым расходом 393 т/ч направляют на сгущение, после чего 235,6 т/ч пульпы йаС 1 подают на центрифугирование с промывкой, в результате чего получают 62,8 т/ч поваренной соли с влажностью 6% и 172,8 т /ч маточного раствора(фугата), рециркулируемого нэ стадию концентрирования с кристаллизацией КаС 1. Отфугованную и промытую поваренную соль направляют на сушку, в результате чего получают 59,3 т/ч товарного продукта состава, %: йаС 99,8; СаЯ 04 1,2, соответствующего ТУ-3-85 на натрий хлористый для промышленного по1790547 25 требления, сорт первый, Осветленный раствор с массовым расходом 157,4 т/ч, состава, О : МаС 0,4; М 9 С 12 20,2; СаС 124,8; КС 1 6,0; Са 304 0,03, делят на два потока, один из которых (128,5 т/ч) рециркулируют на ста дию концентрирования с кристаллизацией ЙаС 1, а второй (28,9 т/ч) направляют на доупаривание, РасХод раствора, поступающего на эту стадию вместе с рециркулируемым раствором составляет 55,8 т/ч состава, Я,: 10 МаС 0,3; М 9 Сг 23,7; СаС 12 4,76; КС 3,65; СаЯ 04 0,03, Доупаренный раствор (суспензию КО+КС 1 М 9 С 26 Н 20) с массовым рас ходом 45,6 т/ч направляют на сгущение, в результате чего получают 20,0 т/ч осветлен ного раствора состава,, МЫС 228,3; СаС 12 6,7; КС 1 0,5; ИаС 0,2; СаЯ 04 0,03, направляемого на использование, и 25,6 т/ч сгущенного осадка, направляемого на центрифугирование, в результате чего пол учают 18,8 т/ч фугата, рециркулируемого на доупаривание и 6,8 т/ч отфугованного осадФормула изобретения 1. Способ обработки карьерных и шахтных вод хлоридно-натриевого типа, включающий предупреждение накипеобрэзования, предварительное концентрирование, сгущение, обезвоживание сгущенного осадка с рециркуляцией фильтрата нэ стадию отстаивания, кристаллизацию ИаС с последующим сгущением, центрифугированием, сушкой и рециркуляцией фуггта на стадию концентрирования с кристаллизацией МаС 1, последующее деление осветленного упаренного раствора на два потока, один из которых возвращают на кристаллизацию МаС 1, а другой направляют на извлечение КО, доупаривание остаточных рассолов, сгущение с получением в виде товарного ка КС+КС МЫС 26 Н 20, который растворяют в воде с массовым расходом 3.2 т/ч, в результате чего получают 2,0 т/ч осветленного раствора состава, о ; М 9 С 2 27,0; КС 1 4,56; йаО 0,2, который рециркулируют на доупаривание, и 8,0 т/ч сгущенного осадка КС ГГ;Ж 1;3), которь.й направляют на центрифугирование, в результате чего получают 6,1 т/ч фугата, рециркулируемого на доупаривание, и 111,9 т/ч отфугованного КС 1, который направляют на сушку, после чего получают 1,84 т/ч КС состава, /: КС 97 8; М 9 С 22,1,Технико-экономические показатели представлены в таблице,Как видно из таблиць сопоставительного анализа переработки сточных вод по известному способу и заявляемому преимущество последнего состоит в улучшении качества основного товарного продукта переработки КаС и повышении выхода КО (более чем на 30 о ). продукта раствора М 9 С 12+СаС 12, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности способа, осветленный упаренный раствор после кристаллизации МаС направляют на доупаривание, образовавшийся сгущенный осадок центрифугируют, полученный осадок в виде карналлита растворяют в воде до массовой доли МдС 12 не более 27 О/О, после чего отстаивают с рециркуляцией осветленного раствора на доупаривание, вторично центрифугируют и сушат, а фугаты после центрифугирования направляют на доупаривание,2,Способ поп 1, отлича ю щийся тем, что отфугованные кристаллы йаС промывают с рециркуляцией промывных вод на стадию концентрирования с кристаллизацией МаС 1.1790547 Составитель Н.ИсероваТехред М.Моргентал ор С.Шек Редактор кова изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 364 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖПодписноеизобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР