Способ получения карналлита

(1 г) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к патенту Российской Федерации Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт галургии, Производственное объединение "ХЛОР ВИНИЛ"им,60-летия Великой Октябрьской социалистической революции(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРНАЛЛИТА(57) Способ получения кари аллита дляпроизводства магния и хлора при сниже(19) БС (11) 1834247 (1 з) А 1(51) б С 01 Р 5/30 нии вредных выбросов хлористого водорода, увеличении извлечения хло рида магния и повышении производительности печи, Получение ведут кристаллизацией и сгущением солевой суспензии, фильтрацией ее на центрифуге с отделением кристаллизата от маточного раствора и возвратом последнего в процесс. Кристаллизат промывают раствором хлорида кальция в количестве 6 18% от массы отфильтрованного кристаллизата, полученную жидкую фазу отделяют от кристаллизата и возвращают в процесс, а разность между содержанием хлорида кальция в подаваемом на промывку растворе и в маточном растворе составляет 6 - 35% по массе. 1 ил 1 табл.Изобретение относится к способам получения обогащенного карналлита и может быть использовано при производстве исходного сырья для получения магния и хлора.Целью изобретения является снижение вредных выбросов хлористого водорода, увеличение извлечения хлорида магния, повышение производительности печи за счет уменьшения содержания хлорида магния в маточном растворе при одновременном уменьшении холодного разложения кристаллов карналлита,Указанная цель достигается тем, что в способе получения солевой суспензии, содержащей карналлит, включающем кристаллизацию, сгущение солевой суспензии и фильтрацию ее на центрифуге с отделением кристаллизата от маточного карналлитового раствора и возвратом последнего в процесс, отфильтрованный кристаллизат промывают раствором, содержащим хлорид кальция, полученную жидкую фазу отделяют от кристаллизата и возвращают в процесс. Количество раствора, подаваемого на промывку, составляет 6,0 - 18,0 от массы отфильтрованного кристаллизата, а разность между содержаниями хлорида кальция в подаваемом на промывку растворе и в маточном карналлитовом растворе составляет 6,0 - 35,0 мас.При этом задача решается не связыванием бишофита в карналлит, а путем вытеснения маточного хлормагниевого раствора, пропитывающего кристаллизат, промывкой последнего раствором хлорида кальция. Заявляемые параметры выбраны таким образом, чтобы максимально снизить содержание хлорида магния в пропитывающем кристаллизат растворе и одновременно уменьшить холодное разложение карналлита без существенного увеличения расхода хлорида кальция, удельных грузопотоков, а также изменения других показателей, снижающих эффективность заявляемого способа.Как известно, холодное разложение карналлита неизбежно при его обработке (промывке) водой или оборотными щелоками. Процесс холодного разложения мелких кристаллов карналлита идет быстро (минуты) и является основой используемых в промышленности способов получения хлорида калия через карналлит,Результаты наших лабораторных исследований показали, что при разности между содержаниями хлорида кальция в подаваемом на промывку растворе и в маточном карналлитовом растворе 6,0 мас. 7 содержание хлор ида магния в пропитывающем кристаллизат растворе практически не уменьшается. Это происходит потому, что при небольшой концентрации хлорида кальция в растворе, подаваемом на промывку и замещающем пропитывающий кристаллизат маточный раствор, интенсивно идет процесс холодного разложения карналлита с выделением твердого хлорида калия и повышением концентрации хлорида магния в жидкой фазе, В результате перехода хлорида магния из кристаллов карналлита в жидкую фазу снижения степени гидролиза при обезвоживании не происходит. Эффективность промывки в этом случае сводится к нулю,С увеличением содержания СаС 12 концентрация М 8 С 12 в жидкой фазе, равновесной с карналлитом, и соответственно степень холодного разложения последнего уменьшается, В связи с этим степень гидролиза карналлита при его обезвоживании снижается,При разности между содержаниями хлорида кальция в подаваемом на промывку растворе и в маточном к арналлитовом растворе более 35,0 мас. О гидролиз кар наллита снижается незначительно, а удельный расход хлорида кальция существенно возрастает. Кроме того, из-за повышения вязкости промывочного раствора количество жидкой фазы, пропитывающей кристаллизат, будет возрастать, а при ее сушке будут образовываться содержащие хлорид кальция плавкие кристаллогидраты сложного состава, Все это существенно осложнит обезвоживание карналлита в печи (увеличение числа остановок на чистку и увеличение продолжительности каждой остановки при сплошных заплавлениях решетки).Если количество раствора, подаваемого на промывку, будет менее 6,0 от массы отфильтрованного кристаллизата, то эффект промывки резко уменьшится и существенного снижения содержания свободного хло рида магния в пропитывающем растворе не произойдет, соответственно не снизится существенно и гидролиз хлорида магния при обезвоживании,Увеличение количества раствора, подаваемого на промывку, до более 18,0 от массы отфильтрованного кристаллизата не приведет к дальнейшему снижению степени гидролиза, поскольку уже при этих количествах эффективность промывки, т,е. замещение маточного карналлитового раствора на раствор, используемый для промывки, составляет 8590 О, А грузопотоки, расход хлорида кальция и расход топлива на выпаркудополнительно введенной с промывочным раствором воды существенно возрастут.На чертеже изображена технологическая схема получения карналлита по предложенному способу.Способ осуществляют следующим образом. Исходный хлормагниевый или маточный раствор выпаривают в многоступенчатых испарительно-кристаллизационных установках с отделением побочных солей, обессульфачивают полученный хлормагниевый раствор в аппарате с мешалкой 2, отделяют фильтрацией гипс и другие твердые частицы, Осветленный хлормагниевый раствор выпаривают в аппаратах 4 погружного горения, удаляя требуемое по балансу количество воды. После выпарки раствор в аппарате с мешалкой 5 смешивают с суспензиями хлорида калия и отработанного электролита, осуществляя синтез карналлита, Суспензии готовят на маточном карналлитовом растворе в аппаратах с мешалками б, Затем известными способами проводят кристаллизацию в аппарате 7, Суспензию сгущают в сгустителе 8 и подают на центрифугирование, например, в аппараты типа ФГП 9, Маточный карналлитовый раствор после сгущения суспензии возвращают в процесс. При этом часть раствора используют на переделе обессульфачивания, а часть - для приготовления суспензий хлорида калия и отработанного электролита,Карналлитовую суспензию промывают на той же центрифуге 9 раствором СаС 12, количество которого составляет б - 180 от массы отфильтрованного кристаллизата, Концентрацию СаС 12 выбирают таким образом, чтобы разность между содержаниями хлорида кальция в подаваемом на промывку растворе и в маточном карналлитовом растворе составляла б - 35 мас, О, В результате промывки маточный хлормагниевый раствор, пропитывающий кристаллизат, почти полностью (80 - 90) замещается на раствор хлорида кальция.Содержащий мелкие кристаллы карналлита фильтрат, после центрифугирования и промывки, подают в качестве затравки на синтез или кристаллизацию карналлита. При подаче на синтез фильтрат используют для приготовления суспензий или растворов хлорида калия и отработанного электролита,Отфильтрованный кристаллизат (синтетический карналлит) направляют на передел обезвоживания в печь КС 10,Примеры осуществления способа, Для синтеза карналлита в 100,0 т очищенного и упаренного известным способом хлормагниевого раствора, содержащего мас. 7,: МяС 12 23,9; КС 1 3,1; ХаС 1 1,8; СаС 12 3,3; Н 20 - остальное, вводят 10,5 т отработанного электролита, содержащего, мас, ,: МаС 12 4,7; КС 1 69,0; ХаС 1 21,0; СаС 12 5,3, 3,6 т технического хло рида калия, содержащего мас, ,: КС 1 95,0; ХаС 1 5,0, и 60,0 т маточного карналлитового раствора, содержащего, мас, ; МдС 1 г 21,3; КС 1 3,1; ХаС 1 1,0; СаС 12 9,0; НгО - остальное, При этом хлорид калия и отработанный электролит вводят в виде суспензий на маточном карналлитовом растворе из сгустителя или на фильтрате из центрифуг, Смесь, содержащую мас, : МяС 12 20,8; КС 1 8,7; ХаС 1 2,7; СаС 1 г 5,9; НгО - остальное, перемешивают в течение 40 мин для синтеза карналлита и направляют в многоступенчатую вакуум-кристаллизационную установку для получения суспензии карналлита, При этом идет дополнительное испарение 22,1 т воды из раствора,Суспензию сгущают, возвращают в процесс осветленный маточный карналлитовый раствор приведенного выше состава и направляют сгущенную часть суспензии на центрифугирование, например, в фильтрующие горизонтальные центрифуги типа 1/2 ФГП 121 К-ОЗ, Отфильтрованный кристаллизат, содержащий, мас, 4: МяС 12 30,2; КС 1 24,2; ХаС 1 7,5; СаС 12 0,9; Н 20 - остальное, промывают на центрифуге раствором, содержащим 26 мас,СаС 12. Количество раствора, подаваемого на промывку, составляет 4,9 т, т,е. 100 от массы отфильтрованного кристаллизата, а разность между содержаниями СаС 12 в подаваемом на промывку растворе и в маточном карналлитовом растворе составляет 17 мас, Фильтраты от центрифугирования сгущенной суспензии и от промывки кристаллизата, имеющие тот же состав, что и маточный карналлитовый раствор, возвращают в процессе,В результате получают 49,0 т промытого кристаллизата, который содержит, мас.МяС 12 29,0; КС 1 25,0; ХаС 1 7,6; СаС 12 1,9; НгО - остальное, и 108,0 т маточного карналлитов ого раствора (в том числе фильтратов от центрифугирования и промывки). Из этого количества 48,0 т маточного карналлитового раствора возвращают в голову процесса на стадию обессульфачивания исходных растворов, а оставшиеся 60,0 т направляют на синтез карналлита в виде суспензии с отработанным электролитом и хлоридом калия,Параметры и показатели для описанного выше (пример 3) и других примеров7 1834247 осуществления предлагаемого способа приведены в таблице,ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения карналлита, включающий кристаллизацию карналлита, сгущение полученной солевой суспензии и фильтрацию ее на центрифуге с отделением кристаллизата от маточного карналлитового раствора и возвратом последнего в процесс, отличающийся тем, что, с целью снижения вредных выбросов хлористого водорода и увеличения извлечения хлорида магния при обезвоживания кристаллизата, последний промывают раствором хлорида кальция, подаваемым в количестве от б до 18;, от массы отфильтрованного кристаллизата, а разность между содержанием хлорида кальция в подаваемом на промывку растворе и в маточном карналлитовом растворе составляет от б до 35;4 по массе хлорида кальция.1834247сч ф ф ф й СЧ СЧ СЪ Ю ф д с . со о фс)С фО)Ф СЧ СЧ С) МЪ фсо сч фсо й е 3 ф д) 01 Ф сч сч " СЧ л цъ ф ср с Ве, О- со ссъ,.:с; со с З Ф с фМ э ф счсч г- СЧ СЧ Сб С) ф й,.:С.со й 2 с О О,ооь йсч о 1 сс, - : ф о СЧ СЧ ф ОО ОСЧ СЧ СЧ С 3 оэ 11 . Р с,О СО с, Е,О Сс,сч С- Ос, О Фо;оуэуац еЗ УМ З Ф З а ц Ф ш,й З З2Еоас чсч эо ООО доОфф ч оБытот с фЗ ф 1 Р ф О о оО Фф О ФЗ ф-Й Ф о З З С а фм э ф Б с ае сс о Ф сС о с о ФО ф 3 оо ф З З щ З ф фо. М лз эз о У 2 тф Б о . о - ф аф а с ЗЕ о ф З ф х оФ Заф росф ф Ф М ф ф ф фауо азЕофВфффофоаИ Ядс оо лзс уфО 201ф Еф-о 2о аоФсоУ ййс Зо ом . о ф ф- ффа3 фС Усф оо оуЗ Оа ФУ ЬЗФод Що з з, О фЗ Сч Сч,с о, СчО фсчС Ос) СЧ СЧ,о о, СЧО .Сс ) счО с) СЧ СЧС р СЧс 2 Сч 3 О Е)ОСЧ СЧ су) р) СЧ о -.гсб сч С О с) СЧ См,о СЧ сб сч Г О с ) ое СЧ СЧО СЧосъсч СС Осб СЧ СЧ ф о СЧ л сч. О со ое .: сч счев сч со сч со ОЧЕС оСЧ СЧ д ц, СЧ С) СЧ СЪ о .о: ф С1 ффЗ"аЗ3С, фо 3о,"сО ОООУ э оО Ф ф с 4, ОБ сто3 сф Ффсфо зоц 3ф Сф феЗсс,о1 ц оЗ УафУ Ф3фф эи Зо 3оо1 о е Х Зо оЗ ф С аэ с3 З Ф з лф 2ФСУ ф оо фоФЗ КЗд С Ф о фут о е - со Ф5т а3 Фш,ъ5 ч о 1а ф 3- - та хо фх о о Ж о о а 3Ф талсосоосфс ф -,ол а ааф а 3цсх 5 ф с 5 ф с х о а 3 о ф 3 о о Е сс оф ф е 2 х а 3 Ос о ф Э 5 с о У Яъттт Ф Ефоос оЭ счол - т л ц 5 т ф т 2 Е с 5 т о о а с Ц ОО о ф 5 о 3 фт Й ф Ф 03фтФЕ ЕЕФ От уф оМ ф фа 3 2т,офц о р