способ донасыщения и очистки природного подземного рассола от примесей ионов кальция и магния

Классы МПК:C01D3/16 осаждением или адсорбцией 
C25B1/34 одновременное получение гидроксидов щелочных металлов и хлора, его кислородных кислот или солей
Автор(ы):, , , , , , , ,
Патентообладатель(и):ОАО "Сибур-Нефтехим" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2000-12-18
публикация патента:

Изобретение относится к электрохимической промышленности для получения очищенного рассола (раствора хлорида натрия) для электролитического производства хлора и гидроксида натрия. Природный подземный рассол смешивают с обратным рассолом, полученным при растворении хлорида натрия, выпадающего при выпаривании электролитической щелочи в производстве хлора и гидроксида натрия, в соотношении 1:3-5. Технический эффект: достигается донасыщение природного рассола, содержащего до 165 г/дм3 хлорида натрия и до 20 г/дм3 ионов кальция и магния, с одновременной очисткой от ионов кальция и магния. 2 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ донасыщения и очистки природного подземного рассола от примесей ионов кальция и магния для электролитического производства хлора и гидроксида натрия, отличающийся тем, что донасыщение проводят одновременно с очисткой путем смешения его с обратным рассолом, полученным при растворении хлорида натрия, выпадающего при выпаривании электролитической щелочи в производстве хлора и гидроксида натрия, при соотношении 1:3-5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистка от примеси ионов кальция в природном подземном рассоле осуществляется за счет содержащихся в обратном рассоле сульфат-ионов при смешении соответствующих объемов обратного и подземного рассолов, определяемых содержанием ионов кальция в подземном рассоле и сульфат-ионов в обратном рассоле.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация гидроксида натрия в обратном рассоле корректируется таким образом, чтобы достигалось содержание ионов магния в подземном рассоле, обеспечивающем соотношение Са2+:Mg2+=10-15:1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам донасыщения и очистки природного подземного рассола (раствора хлорида натрия) для электрохимических производств от примесей ионов кальция и магния.

Известен способ очистки раствора хлорида натрия от кальций-, магний- и сульфат-ионов, включающий его обработку содово-щелочным раствором, отделение осадка от маточного раствора, растворение осадка соляной кислотой, осаждение из полученного раствора хлорида кальция гидроксидов магния и железа, осаждение раствором хлорида кальция сульфатов из маточного раствора и отделение осадка; осаждение гидроксидов магния и железа осуществляют одновременно с осаждением сульфатов при рН 9,5-11,0 с последующим возвратом осадка на стадию осаждения этих примесей в 3 - 10-кратном отношении к свежеобразующемуся (а.с. СССР N 994407, кл. С 01 D 3/16, приоритет от 30.08.81).

Однако этот способ сложен и требует дополнительного оборудования для осуществления стадии растворения шлама и отделения осадков.

Влияние концентрации хлоридов на процесс электролиза обуславливает необходимость получения рассола с концентрацией NaCl, близкой к насыщению, поэтому концентрация хлорида натрия должна быть не ниже 305-310 г/дм3. Природные подземные рассолы характеризуются низким содержанием хлорида натрия и повышенным содержанием солей кальция и магния, что вызывает необходимость сложной и дорогостоящей схемы его очистки для донасыщения. Увеличение концентрации хлорида натрия в природном подземном рассоле может быть достигнуто донасыщением твердой природной солью, а также обратной солью после его очистки (Фурман А.А. и др. Поваренная соль. Производство и применение в химической промышлености. - Химия. 1989).

Авторы поставили перед собой задачу - донасыщение подземного природного рассола, содержащего до 165 г/дм3 хлорида натрия и до 20 г/дм3 ионов кальция и магния, с одновременной его очисткой от этих примесей.

Для решения этой задачи авторы предлагают способ увеличения содержания хлорида натрия в природном подземном рассоле для электрохимического производства хлора и гидроксида натрия с одновременной очисткой его от примесей кальций- и магний-ионов путем смешения его с обратным рассолом в соотношении 1 : 3-5.

Обратный рассол представляет собой раствор хлорида натрия, выпадающего в осадок при выпаривании электролитической щелочи в производстве хлора и едкого натра, содержащий до 300 г/дм3 хлорида натрия и до 14-20 г/дм3 сульфата натрия. Донасыщение природного подземного рассола происходит за счет образующегося при протекании обменных реакций хлорида натрия и взвешенного хлорида натрия, находящегося в обратном рассоле. Соотношение смешиваемых объемов подземного и обратного рассолов (1:3-1:5) определяется содержанием кальций-ионов в подземном рассоле и сульфат-ионов, всегда присутствующих в обратном рассоле. При этом достигается одновременная с донасыщением очистка рассола от кальций-ионов.

Корректировка содержания гидроксида натрия в обратном рассоле позволяет достичь после смешения необходимого содержания ионов магния в рассоле до его оптимального соотношения с содержанием ионов кальция (1:10-15) для дальнейшей содово-каустической очистки.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Подземный рассол, содержащий 165,2 г/дм3 хлорида натрия, 15,0 г/дм3 ионов кальция, 3,9 г/дм3 ионов магния, смешивают с обратным рассолом, содержащим 308 г/дм3 хлорида натрия, 14,5 г/дм3 сульфат-ионов, 4,4 г/дм3 гидроксида натрия в соотношении 1:3. После перемешивания и декантации осадка полученный осветленный рассол содержит 285,6 г/дм3 хлорида натрия, 1,25 г/дм3 ионов кальция, 0,14 г/дм3 ионов магния, 4,0 г/дм3 сульфат ионов, 0,04 г/дм3 гидроксида натрия.

Пример 2. Подземный рассол постоянного состава (аналогичный примеру 1) смешивают с обратным рассолом, содержащим 309,0 г/дм3 хлорида натрия, 10,8 г/дм3 сульфат-ионов, 3,3 г/дм3 гидроксида натрия, в соотношении 1:4. После перемешивания и декантации полученный осветленный рассол содержит 290 г/дм3 хлорида натрия, 1,2 г/дм3 ионов кальция, 0,10 г/дм3 ионов магния, 3,9 г/дм3 сульфат-ионов, 0,04 г/дм3 гидроксида натрия.

Пример 3. Подземный рассол постоянного состава смешивают с обратным рассолом, содержащим 308,5 г/дм3 хлорида натрия, 9,0 г/дм3 сульфат-ионов, 2,9 г/дм3 гидроксида натрия в соотношении 1 : 4,5. После перемешивания и декантации осадка полученный осветленный рассол содержит 298,5 г/дм3 хлорида натрия, 1,1 г/дм3 ионов кальция, 0,09 г/дм3 ионов магния, 4,0 г/дм3 сульфат-ионов и 0,05 г/дм3 гидроксида натрия.

Пример 4. Подземный рассол постоянного состава смешивают с обратным рассолом, содержащим 305,4 г/дм3 хлорида натрия, 9,8 г/дм3 сульфат-ионов, 2,5 г/дм3 гидроксида натрия, в соотношении 1 : 5. После перемешивания и декантации осадка полученный осветленный рассол содержит 300,8 г/дм3 хлорида натрия, 0,8 г/дм3 ионов кальция, отсутствие ионов магния, 7,3 г/дм3 сульфат-ионов и 0,3 г/дм3 гидроксида натрия.

Класс C01D3/16 осаждением или адсорбцией 

удаление кремния из рассола -  патент 2476379 (27.02.2013)
способ комплексной очистки водных растворов хлоридов металлов от примесей железа и сульфат-ионов -  патент 2373140 (20.11.2009)
способ получения рассола для электролиза -  патент 2347746 (27.02.2009)
способ очистки водных растворов хлоридов металлов от сульфат-ионов -  патент 2334678 (27.09.2008)
способ очистки раствора хлорида натрия -  патент 2179952 (27.02.2002)
способ очистки раствора хлорида натрия -  патент 2176616 (10.12.2001)
способ очистки раствора хлорида натрия -  патент 2173298 (10.09.2001)
способ очистки раствора хлорида натрия -  патент 2169116 (20.06.2001)
способ получения карбоната щелочного металла, способ получения карбоната натрия, способ очистки рассола -  патент 2099286 (20.12.1997)
способ получения промышленного водного раствора хлорида натрия -  патент 2099285 (20.12.1997)

Класс C25B1/34 одновременное получение гидроксидов щелочных металлов и хлора, его кислородных кислот или солей

электролизер для получения раствора гипохлорита натрия -  патент 2514194 (27.04.2014)
способ получения диарилкарбоната и переработка, по меньшей мере, одной части образованного при этом раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, в находящемся ниже по технологической цепочке электролизе хлорида щелочных металлов -  патент 2484082 (10.06.2013)
катод для электролитических процессов -  патент 2446235 (27.03.2012)
способ получения рассола для электролиза -  патент 2347746 (27.02.2009)
способ электролиза водных хлорно-щелочных растворов, электрод для электролиза хлорно-щелочного раствора и способ изготовления электролитного электрода -  патент 2330124 (27.07.2008)
устройство для синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия -  патент 2310018 (10.11.2007)
устройство для получения гипохлорита щелочного металла -  патент 2162489 (27.01.2001)
хлорщелочной диафрагменный электролизер -  патент 2136784 (10.09.1999)
способ хлорщелочного электролиза и диафрагменный электролизер -  патент 2126461 (20.02.1999)
электрохимическое устройство -  патент 2119555 (27.09.1998)
Наверх