專利名稱：用毒重石礦粉精制鹽水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氯堿生產(chǎn)中鹽水精制的工藝方法。
在氯堿生產(chǎn)中，為了保護(hù)電極和保持隔膜良好的滲透性，以保證正常生產(chǎn)，必須對(duì)鹽水進(jìn)行精制，除去其中的Ca++Mg++及SO＝4。目前廣泛采用的方法是在鹽水中加入Na2Co3-NaOH-BaCl2分別生成CaCo3、Mg(OH)2和BaSo4沉淀，從而除去Ca++，Mg++和SO＝4達(dá)到鹽水精制的目的。這種方法的缺點(diǎn)是采用價(jià)格較高的Na2Co3和BaCl2作精制劑，使生產(chǎn)成本增高。為了節(jié)約純堿，降低精制鹽水費(fèi)用又開發(fā)了冷凍法、CaCl2法、石灰法等，近年來日本、英國、巴基斯坦等國采用BaCo3作精制劑，來精制鹽水，如日本專利昭51-23960報(bào)導(dǎo)的鹽水精制方法，即是一例。據(jù)估算，該方法可使鹽水精制的費(fèi)用進(jìn)一步降低。
本發(fā)明是在以上方法的基礎(chǔ)上，提出的一種簡便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的鹽水精制方法。經(jīng)小試和工業(yè)性試驗(yàn)表明，本發(fā)明的方法，在保證精制鹽水質(zhì)量的前提下，縮短了沉降時(shí)間，降低了鹽水精制費(fèi)用，有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明中，精制劑的選擇是很重要的，經(jīng)過廣泛篩選，找到了毒重石礦粉作為精制劑。毒重石是一種天然礦物，難溶于水，其主要成份是碳酸鋇(BaCo3)，該礦貯量豐富，開采容易，加工成礦粉的工藝過程簡便易行，不僅可以滿足氯堿行業(yè)的大量需求，而且價(jià)格遠(yuǎn)低于純堿(Na2Co3)、氯化鋇(BaCl2)、碳酸鋇(BaCo3)等化工原料的價(jià)格，是一種能大量提供的、廉價(jià)的精制劑。
毒重石礦粉中的碳酸鋇是一種難溶于水的化合物，18℃時(shí)在水中的溶度積常數(shù)為Ksp＝5.1×10-9。但是將其加入相同溫度下的飽和食鹽水中，由于強(qiáng)電解質(zhì)的鹽效應(yīng)，使溶解度大大提高，因此可以離解出更多的鋇離子Ba++和碳酸根CO＝3，這是以使粗鹽水中的硫酸根(SO＝4)和鈣離子(Ca++)，形成硫酸鋇和碳酸鈣沉淀，理論的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都表明，沉淀是相當(dāng)完全的，精制后，鹽水中碳酸根(SO＝4)和鈣離子(Ca++)含量完全能達(dá)到電解鹽水的質(zhì)量要求。
本發(fā)明的方法是，選取碳酸鋇含量在70%以上的毒重石原礦，經(jīng)研磨粉碎成小于325目的礦粉，作精制劑用。分析粗鹽水中鈣離子(Ca++)的濃度，據(jù)此計(jì)算出碳酸鋇的理論用量，再按比理論量過量10%的實(shí)際用量推算出礦粉的加入量。將毒重石礦粉按計(jì)算的加入量稱量，在氣流攪拌或機(jī)械攪拌的情況下，加入50°～60℃的粗鹽水反應(yīng)槽中，反應(yīng)30～60分鐘后，經(jīng)過沉清、過濾、中和，得到精制鹽水，沉清下來的鹽泥，經(jīng)洗滌后，洗水用于化鹽，渣棄去。分析多批精制鹽水中硫酸根(SO＝4)和鈣離子(Ca++)的含量，硫酸根的除去率達(dá)50%左右，鈣離子的除去率達(dá)到99.5%以上，用自貢鹽、榮縣鹽、青海鹽、連云港鹽分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，都取得滿意的效果。如鹽水中硫酸根(SO＝4)含量超過10克/升時(shí)，應(yīng)按硫酸根的含量計(jì)算出加入的礦粉量，或者適量加入氯化鋇(BaCl2)，這樣硫酸根(SO＝4)的除去效果更佳。
本發(fā)明方法對(duì)原有的精制工藝、設(shè)備，不必作什么改動(dòng)，就能適用。工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，可使鹽水精制費(fèi)用降低60%以上。同時(shí)由于沉降速度加快，沉降時(shí)間縮短，某廠原來用三個(gè)自然沉清槽進(jìn)行沉清，而現(xiàn)在只用一個(gè)自然沉清槽就可以了，從而節(jié)約了設(shè)備費(fèi)用。本法如能廣泛采用，經(jīng)濟(jì)效果將十分可觀。
本發(fā)明方法的實(shí)施例之一1.粗鹽水的配制用回收鹽水和洗鹽泥水在直接加熱的條件下化鹽，原鹽為青海鹽，粗鹽水溫度為50℃。
2.粗鹽水分析分析結(jié)果為NaCl316.02克/升;Ca++876.47毫克/升;Mg++283.02毫克/升;SO＝42.81克/升;NaOH 1.20克/升，PH＝14。
3.毒重石礦粉的準(zhǔn)備將毒重石原礦兩噸，研磨粉碎成小于325目的礦粉。測定其中碳酸鋇含量為81.60%。
4.加礦粉量的計(jì)算BaCo3含量81.60%，反應(yīng)槽中鹽水體積20米3，加料量比理論量過量10%。
X＝197.3×876.47×110%×20/1000×40.08×81.60%＝116.06公斤X為礦粉加入量。
5.鹽水精制將稱量好的116.06公斤礦粉，加入盛有20米3粗鹽水的反應(yīng)槽中，用一臺(tái)1.5米3/小時(shí)的空壓機(jī)連結(jié)二根氣體導(dǎo)管作氣體攪拌，時(shí)間30分鐘，這時(shí)鹽水溫度為50℃。
6.精鹽水分析反應(yīng)完畢后，停止攪拌，即刻取樣，作精鹽水分析。分析結(jié)果鈣離子(Ca++)微量，鎂離子Mg++2.05毫克/升，硫酸根(SO＝4)1.48克/升，完全達(dá)到精鹽水的質(zhì)量要求。
7.電解結(jié)果將這種方法精制的鹽水送入電解槽后，電解運(yùn)行正常，產(chǎn)品完全合格。
用毒重石礦粉精制鹽水工藝流程圖說明原鹽由鹽庫用人工或機(jī)械加入化鹽槽內(nèi)，回收鹽水或清水從底部進(jìn)入化鹽槽，制成飽和鹽水。粗鹽水通過化鹽槽頂部流入(或用泵輸送)反應(yīng)槽，根據(jù)粗鹽水中Ca++含量加入過量的毒重石礦粉，同時(shí)用壓縮空氣或機(jī)械攪拌不斷攪拌，使粗鹽水中的Ca++、Mg++SO＝4與回收鹽水中的氫氧化鈉及加入的毒重石礦粉反應(yīng)生成沉淀，其反應(yīng)式如下
為了使粗鹽水中Ca++、Mg++的沉淀完全，需保持粗鹽水中有一定的過堿量。反應(yīng)后的鹽水在反應(yīng)槽中靜置30分鐘(以減少未反應(yīng)的毒重石礦粉和沉淀物大量帶入沉清槽)，用泵打入沉清槽。加入適量的助沉劑(如聚丙烯酸鈉)，鹽水中的微粒雜質(zhì)凝聚后自然沉降，自沉清槽上部流出的鹽水經(jīng)過沙濾池過濾后，除去其懸浮物，再用鹽酸將PH值調(diào)至7～8，即得到符合要求的精鹽水，供氯堿生產(chǎn)過程中電解工段使用。
沉清槽中的鹽泥，定期排放至洗滌槽中，用清水反復(fù)洗滌，回收其中的鹽份，含鹽洗水回收再用于化鹽，下層泥漿廢棄。
權(quán)利要求
1.一種用毒重石礦粉精制鹽水的方法，先將毒重石原礦研磨粉碎成粉，作鹽水精制劑，在攪拌的情況下，加入粗鹽水中，與其中的鈣離子、鎂離子、硫酸根生成沉淀物從而除去這些離子，達(dá)到鹽水精制的目的。
2.如權(quán)利要求1所述用毒重石礦粉精制鹽水的方法，其特征是礦粉的粒度要小于325目。
3.如權(quán)利要求1所述用毒重石礦粉精制鹽水的方法，其特征是粗鹽水的溫度要控制在50～70℃之間，PH值要大于12。
4.如權(quán)利要求1所述用毒重石礦粉精制鹽水的方法，其特征是反應(yīng)時(shí)間控制在30～60分鐘之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述用毒重石礦粉精制鹽水的方法，其特征是反應(yīng)時(shí)攪拌方式，可以是氣流攪拌，也可以是機(jī)械攪拌。
6.如權(quán)利要求1所述用毒重石礦粉精制鹽水的方法，其特征是加入礦粉的量，應(yīng)比沉淀粗鹽水中要除去離子所需的理論量，過量5%～20%。
全文摘要
本發(fā)明是將廉價(jià)易得的毒重石原礦，研磨粉碎成礦粉，加入粗鹽水中，與其中的鈣離子、硫酸根生成沉淀物，從而除去這些離子，達(dá)到精制鹽水的目的。
文檔編號(hào)C01D3/16GK1046510SQ8910413
公開日1990年10月31日 申請(qǐng)日期1989年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月28日
發(fā)明者付玉慶 申請(qǐng)人:重慶天原化工廠