CS198928B1 - Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého - Google Patents

Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého Download PDF

Info

Publication number
CS198928B1
CS198928B1 CS641178A CS641178A CS198928B1 CS 198928 B1 CS198928 B1 CS 198928B1 CS 641178 A CS641178 A CS 641178A CS 641178 A CS641178 A CS 641178A CS 198928 B1 CS198928 B1 CS 198928B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
temperature
monohydrate
water
suspension
mixing
Prior art date
Application number
CS641178A
Other languages
English (en)
Inventor
Pravdomil Kadlas
Jaroslav Nyvlt
Original Assignee
Pravdomil Kadlas
Jaroslav Nyvlt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pravdomil Kadlas, Jaroslav Nyvlt filed Critical Pravdomil Kadlas
Priority to CS641178A priority Critical patent/CS198928B1/cs
Publication of CS198928B1 publication Critical patent/CS198928B1/cs

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatáho, například z výroby titanové běloby a spočívá ve smísení tuhého monohydrétu s vodou. Smísení se provádí v určitém hmotnostním poměru za případného ochlazení a následujícího samovolného ustálení teploty. Po samovolném ustálení teploty se suspenze řízeně chladí rychlostí 0,3 až 1,5 °C za minutu na konečnou teplotu 15 až 35 °C. Vzniklá krystaly heptahydrétu síranu železnatého se oddělí. Základní postup může spočívat také v postupném míšení za teploty 36 až 46 °C a pak se teprve provede rekxystalizace, případně se suspenze monohydrátu ve vodě připraví separátně za teploty 50 až 80 °C. Vlastní piřoeéfl rékrystaliz&ee může být veden ve třech základních variantách.

Description

Vynález pojednává o způsobu přepracování znečistěného monohydrátu síranu železnatého na technicky využitelný heptahydrát rekrystalizaoí v koncentrované suspenzi s vodou nebo zředěnou kyselinou sírovou, obsahující případně síran železnatý. Zředěná odpadr>< ětěpná kyselina sírová z výroby titanové běloby se pro další použití zbavuje části rozpuštěného síranu železnatého například zahuštováním na koncentraci 45 a 55 % hmotnostních. Při tomto zpracování odpadá silně znečistěný monohydrát síranu železnatého o kolísavém
Síran železnatý kyselina sírová titanylsulfát síran horečnatý ostatní sírany složení s Síran železnatý 35 až 55 % hmot.
až 30 % hmot.
až 10 % hmot.
1,5 až 15 % hmot.
až 7 % hmot.
Obsah doprovodných nečistot je tak vysoký, že se tento značně kyselý odpad nehodí k žádnému přímému zužitkování bez předchozí úpravy. Proto se buď halduje·na skládce nebo různým způsobem neutralizuje na druhotný, méně závadný odpad. Oba postupy likvidace jsou nákladné a jsou spojeny se záborem půdy, při čemž nelze vyloučit znečistování povrchových a spodních vod.
Bylo navrženo několik způsobů přepracování tohoto tuhého odpadu na použitelný meziprodukt, například rozpouštěním při vyšší teplotě v kyselé kapalině s následující krystalizací za snížené teploty, při čemž se jako konečné produkty získávají technicky použitelný heptahydrát síranu železnatého ( PeSO^. 7 HgO ) a kysličník titaničitý, nebo míšením s kapalinou obsahující kyselinu sírovou a síran železnatý v poměru 1 : 1 až 4 s následným opakovaným ohřátím a ochlazením vzniklé suspenze, při čemž PeSO^. HgO přejde na
PeSO^. 7 HgO, zbavený převážné části doprovodných nečistot. Oba uvedené postupy jsou však poměrně komplikované a první i energeticky náročný vzhledem k používání vakuového krystalizačního zařízení.
Druhý z uvedených postupů vyžaduje složitější způsob řízení teplotního režimu během rekrystalizace, oož se ve svých důsledcích projevuje ve vyšších nákladech na zařízení, chladicí vodu a zpětné ohřívání již částečně ochlazené suspenze PeSO^, 7 HgO v kyselém nasyceném roztoku síranu železnatého.
Výše uvedené nedostatky nemá způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého, vznikajícího například při zahuštování odpadní kyseliny sírové z výroby titanové bě loby podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se smísí tuhý monohydrát s vodou,. obsahující případně nejvýše 25 % hmot. kyseliny sírové a nejvýše 25 % hmot. síranu železnatého, a to ve hmotnostním poměru mbnohydrátu k vodě rovném 1.: 0,5 až 4 a po případném ochlazení na teplotu 36 a 46 °C a následujícím samovolném ustálení teploty se suspenze řízené chladí rychlostí 0,3 až 1,5 °C/min. na konečnou teplotu 15 až 35 °C, mčež se vzniklé krystaly heptahydrátu síranu železnatého oddělí, přičemž se míšení monohydrátu s vodou a chlazení provádí s výhodou kontinuálně ve třech stupníoh se celkovou dobou zdržení 25 až 120 minut a minimální teplotou v prvním stupni 38 °C.
Předchozí postup může být s výhodpu upraven tak, že se suspenze monohydrátu síranu železnatého připraví postupným míšením s vodou za teploty 36 až 46 °C a pak se teprve pro2
198 928 vede rekrystallzace podle předchozího postupu.
Další úprava základního postupu spočívá v tom, že se suspenze monohydrátu ve vodě připraví separátně za teploty 50 až 80 °C a rekrystallzace se provede odděleně při počáteční teplotě alvspoň 44 °C.
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že nevyžaduje během rekrystallzace ohřívání, které je nahrazeno teplem, uvolňujícím se rekrystallzací nižších krystalohydrátů FeSO^ na vyěší, čímž se zařízení k provádění procesu zjednoduěuje. Vedle toho při vhodném uspořádání a dodržení dále popsaných reakčních podmínek lze rekrystallzací provádět 1 kontinuálním postupem, čímž se zjednoduší obsluha a dosáhne se větší rovnoměrnosti ve velikosti získávaných krystalů. K jejioh separaci z výsledné suspenze lze pak použít méně nákladného zařízení, než je běžně používaná diskontinuální odstředivka s filtrační plachetkou, například odstředivku se sítovaným bubnem, pracující kontinuálně.
Vlastní proces rekrystalizaoe může být veden ve třech základních varlahtách, u kterýoh se vychází ze stejných hmotnostních poměrů a složení výchozích látek. U první se do míchané a chlazené nádoby nejprve předloží voda, obsahující případně H^SO^ a FeSO^, přičemž ae její teplota volí v rozmezí 10 až 40 °C. Pak se zahájí kontinuální dávkování odpadního monohydrátu síranu železnatého, 20 až 40 °C teplého, až do udaného poměru. Během míšení se uvolněné rekrystalizační a rozpouštěof teplo FeSO^. HgO odvádí chlazením tak, aby se teplota suspenze udržovala v mezích 36 a 46 °C. Po ukončení dávkování se chlazení úplně zastaví a pak do 10 minut začne rychlým tempem probíhat rekrystallzace tuhé fáze na heptahydrét síranu železnatého a během ní se teplota suspenze samovolně zvýší až o 4 °C. Jakmile se zastaví vzestup teploty, zapojí se opět chlazení a to tak, aby se teplota rovnoměrně' snižovala rychlostí 0,3 až 1,5 °C za minutu až dosáhne hodnoty 15 až 35 °C. Po ukončení operaoe se krystalová kaše dopraví k separaci například na filtrační odstředivku se sítovaným nebo štěrbinovým bubnem. Konečný produkt se střední velikostí částlo mezi 0,3 až 1 mm obsahuje 2 až 8 % hmot. matečného roztoku. Ke zlepšení kvality lze v závěru odstřelování provést vykratí do 25 % hmot. na množství krystalů nasyceným roztokem FeSO^ ve vodě, obsahující do 5 % hmot. HgSO^. Získají se stejnoměrné nespékavé krystaly FeSO^. 7 HgO, vhodné k různému teohnickému použití například pro výrobu železltých pigmentů, úpravu vody apod, se slože-
ním i Síran železnatý 45 50 % hmot*
kyselina sírové 0,1 2 % hmot.
titanylsulfát 0,05 0,5 % hmot.
síran hořečnatý 1,5 10 % hmot.
Obdobných výsledků lze dosáhnout i tak, že výchozí dobře rozmíchaná suspenze se připraví
ve stejných hmotnostních poměrech obou reagujících látek v oddělené nádobě při teplotě 50 až 80 °C kontinuálně a z ní přetržitě dopravuje do míchané a chlazené krystalizační nádoby, přičemž teplota jejího obsahu nesmí klesnout před započetím vlastního rekrystalizačního pochodu pod 44 °0. Po naplnění nádoby se uvede v činnost chlazení obsahu rychlostí 0,3 až 1,5 °C za minutu, které se přeruší po dosažení teploty mezi 36 až 42 °C, Potom za mírného míchání do 10 minut začne urychleným tempem za uvolňování tepla probíhat rekrystalizaoe tuhé fáze na FeSO^. 7 HgO. Jakmile se tímto pochodem vyvolaný vzestup teploty sus3
198 928 penze zastaví, zapojí ee znovu chlazení tak, aby její teplota klesala rychlostí 0,3 až
1,5 °C ea minutu na koncovou hodnotu 15 až 35 °C. Vzniklé suspenze krystalů FeSO^. 7 HgO se dále zpracuje stejným způsobem jako u první varianty, přičemž produkt má prakticky stejná složení i velikost*
Obě popsané varianty mají věak nevýhodu v tom, že jsou v podstatě diskontinuálníra prooesem, spojeným s větěí pracností a možností kolísání střední velikosti krystalů z jednotlivých vsázek. Rekrystalizaoi je věak možné provádět výhodně i kontinuálně, byť s poněkud složitějším zařízením. Obě látky ve výše uvedených poměrech se dávkují do první ze tří míchaných a chlazených nádob. Rekrystalizační pochod se řídí tak. aby teplota v první nádobě neklesla pod 40 °G a teplota ve druhé nádobě může být až o 5 °C nižší než Ve třetí, kde se musí pohybovat v rozmezí 15 až 36 °C. Celkový objem krystalizačního zařízení je nutné volit tak, aby doba průchodu suspenze činila 25 až 120 minut. Po průchodu krystalizační aparaturou se odvádí k již výše popsané separaci.
Příklad 1
Odpadní FeSO^. HgO obsahoval
FeS04 42,1
HgS04 17,6
tíoso4 7.1
gso4 9,2
hmot. % hmot. % hmot* % hmot. % a byl s teplotou 34 °C během 20 minut v celkovém množství 200 g nadávkován do míchané a chladicím hadem vybavené nádobky se 150 g 2 % Η23θ4 36 °C teplé. Teplota vznikající suspenze byla během nepřetržitého mírného míchání vrtulovým míchadlem ( 140 až 180 otáček za minutu ) regulována tak, že se pohybovala mezi 39,3 až 43,1 °C. Po ukončení dávkování bylo chlazení při 39,6 °C zastaveno a během jedné minuty začala teplota suspenze stoupat, až se po 6 minutách zastavila na 42,6 °C. Od tohoto okamžiku se opět zapojilo chlazení rychlostí 0,93 °C za minutu, až se dosáhlo koncové teploty 26,1 °C. Krystaly FeSP^. 7 HgO byljr ze suspenze odděleny na fritovém filtru Slav závěru filtrace vykryty 20 ¢1 nasyceného roztoku FeSO^ ve 2 % HgSO^. Získaly se krystaly o střední velikosti částic 0,61 mm v množství
120' g se složením : Fe S04 48,2 % hmot.
h2so4 0,2 % hmot.
tíoso4 0,11 % hmot.
MgSO4 6,2 % hmot.
s koeficientan disperzity 0,072.
Příklad 2
Odpadní FeSO4· HgO obsahoval : FeSO4 39
h2so4 19
tíoso4 7
MgS04 8
% hmot. % hmot. % hmot* % hmot.
a s teplotou 28 °C byl v množství 260 g smíchán v nádobce s vrtulovým míchadlem a chladicím hadem se 200 g 2 % HgSO^ 55 °C teplé. Během 2 minut vystoupila teplota vzniklé suspenze na 58 °C a pak vlivem ztrát tepla do okolí zvolna klesala. V dalších 40 minutách se ob4
198 928 časným přihříváním udržovala její teplota v mezích 49 až 55 °C. Fo této době bylo uvedeno v činnost chlazení rychlostí 0,8 až 1 °β za minutu. Jakmile teplota klesla pod 42 °C, bylo chlazení zpomaleno na rychlost 0,4 až 0,5 °C za minutu a již déle neregulováno. Fo dosažení 39,6 °C se pokles teploty zastavil a současně s tím bylo úplně zastaveno chlazení· Během 3 minut se teplota vlivem rekrystalizace FeSO^. 4 HgO na heptahydrát síranu železnatého zvýšila na 41,4 °C. Když teplota přestala stoupat, bylo znovu zapojeno ohlazení rychlostí 0,85 °C za minutu a ukončeno po dosažení teploty 25,6 °C. Separace krystalů heptahydrétu síranu železnatého ze suspenze byla provedena stejným způsobem jako v příkladu 1 a bylo jich získáno 129 g se střední velikostí 0,52 mm, koeficientem disperzity 0,074 ft složením : FeSO^ 47,50 % hmot.
HgSO^ 0,30 % hmot.
TiOSO4 0,13 % hmot.
MgSO^ 5,90 % hmot.
Příklad 3
K provedení zkoušky se použila aparatura, skládající se ze tří vzájemně propojených polypropylenových nádobek, každé o celkovém objemu 800 ml, opatřených vrtulovými míchadly. Propojení bylo provedeno přepadově tak, aby v prvních dvou nádobkách byla klidová výška kapaliny 35 mm. Do první nádobky se předložilo 140 g 2 % HgSO^ °q tePl^ a jednorázově smíchalo se 200 g vzorku odpadního FaSO^. HgO 31 °C teplého se složením :
FeSO^ 42,8 % hmot.
HgSO^ 16,6 % hmot.
TiOSO^ 5,8 % hmot.
MgSO^ 8,6 % hmot.
Fo 5 minutách míchání se teplota ustálila na 43 °C a poté se zahájilo rovnoměrné kontinuálv ní dávkování 680 g odpadního monohydrátu síranu železnatého s teplotou 31 °C a 475 g 2 % kyseliny sírové s teplotou 35 až 40 °C, průměrně 38 °C, do 1. nádobky, které trvalo celkem 82 minut. Fo 10 minutách od zahájení dávkování začala suspenze přetékat do 2. nádobky a za dalěíoh 20 minut do třetí. Obsahem všech nádobek se začalo postupně míohat rychlostí 130 otáček za minutu. Fo 45 minutách od zahájení zkoušky byla ve dvouminutových intervalech odebírána rozmíchaná suspenze ze 3. nádobky v takovém množství, aby se v ní udržovala konstantní hladina a dosáhlo se tak přiblížení podmínkám kontinuálního procesu rekrystallzaoe. Od tohoto okamžiku se dosáhlo zhruba vyrovnaného ohodu, o čemž svědčilo minimální kolísání teplot v jednotlivých nádobkách - v první mezi 39,1 až 40,2 °C, ve druhé mezi 37,8 až 38,2 °C a ve třetí mezi 35,2 až 35,5 °C.
Po ukončení dávkování byla teplota ve 3. nádobce 35,6 °C. Získaná suspenze z ní byla rozdělena stejným způsobem jako v příkladu 1 a byly získány krystaly FeSO^. 7 HgO se střední velikostí částic 0,61 mm, koeficientem disperzity 0,067 a složením :
Fe SO^ 47,50 % hmot., HgSO^ 0,25 % hmot., TiOSO^ 0,11 % hmot·, MgSO^ 5,20 % hmot.
198 928
Příklad 4
Zkouška byla provedena ve shodné aparatuře za stejných časových a hmotnostních podmínek, a tím rozdílem, že druhá nádobka byla opatřena chladícím hadem a teplota přidávané 2 % kyseliny sírové byla v průměru 40 °C. Od 45. minuty pokusu se teploty v nádobkách ustálily ták, že v první kolísala v rozmezí 41,8 až 44 °C, ve druhé v rozmezí 35,4 až 36,2 °0 a ve třetí v rozmezí 36,0 až 38,3 °C.
Po skončení dávkování byla teplota suspenze krystalů heptahydrátu síranu železnatého 36,1 °C a po separaci byla jejioh střední velikost 0,71 mm s koeficientem disperzity 0,11.

Claims (3)

1. Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého, vznikajícího například při zahušťování odpadní kyseliny sírové z výroby titanové běloby, vyznačený tím, že se smísí tuhý monohydrát s vodou, obsahující případně nejvýše 25 % hmotnostních kyseliny sírové a nejvýše 25 % hmotnostních síranu železnatého, a to v hmotnostním poměru monohydrátu k vodě rovném 1 : 0,5 až 4 a po případném ochlazení na teplotu 36 až 46 °C a následujícím samovolném ustálení teploty se suspenze řízeně chladí rychlostí 0,3 až 1,5 °C za minutu na konečnou teplotu 15 až 35 °C, načež se vzniklé krystaly heptahydrátu sířenu železnatého oddělí, přičemž se míšení monohydrátu s vodou a chlazení provádí s výhodou kontinuálně ve třech stupních s celkovou dobou zdržení 25 až 120 minut a minimální teplotou v prvním stupni 38 °C,
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že suspenze monohydrátu se připraví postupným míšením monohydrátu s vodou za teploty 36 až 46 °C.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že suspenze monohydrátu ve vodě se připraví separátně za teploty 50 až 80 °C a rekrystalizaoe se provede odděleně při počáteční teplotě alespoň 44 °C.
CS641178A 1978-10-04 1978-10-04 Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého CS198928B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS641178A CS198928B1 (cs) 1978-10-04 1978-10-04 Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS641178A CS198928B1 (cs) 1978-10-04 1978-10-04 Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS198928B1 true CS198928B1 (cs) 1980-06-30

Family

ID=5411079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS641178A CS198928B1 (cs) 1978-10-04 1978-10-04 Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS198928B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140352380A1 (en) Dewatering of phosphate precipitates
US20140044619A1 (en) Process for converting fgd gypsum to ammonium sulfate and calcium carbonate
KR20190037038A (ko) 시멘트 바이패스 더스트를 이용한 염화칼륨 제조 방법
CA1167235A (en) Process for the preparation of alkali metal or alkaline earth metal peroxides
US2121208A (en) Production of monocalcium phosphate
CS198928B1 (cs) Způsob zpracování odpadního monohydrátu síranu železnatého
US2972521A (en) Production of pure silicon
US4208393A (en) Purification process
US3261665A (en) Process for the treatment of waste sulfuric acid pickle liquor
US2771342A (en) Production of non-caking copperas
US4265867A (en) Preparation of dicalcium phosphate
US3445283A (en) Process for the preparation of instantaneously soluble,porous granular sugar
US3226188A (en) Process for the production of aluminum sulfate melt
US3082064A (en) Production of aluminium sulphate
US2534284A (en) Coagulant and method of clarifying turbid water therewith
NO832454L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av en hydrolyserbar titanylsulfatopploesning
CN114988725B (zh) 一种氢氧化钙悬浮液及其高效制备方法
NO136187B (cs)
US2870202A (en) Method for the obtention of calcium tartrate
Ekdunge et al. Treatment of ammonium fluoride solutions in a semicontinuous fixed bed process
CN115093133B (zh) 一种高活性氢氧化钙悬浮液及其高效的制备方法
US2149327A (en) Method of preparing anhydrous ferric sulphate
CS232516B1 (cs) Způsob zpracování odpadního kyselinou sírovou znečištěného monohydrátu síranu železnatého
US669019A (en) Process of treating furnace-slag.
DE832145C (de) Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen festem wasserfreiem Natriumhydroxyd