CS205476B1 - Manufacturing process of silicate coagulating agent - Google Patents

Manufacturing process of silicate coagulating agent Download PDF

Info

Publication number
CS205476B1
CS205476B1 CS391379A CS391379A CS205476B1 CS 205476 B1 CS205476 B1 CS 205476B1 CS 391379 A CS391379 A CS 391379A CS 391379 A CS391379 A CS 391379A CS 205476 B1 CS205476 B1 CS 205476B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
hydrochloric acid
aluminum
silica
reaction
coagulating agent
Prior art date
Application number
CS391379A
Other languages
Chamorro (ch)
Czech (cs)
Inventor
Stanislav Tesar
Ivo Pavlik
Ladislav Hrdy
Original Assignee
Stanislav Tesar
Ivo Pavlik
Ladislav Hrdy
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 Stanislav Tesar, Ivo Pavlik, Ladislav Hrdy filed Critical Stanislav Tesar
Priority to CS391379A priority Critical patent/CS205476B1/en
Publication of CS205476B1 publication Critical patent/CS205476B1/en

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Předmětem vynálezu je způsob výroby křemičitanového koagulačního prostředku na bázi hliníku z matečných louhů, vznikajících při výrobě fluorokřemičitanu sodného. Matečné louhy, které obsahují kyselinu solnou, se dosud ve většině případů vypouštějí do kanalizace a neutralizují se vápnem nebo jiným alkalizačním činidlem, za vzniku chloridu vápenatého nebo jiné příslušné soli.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of an aluminum-based silicate coagulating agent from mother liquors formed in the production of sodium fluorosilicate. The mother liquors containing hydrochloric acid have so far in most cases been discharged into the sewer and neutralized with lime or other alkalinizing agent to form calcium chloride or other appropriate salt.

Koagulačních prostředků je v ČSSR nedostatek, který brání jejich možnému širokému uplatnění.There is a lack of coagulation means in the CSSR, which prevents their possible wide application.

Čiření vod, nebo chemicko-biologické, případně chemické čištění vod je založeno na koagulačním účinku solí hliníku nebo železa, které hydrolýzou vytváří ve vodě vločky příslušných hydrátů. Ty ve vodě ďisociují a přitahují k sobě opačně nabité částice koloidních látek, nebo jiné opačně nabité částice. Dochází ke vzniku větších aglomerátů vloček, což může být také podporováno pomocnými koagulačními prostředky, včeťně vysokomolekulámích látek. Velké aglomeráty vloček rychleji sedimentují a strhávají sebou zákalotvomé částice nebo i bakterie a jiné špatně sedimentující částice.Water clarification or chemical-biological or chemical water purification is based on the coagulation effect of aluminum or iron salts, which, by hydrolysis, form flakes of the respective hydrates in the water. They dissociate and attract oppositely charged particles of colloidal substances or other oppositely charged particles in the water. Larger flake agglomerates are formed, which can also be promoted by coagulation aids, including high molecular weight substances. Large agglomerates of flakes sediment faster and entrain haze-forming particles or even bacteria and other poorly settling particles.

Je známa výroba klasických koagulačních činidel, jako je například síran hlinitý nebo chlorid železitý. Jejich výroba je složitá a příliš nákladná, těchto činidel jeIt is known to produce conventional coagulating agents such as aluminum sulfate or ferric chloride. Their production is complicated and too expensive, these agents are

205 476205 476

205 476 nedostatek a jsou drahá.205 476 lack and are expensive.

Je známa příprava chlorsíranů železa, vyráběných oxidaci zelené skalice převážně chlorem. Toto činidlo je levnější než klasická koagulační činidla, jeho příprava oxidací zelené skalice chlorem je však pro spotřebitele komplikovaná.It is known to prepare iron chlorosulfates produced by the oxidation of green vitriol, mainly by chlorine. This agent is cheaper than conventional coagulation agents, but its preparation by oxidation of green vitriol with chlorine is complicated for consumers.

Je známa zelená skalice jako koagulační prostředek v kombinaci s alkalickým činidlem, například vápenným mlékem. Toto činidlo je levné, vyžaduje však dávkování jak zelené skalice, tak vápenného mléka. V některých případech však dochází k t.zv. spékání zelené skalice při skladování nebo dopravě, což stěžuje manipulační práce. Účinnost zelené skalice v kombinaci s alkalickým činidlem je nižší, než účinnost klasických koagulačních činidel.Green vitriol is known as a coagulating agent in combination with an alkaline agent such as lime milk. This reagent is inexpensive but requires dosing of both green vitriol and lime milk. In some cases, however, the so-called. sintering of green vitriol during storage or transport, which makes handling difficult. The potency of green vitriol in combination with an alkaline agent is lower than that of conventional coagulation agents.

V zahraničí se vyrábí specielní koagulační činidla na bázi hliníku nebo železa různých obchodních názvů, jejichž dovoz však vyžaduje devizové prostředky.Above all, special coagulating agents based on aluminum or iron of various trade names are produced, the import of which however requires foreign exchange resources.

Je známa i výroba pomocných koagulačních prostředků. Mezi ně patří například aktivovaná kyselina křemičitá, která se vyrábí z vodního skla neutralizací různými kyselinami. Nedostatkem je vysoká cena daná komplikovanou přípravou aktivované kyseliny křemičité.The production of coagulation aids is also known. These include, for example, activated silicic acid, which is produced from water glass by neutralization with various acids. The disadvantage is the high cost due to the complicated preparation of activated silica.

Pro čištění některých specielních odpadních vod je známo také použití odpadního gelu kysličníku křemičitého jako pomocného koagulačního prostředku. Je sice laciný a bez nároku na zvláštní úpravu. Jeho použití je však možné jen v těch případech, kdy odpadní vody obsahují železo a musí být dávkován až v několikanásobně vyšším množství než při použití klasických činidel.For the purification of some special waste water, it is also known to use a silica waste gel as a coagulation aid. It is cheap and without any special treatment. However, its use is only possible in cases where the wastewater contains iron and must be dosed up to several times higher than with conventional reagents.

Nyní bylo nalezeno, že levný a vysoce účinný koagulační prostředek je možno vyrábět na bázi hliníku z matečných louhů, vznikajících při výrobě fluorokřemičitanu sodného, v nichž je přítomna kyselina solná.It has now been found that an inexpensive and highly effective coagulating agent can be produced on an aluminum basis from the mother liquors resulting from the production of sodium fluorosilicate in which hydrochloric acid is present.

Při výrobě superfosfátu z přírodních fosfátů se uvolňuje fluorid křemičitý. Jeho absorpcí ve vodě vzniká 9-11 %-ní kyselina fluorokřemičitá podle reakceThe production of superphosphate from natural phosphates releases silica fluoride. Its absorption in water gives 9-11% fluorosilicic acid according to the reaction

SiP4 + 2 HgO + nH20 = 2 HgSiPg + SiOg . nHgO /1/SiP 4 + 2 HgO + nH 2 O = 2 HgSiPg + SiOg. nHgO / 1 /

Z kyseliny fluorokřemičité se vysolováním nasyceným roztokem chloridu sodného vyrábí fluorokřemičitan sodný podle reakceSodium fluorosilicate is produced from the fluorosilicic acid by salting with a saturated sodium chloride solution according to the reaction

HgSiPg + 2 NaCl « NagSiPg + 2 HC1 /2/HgSiPg + 2 NaCl «NagSiPg + 2 HCl / 2 /

Po vysolení fluorokřemičitanu sodného vzniklý matečný louh obsahuje ve většině případůAfter salting out the sodium fluorosilicate, the mother liquor formed in most cases contains

1,1 - 1,75 mol/1 kyseliny solné, které se dosud bez užitku vypouští a neutralizuje převážně vápenným mlékem za vzniku chloridu vápenatého. Při roční výrobě 1 750 t fluorokřemičitanu sodného je bez užitku vypouštěno do kanalizace a zneutralizováno, při 95 %-ni účinnosti srážení fluorokřemičitanu sodného, cca 645 t/rok kyseliny solné.1.1 - 1.75 mol / l hydrochloric acid, which has so far been discharged and neutralized predominantly with lime milk to form calcium chloride. With an annual production of 1,750 t of sodium fluorosilicate, approx. 645 t / year of hydrochloric acid is discharged into the sewer and neutralized at 95% efficiency of the sodium fluorosilicate precipitation.

20S 47620S 476

Kyselina solná, obsažená v matečném louhu, reaguje s kovovým hliníkem, s výhodou s odpadním hliníkem například odstřižky plechů, za vzniku chloridu hlinitého podle reakceThe hydrochloric acid contained in the mother liquor reacts with the metallic aluminum, preferably with the waste aluminum, e.g.

HC1 + 2 AI » 2 A1C13 + 3 Η? /3/HC1 + 2 AI 2 A1C1 3 + 3 Η ? / 3 /

Při reakci se uvolňuje vodík, který je nutno odvětrávat.The reaction releases hydrogen, which must be vented.

Neutralizaci kyseliny solné je možno také provést hydratovanými kysličníky hliníku podle reakceNeutralization of hydrochloric acid can also be accomplished with hydrated aluminum oxides according to the reaction

HC1 + Al/OH/3 » A1C13 + 3 HgO /4/HCl + Al / OH / 3 »AlCl 3 + 3 HgO / 4 /

Reakcí kyseliny solné, obsažené v matečném louhu z výroby fluorokřemičitanu sodného, s hliníkem nebo hydratovanými kysličníky hliníku vznikne roztok, ve většině případů s obsahem 0,36 - 0,58 mol Al/1. Koncentraci kyseliny solné v matečném louhu a tím i koncentraci účinné složky v koagulačním činidle je možno i zvýšit například technickou kyselinou solnou. Je to výhodné, jelikož při reakci /3/ se směs vznikajícím teplem rychleji zahřeje až na 95 °C, čímž se reakce urychlí. Při nízké koncentraci kyseliny solné v matečném louhu je vhodné počáteční přihřívání reakční směsi na teplotu nad 40 °C.Reaction of the hydrochloric acid contained in the mother liquor of sodium fluorosilicate production with aluminum or hydrated aluminum oxides produces a solution, in most cases containing 0.36 - 0.58 moles of Al / l. The concentration of hydrochloric acid in the mother liquor and thus the concentration of the active ingredient in the coagulating agent can also be increased, for example, with industrial hydrochloric acid. This is advantageous because in reaction (3), the heat generation mixture is heated more rapidly to 95 ° C, thereby accelerating the reaction. At low concentrations of hydrochloric acid in the mother liquor, an initial heating of the reaction mixture to a temperature above 40 ° C is suitable.

Výhodné je vyrábět koagulační činidlo o koncentraci 1 mol Al/1, které vznikne z roztoku, obsahujícího 3,0 - 3,2 mol/1 kyseliny solné. Při této koncentraci není nutné přihřívání směsi. V průběhu reakce dochází k pěnění.It is preferable to produce a coagulating agent having a concentration of 1 mol Al / l, which is formed from a solution containing 3.0-3.2 mol / l hydrochloric acid. It is not necessary to reheat the mixture at this concentration. Foaming occurs during the reaction.

Reakce /3/ se provádí v kyselinovzdomé nádrži, s dokonalým odsáváním vznikajícího vodíku, za občasného promíchání s výhodou pneumaticky. V nádrži je předloženo takové množství kovového hliníku, s výhodou odstřižků hliníkového plechu, které umožňuje ukončení reakce v technologicky únosné době do 2 hodin. Při dosažení pH 2 - 5,5 se reakce přeruší stažením nebo odčerpáním suspenze do zásobní nádrže. Neúplnou neutralizaci kyseliny solné je možno také provést dávkováním hydratovaných kysličníků hliníku podle reakce /4/. Výhodné je ukončit reakci /3/ nebo /4/ při pH 2,5 - 3,5. Nižší pH není na závadu, znamená však nevyužití kyseliny solné.The reaction (3) is carried out in an acid-proof tank, with perfect evacuation of the hydrogen formed, preferably from time to time, preferably pneumatically. An amount of metallic aluminum, preferably aluminum sheet shreds, is provided in the tank to allow completion of the reaction within a technologically feasible time of up to 2 hours. Upon reaching a pH of 2 - 5.5, the reaction is interrupted by withdrawing or pumping the suspension into a storage tank. Incomplete neutralization of hydrochloric acid can also be accomplished by dosing hydrated aluminum oxides according to reaction (4). It is preferred to terminate reaction (3) or (4) at pH 2.5-3.5. Lower pH is not a problem, but it means no use of hydrochloric acid.

Při zvyšování pH v průběhu chemické reakce /3/ nebo /4/ dochází při výrobě koagulačního činidla z matečného louhu z výroby fluorokřemičitanu sodného, který obsahuje rozpuštěný kysličník křemičitý a zbytky kyseliny fluorokřemičité, k vylučování křemičitého gelu. Vyrobené koagulační činidlo obsahuje pomocný křemičitanový koagulační prostředek, v podstatě aktivovaný kysličník křemičitý. Jeho působením dochází po hydrolýze hliníku ke vzniku větších, lépe sedimentujících vloček a k vyššímu účinku činidla.As the pH increases during the chemical reaction (3) or (4), the production of a coagulating agent from the mother liquor of sodium fluorosilicate production, which contains dissolved silica and fluorosilicon acid residues, results in the formation of a silica gel. The coagulating agent produced comprises a silicate coagulating aid, substantially activated silica. Its action leads to the formation of larger, better sedimenting flakes and a higher effect of the agent after the hydrolysis of aluminum.

Je možné vyrábět různé typy koagulačního činidla s odlišným obsahem hliníku a odlišným obsahem gelu kysličníku křemičitého, vyloučeného při reakci /3/ nebo /4/. Obsah gelu kysličníku křemičitého v koagulačním činidle je možno upravit přidáním gelu kysličníku křemičitého, vznikajícího při reakci /1/ do suspenze, vzniklé po přerušení reakce /3/It is possible to produce different types of coagulating agent with a different aluminum content and a different silica gel precipitated in the reaction (3) or (4). The silica gel content of the coagulating agent can be adjusted by adding the silica gel formed in the reaction (1) to the suspension formed after the reaction was interrupted (3).

20S 476 nebo /4/.20S 476 or (4).

Příklady provedení :Examples:

Příklad 1Example 1

Do kyselinovzdomé nádrže se předloží 500 kg odstřižků hliníkového plechu, připustí se 3 000 1 matečného louhu z výroby fluorokřemičitanu sodného s obsahem 144 kg kyseliny solné. Vzájemným působením matečného louhu a kovového hliníku vznikne v době kratěí než 2 hodiny 173 kg chloridu hlinitého. Reakční směs se přitom zahřeje reakčním teplem až na 75 °C. Při zvyšujícím se pH dochází k vylučování gelu kysličníku křemičitého. Při hodnotě pH 3,5 se reakce přeruší přepuštěním suspenze, která obsahuje 0,43 mol/1 ohloridu hlinitého a 0,04 mol/1 kysličníku křemičitého ve formě gelu, do zásobní nádrže, v níž dojde k vychlazení suspenze.500 kg of aluminum sheet shredders are placed in an acid-proof tank and 3,000 l of mother liquor from the production of sodium fluorosilicate containing 144 kg of hydrochloric acid are admitted. The interaction of the mother liquor and the metallic aluminum produces 173 kg of aluminum chloride in less than 2 hours. The reaction mixture is heated to 75 ° C by reaction heat. As the pH rises, the silica gel precipitates. At pH 3.5, the reaction is discontinued by passing a slurry containing 0.43 mol / l aluminum trichloride and 0.04 mol / l silica in the form of a gel into a storage tank to cool the slurry.

Příklad 2Example 2

Do kyselinovzdomé nádrže se předloží 400 kg odstřižků hliníkového plechu, připustí se 3 000 1 matečného louhu z výroby fluorokřemičitanu sodného, který obsahuje 180,5 kg kyseliny solné. Z odměrky se přidá 354,6 1 35,4 %-ní kyseliny solné. Vzájemným působením uvedených komponent vznikne v době kratší než 2 hodiny suspenze, která při hodnotě pH 3,5 obsahuje 400 kg chloridu hlinitého a 11 kg kysličníku křemičitého ve formě gelu. Reakční směs se přitom zahřeje až na 90 °C. Po dosažení pH 3,5 se upraví obsah gelu kysličníku křemičitého přidáním 25 kg gelu kysličníku křemičitého, vznikajícího při absorpci fluoridu křemičitého ve vodě, suspenze se promíchá a přepustí do zásobní nádrže, v níž se vychladí. Suspenze křemičitého koagulačního prostředku obsahuje 1 mol/1 AlCl^ a 0,2 mol/1 gelu SiOg.400 kg of aluminum sheet shredders are placed in an acid-proof tank, and 3,000 l of mother liquor from sodium fluorosilicate production containing 180.5 kg of hydrochloric acid are allowed. 354.6 L of 35.4% hydrochloric acid is added from the measuring cup. Interaction of the two components results in a suspension of less than 2 hours which at pH 3.5 contains 400 kg of aluminum chloride and 11 kg of silica in the form of a gel. The reaction mixture is heated up to 90 ° C. After reaching pH 3.5, the silica gel content is adjusted by adding 25 kg of silica gel resulting from the absorption of silica fluoride in water, mixing the suspension and transferring it to a storage tank in which it is cooled. The silica coagulant suspension contains 1 mol / L AlCl 2 and 0.2 mol / L SiO 2 gel.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob výroby křemičitanového koagulačního prostředku na bázi hliníku, vyznačující se tím, že na hliník ve formě kovu nebo hydratovaného kysličníku se působí matečnými louhy, vznikajícími při výrobě fluorokřemičitehu sodného, do pH 5,5, s výhodou do pH 2,5 3,5, o koncentraci kyseliny solné 0,5 - 3,3 mol/1 kyseliny solné, s výhodou 1,5 - 3 mol/1 kyseliny solné, případně se do koagulačního prostředku přidá gel kysličníku křemičitého, vznikajícího při absorpci fluoridu křemičitého ve vodě, v množství do 1 mol/1 kysličníku křemičitého ve formě gelu, s výhodou v množství do 0,3 mol/1 kysličníku křemičitého ve formě gelu.A process for the production of an aluminum-based silicate coagulating agent, characterized in that aluminum in the form of metal or hydrated oxide is treated with mother liquors resulting from the production of sodium fluorosilicate up to pH 5.5, preferably up to pH 2.5 3.5, having a hydrochloric acid concentration of 0.5-3.3 mol / l hydrochloric acid, preferably 1.5-3 mol / l hydrochloric acid, optionally adding to the coagulating agent a silica gel resulting from the absorption of silica fluoride in water in an amount of up to 1 mol / l of silica in the form of a gel, preferably in an amount up to 0.3 mol / l of silica in the form of a gel.
CS391379A 1979-06-07 1979-06-07 Manufacturing process of silicate coagulating agent CS205476B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS391379A CS205476B1 (en) 1979-06-07 1979-06-07 Manufacturing process of silicate coagulating agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS391379A CS205476B1 (en) 1979-06-07 1979-06-07 Manufacturing process of silicate coagulating agent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS205476B1 true CS205476B1 (en) 1981-05-29

Family

ID=5380580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS391379A CS205476B1 (en) 1979-06-07 1979-06-07 Manufacturing process of silicate coagulating agent

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS205476B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4566986A (en) Flocculating agents and processes for making them
CN105060431B (en) A kind of method for handling high arsenic acid water
JP2006167631A (en) Method and apparatus for treating fluorine-containing wastewater containing phosphoric acid
US3549317A (en) Process for utilizing fluorosilicic acid
JP3977533B2 (en) Method for producing ferric sulfate solution
CN214829550U (en) A kind of treatment device containing organic phosphoric acid cleaning waste liquid
CN103601311B (en) Method for removing fluorine, phosphor, and arsenic from tungsten ion exchange wastewater
CS205476B1 (en) Manufacturing process of silicate coagulating agent
JP3229277B2 (en) Wastewater treatment method
EP1787960B1 (en) Method of removing heavy metals from silicate sources during silicate manufacturing
CS218927B1 (en) Method of making the aluminium-silicon coagulation means
JP4584185B2 (en) Method and apparatus for treating wastewater containing boron
EP1787961B1 (en) Method of removing heavy metals from silicate sources during silicate manufacturing
KR20150103939A (en) A inorganic coagulant of fluoride ion in water treatment and the preparation method thereof
JP3940651B2 (en) Method for recovering hydrofluoric acid
JP2734850B2 (en) How to treat fluorine in wastewater
JP5330329B2 (en) Method and apparatus for treating wastewater containing boron
US7307056B2 (en) Disinfecting peroxosilicated compound with scale preventive effect, preparation method and use thereof
KR20230000222A (en) wastewater treatment system
JP3113249B1 (en) Method for producing alkali-free water glass
USH283H (en) Chemical technique for sequestering ammonia off-gassing from solidified waste
KR100243547B1 (en) The composition of pipe detergent and the preparation method of pipe detergent utilizing thereof
WO1999061376A1 (en) Calcium hypochlorite composition
CN1524800A (en) Preparation method of polymerized ferric sulfate phosphate
CN101746800A (en) Method for recovering and producing cryolite with activated clay production waste water