CS225248B1 - Způsob zlepšení filtračních vlastností suspenze směsných krystalů monohydrátů síranu železnatého, síranu hořečnatého a titanylsulfátu ve středně koncentrované kyselině sírové - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zlepšení filtračních vlastností suspenze směsných krystalů monohydrátů síranu železnatého, síranu hořečnatého a titanylsulfátu ve středně koncentrované kyselině sírové, vznikající zahušťováním kyselého kapalného odpadu z výroby titanové běloby.

Odpadní asi 20 % kyselina sírová, vznikající při sulfátovém procesu výroby titanové běloby, obsahuje za nepříznivých výrobních podmínek značné množství-až 1,5 % hmotnostních- rozpustných a nerozpustných sloučenin titanu vyjádřeno jako Ti0₂. Tato kyselina není v původní formě ve větším rozsahu technicky využitelná a proto se po případné částečné sedimentaci dispergované tuhé fáze upravuje zahušťováním např. v odparce s ponorným hořákem na koncentraci 45 % hmotnost, a vyšší. Od likvidace neutralizací hydroxidem vápenatým se pro negativní ekologické následky pod tlakem veřejných orgánů upouští. Při zahušťování uvedené odpadní kyseliny sírové se 90 a více % hmotnost, přítomného síranu železnatého vylučuje ve formě drobných 20 až 60 ^m velkých krystalů jako monohydrát v izomorfní směsi s MgSO^ a TiOSO^. Z technické praxe je známo, že příměs až 15 % hmotnost. MgSO^.HgO nemá prakticky vliv na velikost a polydisperzitu vznikajících směsných krystalů.

U TiOSO^ však bylo zjištěno, že jeho obsah už od 3 % hmotnost, postupně snižuje střední velikost krystalů a zvyšuje jejich polydisperzitu· Při tom v podmínkách zahušťování odpadní kyseliny sírové, obsahující titan často i ve formě nerozpustné t.zv. kyseliny metatitaničité, tato přechází pro svou dobrou reaktivitu ve středně koncentrované kyselině sírové snadno do formy titanylsulfátu, čímž se pak sčítá negativní účinek s titanylsulfátem, přítomným ve výchozí zahušťované kyselině sírové. V důsledku toho se výrazně zhoršují filtrační vlastnosti vznikající suspenze, snižu225 248 je se filtrační rychlost, zvyšuje se pronikání tuhé fáze filtrační přepážkou do filtrátu a vlhkost filtračního koláče, který se pak stává obtížné manipulovatelným pro kašovitou konzistenci· Zvýšený průnik tuhé fáze do filtrátu pak nepříznivě působí při jeho využívání např· po smísení s koncentrovanou kyselinou sírovou ve výrobě práškového superfosfátu snižováním konverze fosforečných sloučenin na formy rozpustné ve vodě· Zvýšený obsah kapalné fáze ve filtračním koláči konečně snižuje výtěžnost celého procesu úpra vy odpadní kyseliny sírové z výroby titanové běloby·

Výše uvedené nedostatky při separaci jemné a polydisperzní tuhé fáze prvotně vzniklých krystalů monohydrátu FeSO^, MgSO^ a

drátu síranu železnatého, obsahujícího až do 15 % hmotnost· izomorfního MgSO^.7 HgO, vznikajícího např· při výrobě titanové běloby sulfátovým postupem z ilmenitu· K výše uvedené obtížně filtrovatelné suspenzi se ho při 40 až 120 °C přidá množství 3 až 25 % hmotnostních, počítáno na obsah tuhé fáze v suspenzi· Doba působení obou tuhých fází se volí tak, aby do zahájení separace činila 10 až 200 minut, přičemž teplota nesmí klesnout pod 40 °C.

Za těchto podmínek dochází k rozpouštění přidaného FeSO^THgO za současné tvorby směsných krystalů monohydrátů FeSO^, MgSO^ a TiOSO^.a to přednostně s jemnými původními krystalky, obsahujícími zvýšené množství TiOSO^.HgO· Tím se dosahuje jednak zvětšení střední velikosti částic a dále snížení polydisperzity tuhé fáze· Oba účinky pak pozitivně ovlivňují především průnik tuhé fáze do filtrátu, vlhkost filtračního koláče a mírně se zvyšuje filtrační rychlost·

Uvedeného způsobu úpravy suspenze směsných krystalů monohydrátů FeSO^, MgSO^ a TiOSO^ v zahuštěné odpadní kyselině sírové lze použít ve všech závodech, vyrábějících titanovou bělobu sulfátovým postupem, ve kterých se odpadní štěpné HgSO^ dále zpracovává zahuštováním na koncentraci v kapalné fázi 45 % hmotnostních a vyšší·

Příklad 1

K provozní suspenzi, získané zahuštěním odpadní HgSO^, obsahující 1,1 % hmotnosti TiOSO^ a 0,4 % hmotnosti suspendované kyseli225 248 ny metatitaničité (vyjádřeno jako TiOg), v kapalná fázi obsahující 51 % hmotnosti HgSO^ a o celkové hmotnosti 2 750 g, z toho 735 g tuhé fáze, bylo přidáno při teplotě 61 °C 85 g technického FeSO^.7 HgO /obsah 87 % hmotnosti, zbytek jako MgSO^.7 HgO/, odpadajícího při /výrobě titanové běloby· Suspenze byla míchána po dobu 1 hodiny, přičemž byla její teplota udržována v rozmezí 55 až 65 °C. Pak se φί provedl zjednodušený srovnávací filtrační test s původní neupravenou suspenzí s tímto výsledkem :

	suspenze	zvýšení účinku
původní	upravená
doba filtrace	70 s	59 s	zkrácení 0 18,5 %
průnik tuhé fáze
do filtrátu vyjádřeno
jako Pe2+/% hmotn./	0,95	0,22	snížení na 23,0 %
obsah kapalné fáze
v koláči /% hmotn·/	56,5	44,3	snížení 0 21,5 %

Příklad 2

K provozní suspenzi, získané zahuštěním odpadní HgSO^ z výroby titanové běloby obsahující 0,95 % hmotnosti TiOSO^ a 0,35 % hmotnosti suspendované kyseliny metatitaničité /vyjádřeno jako TiOg/, v kapalné fázi obsahující 49,5 % hmotnosti HgSO^ a o celkové hmotnosti 2 500 g, z toho 690 g tuhé fáze, bylo přidáno při teplotě 84 °C 35 g technického PeS0^,7 HgO o složení jako v příkladu 1. Suspenze byla pak míchána po dobu 90 minut při teplotě mezi 70 až 80 °C. Srovnávací filtrační test s původní suspenzí poskytl tyto výsledky :

doba filtrace průnik tuhé fáze do filtrátu jako Fe²⁺ /% hmotnost·/ obsah kapalné fáze v koláči /% hmot./

původní	suspenze srovnávaná	zvýšení účinku
35 s	33,5 s	zkrácení 0 4,5 %
0,47	0,26	snížení na 55,2 %
46,2	42,5	snížení 0 5,9 %

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   225 248

   Způsob zlepšení filtračních vlastností suspenze směsných krystalů monohydrátů PeSO^, MgSO^ a TiOSO^ ve středně koncentrované odpadní kyselině sírové z výroby titanové běloby, vyznačující se tím, že k suspenzi s teplotou 40 až 120 °C se přidají 3 až 25 % hmotnostních technického heptahydrátu síranu železnatého, počítáno na obsah tuhé fáze ve výchozí suspenzi, s výhodou odpadajícího při výrobě titanové běloby sulfátovým postupem, suspenze se dále míchá po dobu 10 až 200 minut, při čemž její teplota nesmi poklesnout pod 40. °C·