CZ90197A3 - Způsob získávání solí z minerálních vod - Google Patents

Způsob získávání solí z minerálních vod Download PDF

Info

Publication number
CZ90197A3
CZ90197A3 CZ97901A CZ90197A CZ90197A3 CZ 90197 A3 CZ90197 A3 CZ 90197A3 CZ 97901 A CZ97901 A CZ 97901A CZ 90197 A CZ90197 A CZ 90197A CZ 90197 A3 CZ90197 A3 CZ 90197A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
water
mineral water
magnesium
calcium
cation exchanger
Prior art date
Application number
CZ97901A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ285216B6 (cs
Inventor
Zdeněk Doc. Ing. Csc. Matějka
Original Assignee
Vřídelní Sůl Spol. S R.O.
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 Vřídelní Sůl Spol. S R.O. filed Critical Vřídelní Sůl Spol. S R.O.
Priority to CZ97901A priority Critical patent/CZ285216B6/cs
Publication of CZ90197A3 publication Critical patent/CZ90197A3/cs
Publication of CZ285216B6 publication Critical patent/CZ285216B6/cs

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

-1- ív 901
Způsob získávání solí z mineráln
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu získávání minerálních vod, zachovávající tomuto produktu všechny přižni vé léčivé účinky vřidělní vody. Při přípravě vřídelní soli, mající léčivé účinky, je nutno z vřídelní vody získat v pevném skupenství a v nezměněné chemické struktuře všechny součásti, které jsou v této vodě rozpuštěny a které jsou příčinou léčivých účinků této vody. Pro získání všech důležitých součástí z vřídelní vody v pevné formě je nejvhodnější odpaření vody spojené s krystalizací rozpuštěných látek. Z ekonomických důvodů však není příliš výhodné přímé odpařování vřídelní vody bez jejího předchozího zahuštění, aby se zbytečně neodpařovalo příliš velké množství vody. V minulosti byly již činěny některé pokusy v průmyslovém měřítku o zahuštění minerální vody před jejím odpařením a krystalizací pomocí elektrodialýzy, avšak bez účinné před-úpravy minerální vody. Ve všech případech toto snažení skončilo neúspěšně, protože po krátké době provozu se na povrchu membrán počínaly vytvářet nánosy a inkrustace, které zcela znemožnily provoz elektrodialyzeru.
Za současného stavu technického rozvoje se jako vhodný zahušfovací stupeň ukazují membránové postupy (elektroanalý-za nebo reverzní osmoza). U obou těchto postupů je však nutno předem učinit účinná opatření na zajištění jednak bezporuchového provozu, jednak technicky přijatelné doby funkční životnosti použitých membrán. V praxi to znamená vhodným, účinným a hospodárným způsobem zamezit tvorbě jakýchkoliv sraženin v průběhu membránového procesu zahušťování vřídelní vody před jejím konečným odpařením a krystalizací rozpuštěných solí .
Například v případě karlovarské vřídelní vody je nutno pro splnění tohoto požadavku výraznou měrou snížit před vstupem na membrány celkový obsah vápníku a hořčíku pod 0,6 -2- mg/1 (tyto kationty jsou nebezpečné pro možnost vzniku karbonátových a síranových sraženin) a též křemíku) cca pod 10 mg/1), který může membrány poškozovat tvorbou gelu S1O2 (v případě poklesu hodnoty pH u povrchu membrány) a rovněž velmi nízkou difuzní rychlostí SÍO2 v ionexové membráně, což zhoršuje jak elektrické vlastnosti membrány, tak transportní procesy v ní probíhající.
Požadovaná míra odstraněni vápníku a hořčíku je sice dosažitelná použitím katexů, avšak současně jsou odstraňovány též některé biogenní látky, přítomné v kationtové formě, což je nežádoucí, protože získávaná vřídelni sůl je takto ochuzena o část látek, které způsobuji její léčivé účinky.
Selektivní snížení koncentrace křemíku je komplikované samo o sobě. Karlovarská vřídelni voda totiž obsahuje více než 90 mg SÍO2/I a požadované snížení na úroveň pod 10 mg/1 je dosti náročné. Silně bazický anex v 0H”-formě pochopitelně nelze použít, protože jeho funkce není vůbec selektivní a vysoký obsah ostatních aniontů ve vřídelni vodě by stejně způsobil nasycení anexu již po zpracování několika kolonových objemů. Tento způsob prostě není technicky ani vhodný ale ani schůdný.
Odstraňování křemíku využitím koprecipitačních reakcí při dávkování vápenného mléka do vody není v případě karlovarské vřídelni vody dostatečně účinné: snížení koncentrace S1O2 zhruba pouze na 15 mg/1 se dosáhne až velmi komplikovaným postupem, přičemž požadované koncentrace nižší než 10 mg/1 lze dosáhnout pouze za podmínek krajně ekonomicky i provozně nepříznivých. Navíc průběh srážecích reakcí je spontánní a špatně kontrolovatelný a existuje při nich trvalé riziko zanesení a poškození membrán v koncentrační jednotce vznikaj ícími sraženinami. V odborné literatuře je zpráva o schopnosti aktivovaného oxidu hlinitého vázat z neutrálního nebo slabě alkalického roztoku anionty, přičemž podmínkou této sorpce je předchozí kondicionace tohoto sorbentu kyselinou chlorovodíkovou nebo kyselinou sírovou. Křemík je za těchto podmínek sorbo- -3- ván výrazně pevněji něž běžně se vyskytující anionty (SO^", Cl-, NO3-, HCOg-). Vůči řadě dalších, méně často se vyskytujících anorganických aniontů je však přednostní poutání křemíku nevýrazné, případně je křemík poután dokonce slaběji. V případě karlovarské vřídelní vody by to znamenalo, že se budou z vody intenzivně zachycovat též aniontové biogenní součásti, odpovědné za léčivé účinky vřídelní vody, což je při přípravě karlovarské vřídelní soli naprosto nepřijatelné .
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob získávání solí z minerálních vod, mající zachovány všechny léčivé účinky výchozích zejména vřídelních vod,který spočívá v tom, že minerální voda se postupně uvádí do kontaktu s katexem na odstranění vápníku a hořčíku, dále se voda uvádí do kontaktu s aktivovaným oxidem hlinitým na selektivní odstranění sloučenin křemíku a následně se voda podrobí membránové dialýze s výhodou eIektrodiaIýze a zahuštěná voda se smísí s regeneračním roztokem katexu, obsahujícím součásti odstraněné katexem z minerální vody, a to hlavně vápník, hořčík a některé biogenní kationtové součásti, odpovědné za léčivé účinky minerální vody, získaná směs se podrobí procesu krystalizace a odpařování vody.
Regenerace aktivovaného oxidu hlinitého se z výhodou provádí roztokem hydroxydu sodného.
Procesy odstraňování vápníku, hořčíku a křemíku a membránová elektrodialýza probíhají s výhodou při teplotě 4 až 73 °C.
Aktivovaný oxid hliníku se regeneruje jakmile průniková koncentrace S1O2 za kolonou stoupne na 10 mg/1. Regenerace se provádí roztokem 4% hm. NaOH v množství 10 v/vQ a po vymytí vodovodní vodou na hodnotu pH 10 je kolona opět připravena na selektivní sorpci SiC^. Při běžně doporučovaném a v litaratuře popsaném způsobu -4- se aktivovaný oxid hliníku rgeneruje vesměs dvoustupňové: nejprve se roztokem NaOH vytěsní zachycené anionty a poté se roztokem zředěné minerální kyseliny (HC1 nebo H2S04) sorbent aktivuje aby mohl být použit v další sorpci. Za těchto podmínek zachycuje aktivovaný oxid hliníku všechny anionty, i když s rozličnou afinitou.
Nyní bylo zjištěno, že aktivovaný oxid hliníku zachycuje Si02 i ve své bazické formě (to je po regeneraci pouze roztokem NaOH) a že v této formě nezachycuje žádné jiné součásti, to znamená, že sorpce Si02 je vysoce selektivní. V minerální vodě při tomto postupu proto zůstávají mimo Si02 všechny aniontové součásti, včetně aniontů s biogenním působením. Minerální voda zbavená křemíku tímto způsobem si proto podržuje své léčivé účinky.
Další výhodou této jednostupňové regenerace, kdy se zcela vynechává HC1 nebo H2S04 nebo jakékoliv jiné kyseliny, je zvýšení funkční životnosti a mechanické stability použitého sorbentu, protože i zředěné roztoky minerálních kyselin aktivovaný oxid hliníku rozpouštějí. Nově zavedená regenerace a způsob provozování jsou tudíž vůči aktivovanému oxidu hliníku šetrnější. Příklad provedení j.
Vzorek karlovarské vřidělní vody obsahuje 45 mg/1 Mg a 124 mg/1 Ca a sumární koncentrace těchto dvou kationtů byla snížena na 0,15 mg/1 pomocí 2 sériově řazených kolon s katexem Lewatit S 100 v Na+ formě (1.kolona) a katexem Lewatit OC 1060 v Na+ formě (2.kolona).
Katexem Lewatit S 100 se snižuje celková koncentrace J, O j
Ca a Mgz na 0,3 mval/1 a zpracuje se přibližně 200 kolonových objemů při specifickém zatížení s = 10 v/v0.h-^.
Poté je minerální voda upravována katexem Lewatit OC 1060, kde je celková koncentrace Mgz+ snížena zhruba na 0,1 mg/1. Oba tyto katexy pracují při teplotě 70 °C. Z této vody se posléze selektivně odstraňuje křemík -5- (Si02) v koloně, obsahující bazickou formu aktivovaného oxidu hliníku. Byl použit sorbent s velikostí zrn 0,3 až 0.5 mm. Kontaktní čas minerální vody se zrnitým sorbentem v koloně byl 12 minut, což představuje specifický průtok s = 5 v/v().h"^. Teplota minerální vody byla 50 až 70 °C. Obsah křemíku byl snížen z původní hodnoty okolo 94 mg/1 (jako SÍO2) na průměrnou hodnotu 1 až 2 mg/1, přičemž v průběhu jedné sorpční fáze bylo upraveno 300 kolonových objemů minerální vody.
Takto upravená voda splňuje požadavky na bezporuchový provoz elektrodialýzy. Při zahušťování minerální vody v elektrodialytické jednotce byl obsah rozpuštěných látek zvýšen z hodnoty cca 6 až 7 g/1 na koncentraci cca 100 g/1 a během této operace nebyl pozorován vznik žádných inkrustací , sraženin nebo nánosů uvnitř elektrodialyzeru. Dosažená solnost minerální vody 100 g/1 umožňuje ekonomický provoz odpařovacího a krystalizačního zařízení.
Po skončení sorpční fáze se jak katexy, tak aktivovaný oxid hliníku podrobují regeneraci, při které se zachycené součásti vytěsňují do regeneračního roztoku a sorbenty se převádějí opět do pracovní formy, aby mohly býti opakovaně používány.
Katex Lewatit S 100 se regeneruje roztokem 5% NaCl v množství 5 kolonových objemů. Odpadající regenerační roztok obsahuje Ca, Mg a některé biogenní kationty, odstraněné z minerální vody tímto katexem během sorpční fáze. Proto se tento vyčerpaný regenerační roztok vrací zpět do proudu zahuštěné minerální vody těsně před odpařovací a krystalizační j ednotku. Získaná minerální sůl tedy obsahuje všechny kationty z původní minerální vody a podržuje si tím její léčivé účinky.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný při získávání přírodních solí 6- z minerálních vod, zejména s léčivými účinky.
Způsob podle vynálezu nalezne použití při průmyslové přípravě karlovarské vřídelní soli s léčivými účinky z karlovarské vřídelní vody, jímané z vybraných vrtů a zřídel přímo v oblasti Karlových Varů.

Claims (4)

  1. -7- PATENTÓ. V É NÁROKY Ιώζίτοε ΐηι,αψί, 1. Způsob získávání solí z minerálních vod, maj í erí" zachovány všechny léčivé účinky výchozích zejména vřídelních vod, vyznačující se tím, že minerální voda se postupně uvádí do kontaktu s katexem na odstranění vápníku a hořčíku, dále se voda uvádí do kontaktu s aktivovaným oxidem hlinitým na selektivní odstranění sloučenin křemíku a následně se voda podrobí membránové dialýze a zahuštěná voda se smísí s regeneračním roztokem katexu, obsahujícím součásti odstraněné katexem z minerální vody, a to hlavně vápník, hořčík a některé biogenní kationtové součásti, odpovědné za léčivé účinky minerální vody, získaná směs se podrobí procesu krystalizace a odpařování vody.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se regenerace aktivovaného oxidu hlinitého provádí roztokem hydroxydu sodného.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující se t í m , že se voda po odstranění vápníku, hořčíku a kře míku podrobí membránové elektrodialýze.
  4. 4. Způsob podle nároku 1 až 3 v y z n a č u j í c í s e t í m , že procesy odstraňování vápníku, hořčíku a křemíku a membránová elektrodialýza probíhají při teplotě 4 až 73 °C.
CZ97901A 1997-03-24 1997-03-24 Způsob získávání solí z minerálních vod CZ285216B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ97901A CZ285216B6 (cs) 1997-03-24 1997-03-24 Způsob získávání solí z minerálních vod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ97901A CZ285216B6 (cs) 1997-03-24 1997-03-24 Způsob získávání solí z minerálních vod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ90197A3 true CZ90197A3 (cs) 1998-10-14
CZ285216B6 CZ285216B6 (cs) 1999-06-16

Family

ID=5462434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ97901A CZ285216B6 (cs) 1997-03-24 1997-03-24 Způsob získávání solí z minerálních vod

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ285216B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303306B6 (cs) * 2011-01-14 2012-07-25 Kríž@Ivan Zpusob získávání soli ze zahuštené karlovarské termální vody

Also Published As

Publication number Publication date
CZ285216B6 (cs) 1999-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3589999A (en) Deionization process
JPH0753276B2 (ja) フッ化物含有水の処理方法
JP5157941B2 (ja) ホウ素含有水の処理方法
US4125594A (en) Purification of hydrofluoric acid etching solutions with weak anion exchange resins
EP2792645B1 (en) Process for removing fluorides from water
JP5360764B2 (ja) 被処理水中のアンモニア成分およびリン成分の同時回収方法、並びに同時回収システム
US6036867A (en) Method for desalinating and demineralizing solutions containing acids and/or metal salts
JPH1085743A (ja) 硼素含有水の処理装置及び方法
Schoeman, JJ & MacLeod The effect of particle size and interfering ions on fluoride removal by activated alumina
CZ90197A3 (cs) Způsob získávání solí z minerálních vod
RU2608033C1 (ru) Способ получения оксида скандия
JPH0256958B2 (cs)
US20120107215A1 (en) Method of removing and recovering silica using modified ion exchange materials
JP4014276B2 (ja) ホウ素含有排水の処理方法
JPH1080684A (ja) 硼素含有水の処理装置及び方法
JPH08197049A (ja) ミネラル成分の回収方法
JP4521109B2 (ja) 排水の処理方法
JP2006341139A (ja) 有害な無機性陰イオンの固定化除去方法及びそれに使用する固定化薬剤
JP4058787B2 (ja) ホウ素含有水の処理方法
JPH07206804A (ja) タウリンの精製方法
Turek et al. Electrodialytic utilization of boron IE column post-regeneration lyes
RU2843763C1 (ru) Способ получения карбоната лития из литийсодержащих рассолов
RU2036844C1 (ru) Способ очистки сточных вод от фтора
EP1000903A2 (en) Process for the removal of heavy metals from aqueous streams and system therefor
JPH0299189A (ja) フッ素含有廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20160324