ES2321443T3 - Procedimiento para preparar sal. - Google Patents

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Rene Lodewijk Maria Demmer
Antoon Ten Kate
Boris Kuzmanovic
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Mateo Jozef Jacques Mayer
Maarten Andre Irene Schutyser
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Abstract

Procedimiento para preparar sal, que comprende las siguientes etapas: (i) preparar una disolución acuosa de sal que al menos contiene 100 g/L de cloruro de sodio y al menos 0,01 ppm de cationes polivalentes disolviendo una fuente de cloruro de sodio en agua industrial, (ii) añadir a la disolución acuosa de sal una cantidad efectiva de al menos un componente positivo que aumenta la retención, (iii) someter subsiguientemente a la disolución a una etapa de nanofiltración, mediante la cual la disolución se separa en un retenido que está enriquecido en los cationes polivalentes y en un permeado que es la disolución acuosa de sal purificada, y (iv) concentrar el permeado para producir sal.

Description

Procedimiento para preparar sal.
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar sal partiendo de una disolución acuosa de sal que al menos contiene 100 g/L de cloruro de sodio y una cantidad contaminante de cationes polivalentes.
En las disoluciones acuosas de sales que al menos contienen 100 g/L de cloruro de sodio procedentes de una fuente natural están presentes una pluralidad de aniones y cationes, típicamente potasio, bromuro, sulfato, calcio, magnesio, estroncio, hierro, aluminio, bario, fluoruro, yoduro, y bicarbonato. En el procedimiento de preparación de sal y en los procedimientos de preparación de productos en los que la sal es una materia prima, la mayor parte de estos aniones y cationes tienen que separarse. Hasta hoy, en general ha sido imposible separar iones polivalentes tales como Ca^{2+}, Mg^{2+}, Sr^{2+}, CO_{3}^{2-}, SO_{4}^{2-} de una disolución acuosa de sal en una extensión significativa aparte de mediante un procedimiento que comprende la adición de una gran cantidad de carbonato de sodio y de una disolución concentrada de NaOH a la disolución acuosa de sal y someter la disolución a múltiples etapas de floculación y precipitación. Seguidamente, la disolución acuosa de sal se somete típicamente a un procedimiento de evaporación de múltiples efectos para preparar sal.
El procedimiento de purificación de salmuera del estado de la técnica tiene que realizarse como un procedimiento de múltiples etapas anteriormente descrito ya que de lo contrario se produce la formación de costras en el tren de evaporadores. Debido a tal formación de costras disminuye, entre otras propiedades, la capacidad de transferencia de calor de los evaporadores. La sal relativamente pura así producida puede venderse como está y constituye una materia prima adecuada para otros procedimientos de los cuales el principal es la producción de compuestos que contienen cloro, tal como cloro.
No sólo los iones polivalentes ya presentes en la fuente de sodio son los culpables del problema anteriormente mencionado. Debido al ahorro de costes, como suministro de agua para disolver la fuente de cloruro de sodio para producir la salmuera se usa cada vez más agua superficial en lugar de agua de pozo, y, como en general es conocido, el agua superficial también contiene muchas impurezas. Puede hacerse una distinción entre impurezas naturales e impurezas relacionadas con la actividad humana. Las impurezas naturales pueden ser, por ejemplo, minerales que incluyen metales pesados; materiales orgánicos tales como ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y residuos celulares; y nitrato. La naturaleza y la concentración de las impurezas presentes en el agua superficial como consecuencia de la actividad humana dependerán de la fuente de agua particular. Típicamente, están presentes compuestos orgánicos, impurezas tipo iones polivalentes, tales como iones de metales pesados, y/o sales polivalentes. La selección del agua superficial como agua de suministro conduce a la desventaja adicional de que parte de los compuestos orgánicos presentes en el suministro de agua puede trastornar las etapas de purificación por floculación y precipitación, como resultado de lo cual una cantidad acrecentada de iones polivalentes terminará en la salmuera. Se encontró que, en particular, la presencia de materiales orgánicos en el suministro de agua, típicamente ácidos fúlvicos, ácidos húmicos, o sus derivados, microorganismos o residuos celulares, provoca este efecto indeseado. Por otra parte, parte de los materiales orgánicos presentes en el agua puede terminar como contaminantes en la sal. Como resultado, la concentración de TOC (carbono orgánico total) de la sal puede llegar a ser indeseablemente alta. Especialmente, esto es muy indeseable cuando la sal se va a usar en electrólisis.
Parte de los problemas anteriormente mencionados pueden resolverse incorporando etapas de purificación adicionales en el procedimiento de preparación de la sal, tal como instalando un filtro para la salmuera además de la purificación con carbonato de sodio. Sin embargo, tal procedimiento del estado de la técnica para preparar sal purificada comprende muchas etapas todas las cuales requieren grandes reactores y sedimentadores, disminuyendo por lo tanto el atractivo económico. Además, los costes de la inversión de tales instalaciones son altos. Además, se necesita una gran cantidad de productos químicos, tales como carbonato de sodio y sosa cáustica, lo cual es indeseable. Por otra parte, un procedimiento del estado de la técnica sin ninguna etapa de purificación adicional requiere como material de partida una disolución acuosa de sal no demasiado fuertemente contaminada ya que ha quedado claro que las disoluciones acuosas de sales que comprenden una gran cantidad de impurezas son imposibles de purificar en una extensión suficiente usando el procedimiento del estado de la técnica.
Por lo tanto, existe una necesidad en el mercado de un procedimiento para preparar sal partiendo de una disolución acuosa de sal que al menos comprenda 100 g/L de cloruro de sodio, más específicamente salmuera, que sea más simple y no requiera una serie de grandes reactores y la adición de grandes cantidades de productos químicos y en el que puedan usarse otras fuentes de agua diferentes de agua de pozo, tales como agua superficial, para disolver la fuente de sal a la vez que aún pueda obtenerse sal de buena calidad. Además, si fuera posible separar en una mayor extensión los iones polivalentes de una disolución acuosa que al menos contiene 100 g/L de cloruro de sodio, esta disolución acuosa podría ser de menor calidad, es decir, podría contener una mayor cantidad de iones polivalentes, opcionalmente incluso junto con una mayor cantidad de contaminantes orgánicos, pero continuaría siendo adecuada para la producción de sal.
El documento US 5.858.240 describe un procedimiento para la fabricación de cloro-álcali en el que se purifican disoluciones de sal que al menos comprenden 50 g/L de cloruro de sodio mediante una etapa de nanofiltración para separar iones indeseables de las mismas y subsiguientemente se hacen reaccionar con cloro o clorato de sodio mediante una etapa de electrólisis. Dicho procedimiento de nanofiltración es más simple que los procedimientos del estado de la técnica que comprenden múltiples etapas de sedimentación y tampoco implica la adición de grandes cantidades de productos químicos. Sin embargo, la retención de calcio y magnesio que se describe en este documento es aún materia de mejora. Especialmente, como se demuestra en los ejemplos de esta referencia, cuando se incrementa la cantidad de cloruro de sodio en la disolución acuosa de sal, la retención de calcio disminuye fuertemente, siendo la retención de calcio 56,3% cuando la concentración de cloruro de sodio es 139,6 g/L y sólo 12,3% cuando la concentración de cloruro de sodio se incrementa hasta 288,7 g/L. Consecuentemente, la etapa de purificación en la que se separan estos iones no deseados de la disolución acuosa de sal llega a ser más problemática cuando la concentración de sal aumenta, ya que a mayores concentraciones de sal aumenta considerablemente el paso (no deseado) de iones calcio a través de la membrana de nanofiltración junto con la disolución de sal purificada. Debido a que la cantidad de cationes polivalentes que permanecen en la corriente de permeado del documento US 5.858.240 es aún significativa, especialmente en corrientes de salmuera con una concentración deseada (alta) de cloruro de sodio, el procedimiento descrito en el documento US 5.858.240 no es adecuado para preparar sal llevando simplemente a cabo una etapa final de concentración.
El documento GB 2.395.946 se refiere a un procedimiento en el que se purifica agua de mar sometiendo la disolución a una etapa de nanofiltración. El agua de mar se envía a un procedimiento de nanofiltración con un mayor rechazo de iones sulfato en relación a los iones sodio o cloruro. Subsiguientemente, el permeado del procedimiento de nanofiltración se envía a un procedimiento térmico de desalación con el fin de aumentar la concentración de cloruro de sodio en el agua. Finalmente, el cloruro de sodio se separa por precipitación en un cristalizador. El retenido obtenido después de la etapa de nanofiltración puede descargarse por una cascada, o puede enviarse a un procedimiento para la recuperación mineral de componentes tales como magnesio, sulfato, o calcio.
Se menciona que en el procedimiento de nanofiltración se ha de asegurar que la concentración de salmuera sea suficientemente baja para impedir la precipitación de carbonato de calcio. El documento GB 2.395.946 no describe la nanofiltración de corrientes concentradas de cloruro de sodio, es decir, disoluciones acuosas de sales que al menos comprenden 100 g/L de cloruro de sodio.
El documento WO 2004/096404 se refiere a un procedimiento que implica el uso de un antidisolvente que comprende las etapas de: (i) alimentar agua a una fuente de una sal inorgánica para formar una disolución acuosa que comprende dicha sal, (ii) alimentar dicha disolución acuosa a un cristalizador/sedimentador, (iii) poner en contacto dicha disolución acuosa con uno o más antidisolventes que fuerzan a que la sal cristalice al menos parcialmente, exhibiendo al menos uno de dichos antidisolventes propiedades que inhiban el crecimiento de los cristales y/o propiedades que inhiban la formación de costras, y si los antidisolventes no exhiben suficientes propiedades inhibidoras se añaden a los antidisolventes y/o a la disolución acuosa uno o más agentes inhibidores del crecimiento de los cristales, y/o uno o más agentes inhibidores de la formación de costras, (iii) alimentar el rebose del cristalizador/sedimentador que comprende uno o más antidisolventes y una disolución acuosa de sal a una unidad de nanofiltración que comprende una membrana para separar el uno o más antidisolventes de la disolución acuosa de sal, y (iv) separar la sal cristalizada del cristalizador/sedimentador en una suspensión acuosa. Esta referencia no se refiere a un procedimiento en el que el permeado obtenido después de la etapa de nanofiltración se concentra para producir sal. Además, se refiere a un procedimiento de cristalización con antidisolventes, es decir, un procedimiento para producir sal en el que se añaden a una disolución de sal bruta, no purificada previamente, uno o más antidisolventes para efectuar la cristalización. Sin embargo, no se refiere a un procedimiento para purificar una salmuera bruta usando nanofiltración.
Los presentes inventores han encontrado un procedimiento para preparar sal en el que la retención de iones polivalentes, tales como el calcio, en disoluciones acuosas que al menos contienen 100 g/L de cloruro de sodio puede aumentarse significativamente, de modo que en una etapa subsiguiente la disolución acuosa de sal puede ser concentrada para dar sal de la calidad deseada.
La invención proporciona un procedimiento para preparar sal purificada usando una disolución acuosa de sal que al menos contiene 100 g/L de cloruro de sodio y una cantidad contaminante de cationes polivalentes, que comprende las etapas de:
(i)
preparar una disolución acuosa de sal que al menos contiene 100 g/L de cloruro de sodio y al menos 0,01 ppm de cationes polivalentes disolviendo una fuente de cloruro de sodio en agua industrial,
(ii)
añadir a la disolución acuosa de sal una cantidad efectiva de al menos un componente positivo que aumenta la retención,
(iii)
someter subsiguientemente a la disolución a una etapa de nanofiltración, mediante la cual la disolución se separa en un retenido que está enriquecido en los cationes polivalentes y en un permeado que es la disolución acuosa de sal purificada, y
(iv)
concentrar el permeado para producir sal.
Mediante la expresión "componente positivo que aumenta la retención" se quiere decir cualquier aditivo que, cuando se añade a una disolución acuosa que comprende calcio y otros cationes polivalentes tales como magnesio, estroncio, hierro, bario, y/o aluminio, conducirá a un aumento de la retención de calcio y preferiblemente también de la retención de uno o más de los cationes polivalentes seleccionados del grupo que consiste en magnesio, estroncio, hierro, bario y aluminio, cuando esta disolución se somete a una etapa de nanofiltración. Con el fin de determinar si un aditivo es adecuado o no para usar como un componente positivo que aumenta la retención (PREC) en el procedimiento según la presente invención, puede usarse el siguiente ensayo.
Se prepara una salmuera sintética disolviendo 1.120 g de cloruro de sodio ultrapuro de Merck en 3.600 g de agua. Subsiguientemente, se disuelven en la salmuera sintética 17,04 g de Na_{2}SO_{4} y 13,2 g de CaCl_{2}. La salmuera resultante, denotada como salmuera sintética, se alimenta en una unidad DSS lab-stak M20 que contiene 0,036 m^{2} de la membrana de nanofiltración Desal®5DK (de GE/Osmonics). La unidad de la membrana se opera a una presión de 30 bar y temperatura ambiente con un caudal transversal de 600 L/h. La unidad se opera durante 1 hora en modo de reciclo total (el retenido y el permeado se reciclan al depósito de alimentación). Subsiguientemente, se recoge una muestra de permeado de 50 mL y se determina la retención de Ca midiendo las concentraciones de Ca de una muestra de permeado y de retenido después de acidificar y diluir con ácido nítrico usando espectrometría de emisión simultánea con plasma inductivamente acoplado (ICP-ES). Este es el experimento blanco. En un segundo experimento, se añaden 300 ppm de un aditivo a dicha salmuera sintética bruta. Si se forma un precipitado se considera que el aditivo no es adecuado para usar como un PREC en el procedimiento según la invención. Si no se observa visualmente la formación de un precipitado, se repite el experimento de nanofiltración descrito. Se considera que el aditivo es un componente positivo que aumenta la retención si se observa un aumento absoluto de la retención del Ca de al menos 5% en comparación con el experimento blanco.
Sorprendentemente, se ha encontrado que cuando se usa el procedimiento anterior, en la etapa (iii) se observa un aumento absoluto de la retención de calcio de al menos 5%, preferiblemente 7%, más preferiblemente al menos 10% en comparación con un procedimiento en el que la misma disolución acuosa sin el componente positivo que aumenta la retención se somete a tal etapa de nanofiltración. El al menos aumento absoluto del 5% de la retención puede conseguirse para todas las disoluciones acuosas de sales reivindicadas, es decir disoluciones que tienen una concentración de cloruro de sodio que varía de 100 g/L hasta la de saturación e incluso la de supersaturación. Se observa que si en un procedimiento en el que una disolución acuosa que no comprende un componente positivo que aumenta la retención se somete a una etapa de nanofiltración (es decir, en un experimento blanco), la retención de calcio observada está ya entre 90% y 97%, empleando el procedimiento según la presente invención dará aún lugar a un aumento de la retención, sin embargo el aumento absoluto será menor que 5% aunque al menos será de 1%. Se observa que si la retención de calcio es ya más que 97% para el blanco, es de esperar un aumento de la retención tras la adición de un componente positivo que aumenta la retención, pero éste no tendrá ya uso práctico. Preferiblemente, el procedimiento según la presente invención se emplea por lo tanto para una salmuera en la que la retención del calcio en ausencia de un componente positivo que aumenta la retención cae entre 2 y 97%, más preferiblemente entre 4 y 90%, mucho más preferiblemente entre 5 y 75%.
Se advierte además que en general también se observa un aumento de la retención de otros cationes polivalentes presentes en la disolución acuosa de sal, tales como magnesio, estroncio, hierro, bario, y/o aluminio. El aumento absoluto observado en la retención usualmente también supera el 5%.
El PREC usado en el procedimiento según la presente invención se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en poli(ácidos carboxílicos), poliacrilatos, poli(ácidos maleicos), oligopéptidos, polipéptidos, polímeros que portan dos o más grupos éster o carboxialquílicos y opcionalmente también grupos fosfato, fosfonato, fosfino, sulfato y/o sulfonato; azúcares, tales como monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, funcionalizados o no; sales de ferrocianuro; sales de amonio cuaternario; ciclodextrinas; urea; polímeros que portan grupos amino; polímeros que portan uno o más grupos alcohol; polímeros que portan grupos amonio cuaternario; polímeros que comprenden anillos alifáticos que contienen nitrógeno; sales de sodio de polímeros que portan grupos aniónicos; sales de cloruro de polímeros que portan grupos catiónicos; tensioactivos de una fuente natural tal como jabón de ácidos de colofonia desproporcionados; ácido láctico; fosfolípidos; una suspensión de células de levadura; una suspensión de algas; homopolímero de anhídrido maleico; amilasa; proteasa; citrato de sodio; ácido cítrico; nonanoiloxibenceno sulfonato; poli(ácido epoxisuccínico); poliacrilamida; etilenodiamina tetra-acetato de sodio; ácido etilenodiamina tetrametileno fosfónico; polioxietileno éteres sulfonados; ácidos grasos; jugo de naranja; jugo de manzana; y complejos de Fe(II) o Fe(III) con uno o más de los compuestos anteriormente mencionados.
Más preferiblemente, el PREC se selecciona del siguiente grupo de componentes que no contienen nada o muy poca cantidad nitrógeno: poli(ácidos carboxílicos), poli(ácidos acrílicos), poli(ácidos maleicos), y polímeros que portan dos o más grupos éster o carboxialquílicos y opcionalmente también grupos fosfato, fosfonato, fosfino, sulfato y/o sulfonato; azúcares, tales como monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, funcionalizados o no; ciclodextrinas; polímeros que portan uno o más grupos alcohol; sales de sodio de polímeros que portan grupos aniónicos; tensioactivos de una fuente natural tal como jabón de ácidos de colofonia desproporcionados; ácido láctico; una suspensión de células de levadura; una suspensión de algas; homopolímero de anhídrido maleico; citrato de sodio; ácido cítrico; polioxietileno éteres sulfonados; ácidos grasos; jugo de naranja; jugo de manzana; y complejos de Fe(II) o Fe(III) con uno o más de los compuestos anteriormente mencionados. Los componentes que contienen nitrógeno son menos preferidos ya que si trazas de los mismos acaban en la sal darán dificultades en las operaciones de electrólisis debido a la formación NCl_{3}. Especialmente cuando el NCl_{3} se acumula, como es el caso si el cloro gas se licúa como es común en las operaciones comerciales de electrólisis, su formación es muy indeseable porque el producto resultante es explosivo.
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En incluso una realización más preferida, el PREC se selecciona del grupo de componentes ecológicamente válidos: (poli)ácidos carboxílicos, ácidos fosfinocarboxílicos, poli(ácidos acrílicos), poli(ácidos maleicos), glucosa, sacarosa, sacarosa u otros azúcares, y gluconato de sodio.
El más preferido es un PREC seleccionado del grupo de los siguientes compuestos de gran peso molecular: ácidos fosfinocarboxílicos, preferiblemente usados como la disolución acuosa al 40% Belsperse® 164 de Jiangsu Jianghai Chemical Co., y poli(ácidos maleicos), preferiblemente usados como la disolución acuosa al 50% Drewsperse® 747A de Ashland Inc.
Típicamente, la cantidad total de PRECs que necesita añadirse en la etapa (ii) del procedimiento según la presente invención para que sea efectiva (es decir, para efectuar un aumento absoluto del 5% en la retención de al menos el catión calcio polivalente comparado con el blanco) es al menos 15 ppm. Preferiblemente, la cantidad total de PRECs añadida en la etapa (ii) del procedimiento es al menos 25 ppm, más preferiblemente al menos 35 ppm, y mucho más preferiblemente al menos 50 ppm. Preferiblemente, la cantidad total de PRECs añadida en la etapa (ii) del procedimiento según la presente invención es menor que 5.000 ppm, más preferiblemente menor que 1.000 ppm, incluso más preferiblemente menor que 500 ppm, y mucho más preferiblemente menor que 350 ppm. El PREC puede añadirse a la disolución acuosa de sal en forma pura (sólida o líquida) o como una disolución en agua.
Se observa que la expresión "agua industrial" que se usa a lo largo de esta memoria descriptiva se usa para denotar agua obtenida de fuentes de agua superficial o de cualquier otra fuente de agua comparable que contenga impurezas minerales, gaseosas, y/u orgánicas en concentraciones tales que sin purificación el agua no es adecuada como agua potable. Preferiblemente, como agua industrial se usa agua superficial, más preferiblemente agua de canales, acequias, estanques, y mucho más preferiblemente de lagos y ríos.
Una ventaja adicional del procedimiento según la invención es que los iones sulfato que puedan estar presentes en una disolución acuosa de sal también serán separados durante la etapa de nanofiltración, debido a las en general buenas a excelentes propiedades de retención de los iones sulfato de las membranas de nanofiltración adecuadas para usar en el presente procedimiento. El bajo contenido de iones sulfato de la disolución acuosa de sal purificada a partir de la cual se aísla la sal (es decir, el permeado de la etapa (ii) del presente procedimiento) comparado con la disolución de sal purificada a partir de la cual se aísla la sal en procedimientos convencionales de producción de sal en los que no se emplea ninguna etapa de nanofiltración, tiene ventajas adicionales. En primer lugar, usando el procedimiento según la invención se produce sal con un contenido muy bajo de iones sulfato. En segundo lugar, la corriente de purga de la etapa final de concentración se reduce significativamente. Como en general es conocido, la concentración de permeado para producir sal, por ejemplo por evaporación, está típicamente limitada por la calidad requerida de sal, porque durante la etapa de concentración la concentración de impurezas aumentará. Por tanto, si se disminuyen las concentraciones de impurezas en la alimentación de la etapa de concentración, puede aumentarse el factor de concentración y disminuirse la purga mientras aún se produce sal con la calidad requerida. Más específicamente, en muchas plantas de sal el flujo de la purga se determina mediante la concentración final de iones sulfato en las aguas de cristalización. Por lo tanto, la reducción del contenido de iones sulfato en la disolución acuosa a concentrar conduce a una reducción significativa de la purga. En tercer lugar, durante la etapa de concentración, por ejemplo por evaporación de agua, concentraciones altas de iones sulfato pueden conducir a la formación de costras, reduciendo así la eficiencia de la transferencia de calor. Por tanto, reduciendo las concentraciones de iones sulfato en la alimentación a la etapa de concentración se reduce la formación de costras. Como resultado, en la etapa de concentración se adquiere una mayor eficiencia energética y, por lo tanto, concentrar en múltiples etapas no es un prerrequisito.
Para conseguir la separación anteriormente indicada de los iones polivalentes, no se necesita ninguna etapa de cristalización subsiguiente u otro tratamiento de la disolución acuosa de sal. Como resultado del procedimiento según la presente invención, la disolución acuosa de sal resultante de la etapa (iii) es de tal pureza que puede concentrarse directamente en la etapa (iv) subsiguiente para dar sal de una calidad deseada.
Se observa que los documentos US 6.004.464 y US 6.036.867 describen ambos un procedimiento para purificar disoluciones acuosas, es decir, un procedimiento para purificar una corriente de agua agotada en salmuera a partir de un aparato de regeneración de resinas que ablandan el agua y un procedimiento para purificar agua de proceso o agua potable, respectivamente. En los procedimientos descritos en estos dos documents se añade a la disolución acuosa de sal un agente inhibidor de la precipitación seleccionado del grupo de, por ejemplo, poli(ácidos acrílicos) y poli(ácidos carboxílicos) y la corriente de agua se somete a una membrana del tipo de nanofiltración para separar los cationes polivalentes. En el documento US 6.004.464, necesitan añadirse a las salmueras una sal de sulfato soluble y un ácido fuerte para ser capaz de separar la dureza de la disolución acuosa en una extensión aceptable por nanofiltración. Las disoluciones acuosas según ambas referencias son disoluciones acuosas de sales muy diferentes de las que consideraría un experto usar como corriente de entrada en la fabricación de sal porque contienen otros iones y, en tanto y cuanto contienen los mismos iones, muchos de éstos están presentes en cantidades bastante diferentes. Las disoluciones acuosas del documento US 6.036.867 no serían incluso de ningún uso práctico en la producción de sal, ya que están mucho más diluidas y la separación o, alternativamente, el transporte de grandes cantidades de agua hacen ineficientes y más caros los procedimientos de producción de sal.
En el procedimiento según la invención puede realizarse una etapa opcional de pulido. Preferiblemente, tal etapa adicional de pulido se produce entre la etapa (iii) y la etapa (iv) del procedimiento. La etapa de pulido puede incluir alimentar la disolución acuosa a un procedimiento de intercambio de iones o someter la disolución acuosa a una etapa de precipitación con CaCO_{3} con el fin de separar las últimas trazas de iones polivalentes de sistema. Se observa que en la disolución de sal resultante de la etapa (iii) del procedimiento según la invención ya han sido separados tantos iones polivalentes que la etapa opcional de pulido puede realizarse con muy bajos costes de inversión y de productos químicos.
Se observa que la expresión "fuente de sal" que se usa a lo largo de este documento se usa para denominar a todas las sales de fuentes naturales de las cuales más que 25% en peso es NaCl. Preferiblemente, tal sal contiene más que 50% en peso de NaCl. Más preferiblemente, la sal contiene más que 75% en peso de NaCl, aunque una sal que contenga más que 90% en peso de NaCl es mucho más preferida. La sal puede ser sal solar (sal obtenida evaporando agua de la salmuera usando el calor solar), sal gema, y/o depósitos subterráneos de sales. Cuando dicha fuente de sal se disuelve en agua industrial para dar una disolución acuosa de sal que al menos comprende 100 g/L de cloruro de sodio, comprenderá una cantidad total de al menos 0,01 ppm de contaminantes catiónicos polivalentes.
Preferiblemente, la fuente de sal es un depósito subterráneo de sal explotado por medio de explotación minera por disolución usando agua industrial. Si la fuente de sal es sal gema o sal solar, preferiblemente se transporta a un equipo para disolver la sal al cual se añade agua industrial con el fin de preparar la disolución acuosa de sal según la presente invención. La cantidad requerida de uno o más componentes positivos que aumentan la retención según la presente invención se añade a la disolución acuosa de sal así preparada. Sin embargo, también es posible añadir los PRECs a la fuente de sal antes de la etapa de disolución o al agua industrial antes de la etapa de disolución. También es posible una combinación de estos procedimientos.
En una realización alternativa del procedimiento según la presente invención, la concentración de cloruro de sodio puede ajustarse para que al menos sea 100 g/L en una etapa subsiguiente a o simultánea con la adición de uno o más componentes positivos que aumentan la retención a la disolución acuosa y antes de la etapa de nanofiltración (iii).
Preferiblemente, la disolución acuosa de sal en el procedimiento de la presente invención comprende al menos 150 g/L de cloruro de sodio, más preferiblemente al menos 200 g/L, incluso más preferiblemente al menos 250 g/L, incluso aún más preferiblemente al menos 300 g/L; es mucho más preferida una disolución saturada de cloruro de sodio.
En una realización preferida de la presente invención se forma un permeado que es una disolución acuosa casi saturada en cloruro de sodio. La expresión "disolución casi saturada" denota una disolución que comprende más que 80% en peso, preferiblemente más que 90% en peso, más preferiblemente más que 95% en peso, y mucho más preferiblemente más que 98% en peso de la cantidad total de sal disuelta en una disolución saturada. Esto puede conseguirse, por ejemplo, sometiendo una disolución acuosa de sal que ya es una disolución casi saturada a la etapa de nanofiltración en la que la retención de cloruro de sodio es próxima a 0%. En ese caso, en una etapa de concentración subsiguiente se separa agua y la producción de sal se consigue casi inmediatamente, ya que la concentración de sal es igual al límite de solubilidad.
En otra realización de la presente invención, al menos parte del retenido se reutiliza como agua industrial en la etapa de disolución. Por tanto, se recicla al equipo de disolución o al depósito subterráneo de sal. El reciclado del retenido al equipo de disolución o al depósito subterráneo de sal tiene las siguientes ventajas. La disolución acuosa de sal que se somete a la etapa de nanofiltración comprende al menos un componente positivo que aumenta la retención (PREC). Un reciclado del retenido al equipo de disolución reduce así la cantidad de PRECs que necesita añadirse a dicha disolución acuosa de sal. Además, debido a que las impurezas iónicas polivalentes son significativamente retenidas por la membrana de nanofiltración, éstas se acumularán en la salmuera que se recicla al equipo de disolución o al depósito subterráneo de sal. Finalmente, alcanzarán sus límites de solubilidad y, así, se depositarán, por ejemplo en forma de anhidrita o polihalita, en el fondo del equipo de disolución, donde pueden separarse fácilmente vía el lodo, o en el fondo de la caverna.
En esta realización es posible añadir uno o más agentes convencionales retardantes, tales como por ejemplo los descritos en el documento EP1404614, al cristalizador, al equipo de disolución, o al depósito subterráneo de sal con el fin de reducir más la cantidad de contaminantes presentes en la fuente de sal que se disolverá en la disolución acuosa de sal.
En otra realización, los cationes polivalentes comprenden además calcio, los cationes polivalentes magnesio, estroncio, hierro, bario, aluminio o una mezcla de dos or más de esos cationes. En otra realización preferida, la cantidad contaminante de cationes polivalentes es menor que 20.000 ppm y al menos 0,01 ppm, más preferiblemente menos que 10.000 ppm, incluso más preferiblemente menos que 4.000 ppm, y mucho más preferiblemente menos que 2.000 ppm. En una realización más preferida, la cantidad contaminante es al menos 0,1 ppm, incluso más preferiblemente al menos 10 ppm, mucho más preferiblemente al menos 100 ppm.
Preferiblemente, la cantidad de calcio o de magnesio en la disolución acuosa de sal es menor que 2.000 ppm, preferiblemente menor que 1.800 ppm, más preferiblemente menor que 1.600 ppm, mucho más preferiblemente menor que 1.400 ppm. Más preferiblemente, la cantidad combinada de calcio y magnesio es menor que 2.500 ppm, preferiblemente menor que 2.000.
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En otra realización de los procedimientos de la invención, la cantidad de aniones sulfato en la disolución acuosa de sal es menor que 75.000 ppm, preferiblemente menor que 50.000 ppm, más preferiblemente menor que 25.000 ppm, incluso más preferiblemente menor que 1.000 ppm, mucho más preferiblemente menor que 8.000 ppm.
Se observa que la "membrana de nanofiltración", que se coloca dentro de una unidad de nanofiltración con membrana, como se denomina a lo largo de esta memoria descriptiva se usa para denotar cualquier membrana de nanofiltración convencional diseñada para rechazar selectivamente aniones divalentes y otros aniones polivalentes y que tiene un peso molecular de corte de al menos 100 dalton (Da), preferiblemente al menos 150 Da, y en la que el peso molecular de corte es como máximo 25.000 Da, preferiblemente como máximo 10.000 Da, más preferiblemente como máximo 2.500 Da, y mucho más preferiblemente como máximo 1.000 Da. El sistema de nanofiltración utiliza preferiblemente membranas semipermeables del tipo de nanofiltración, tales como las vendidas como FilmTec® NF270 (The Dow Chemical Company), DESAL® 5DK, DESAL® 5DL, y DESAL® 5HL (todas de GE/Osmonics), NTR® 7250 (Nitto Denko Industrial Membranes), y AFC®-30 (PCI Membrane Systems LTD). Éstas y similares membranas adecuadas para usar en el procedimiento según la presente invención son efectivas para rechazar un alto porcentaje de todos los aniones divalentes y especialmente sulfato y carbonato, como lo indica la retención observada de iones sulfato superior a 80%, y preferiblemente superior a 90% durante el procesado de una disolución de 1 g/L de MgSO_{4} en agua desmineralizada en operación en reciclo completo, a la vez que permiten el paso a través de la membrana de un alto porcentaje de todos los aniones monovalentes y especialmente cloruro y bromuro, como lo indica la retención del ion cloruro inferior a 80% y preferiblemente inferior a 70% durante el procesado de una disolución de 1 g/L de NaCl en agua desmineralizada en operación en reciclo completo. Los ensayos con estas disoluciones deben llevarse a cabo a temperatura ambiente, un flujo a través de la membrana de entre 20 L/m^{2}\cdoth y 30 L/m^{2}\cdoth, y una velocidad tangencial para evitar una fuerte polarización por concentración. Las retenciones de cloruro de sodio y de sulfato de magnesio en estos ensayos pueden determinarse usando medidas de conductividad calibradas. Aunque se prefiere el uso de membranas de nanofiltración semipermeables tales como los tipos de membrana anteriormente mencionados, están comercialmente disponibles otras membranas de nanofiltración que tienen estas altas características de rechazo de los iones divalentes y pueden emplearse alternativamente.
Se observa que debido a que las membranas de nanofiltración son muy sensibles al daño mecánico de la capa superior debido a cualquier sólido presente en la alimentación, se recomienda no añadir ningún aditivo a la disolución acuosa que provoque la precipitación de cualquiera de los componentes presentes en la misma antes de la etapa (iii) del presente procedimiento. A este respecto, se observa que, en particular, se prefiere no tener presente en la disolución acuosa ningún aditivo que tenga un efecto antidisolvente.
La concentración del permeado para producir sal, es decir, la etapa de concentración, puede realizarse usando cualquier método de concentración de los procedimientos para la producción de sal conocidos por los expertos e incluyen cristalización evaporativa y cristalización por enfriamiento. Preferiblemente, para efectuar la cristalización de sal en el permeado no se usa(n) antidisolvente(s).
El procedimiento según la presente invención se ilustra más mediante los siguientes ejemplos.
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Ejemplos
En los ejemplos se usa la siguiente definición:
Retención = {1-(concentración de componente en el permeado/concentración de componente en el retenido)} x 100%
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Ejemplo 1
Se realizó un experimento usando dos tipos de membrana, una membrana de NF NF®270 (de DOW Chemical Company FilmTec^{TM}) de película fina de poliamida enrollada en espiral de 10,2 cm y una membrana de NF Desal® 5DK (de GE/Osmonics) de poliamida enrollada en espiral de 10,2 cm con 7,6 m^{2} y 8,4 m^{2} de área de superficie de membrana, respectivamente. Los módulos de membrana se ensayaron en paralelo en una unidad piloto, que se operó en modo de operación continuo y con purga a un caudal tangencial de aproximadamente 3 m^{3}/h por módulo de membrana. A la unidad se suministraron aguas de cristalización obtenidas de un cristalizador de cloruro de sodio. El pH de las aguas de cristalización se redujo a pH 10,7 usando una disolución concentrada (35%) de H_{2}SO_{4}. Además, a las aguas de cristalización se añadieron 101 ppm de un componente positivo que aumenta la retención mediante la adición de 202 ppm de Drewsperse® 747A de Ashland Inc., que es una disolución acuosa al 50% de poli(ácido maleico). Las aguas de cristalización resultante enviadas a la unidad piloto de membranas contenían, entre otros, 280 g/L de NaCl, 0,25 meq/L de calcio, 0,06 meq/L de estroncio, y 1.190 meq/L de SO_{4}^{2-}. La mayoría del retenido se recicló a la línea de alimentación a la membrana (operación en flujo tangencial), mientras que parte del retenido se purgó junto con el permeado para obtener un factor de concentración (la relación del flujo de nueva alimentación respecto al flujo del retenido purgado) de aproximadamente 1,3. Durante la filtración por las membranas a una presión de 32 bar y 40ºC se obtuvieron retenciones de calcio de 99% para Desal® 5DK y NF®270 y de estroncio de 88%.
Ejemplo comparativo 2
Se realizó otro experimento usando dos tipos de membrana, membranas de NF de lámina plana NF®270 (de DOW Chemical Company FilmTec^{TM}) de película fina de poliamida y membranas de NF de lámina plana Desal® 5DK (de GE/Osmonics) de poliamida. Los tipos de membrana se ensayaron simultáneamente en una unidad DSS lab-stak M20, que se operó en modo de alimentación y purga en continuo a un caudal tangencial de 600 L/h. En total se instalaron 0,144 m^{2} de área de superficie de membrana. A la unidad se suministraron aguas de cristalización obtenidas de un cristalizador de cloruro de sodio. El pH de las aguas de cristalización se redujo a pH 10,8 usando una disolución concentrada de H_{2}SO_{4}. No se añadió ningún componente positivo que aumenta la retención. Las aguas de cristalización enviadas a la unidad DSS contenían, entre otros, 1.150 meq/L de SO_{4}^{2-}, 296 g/L de NaCl, 1,3 mg/L de Ca^{2+}, y 655 mg/L de Br^{-}. La filtración por las membranas se realizó a una presión de 50 bar y a una temperatura de 32ºC. La mayoría del retenido se recicló a la línea de alimentación de las membranas (operación en flujo tangencial), mientras que parte del retenido se purgó junto con los permeados para obtener un factor de concentración de aproximadamente 1,3. Las membranas mostraron retenciones de calcio inferiores a 32%.
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Ejemplo comparativo 3
Se realizó otro experimento usando dos tipos de membrana, membrana de NF de lámina plana NF®270 (de DOW Chemical Company FilmTec^{TM}) de película fina de poliamida y membrana de NF de lámina plana Desal® 5DK (de GE/Osmonics) de poliamida. Los tipos de membrana se ensayaron simultáneamente en una unidad DSS lab-stak M20, que se operó en modo de reciclo total (el total de retenido y los permeados se reciclaron al depósito de suministro a las membranas) a un caudal tangencial de 600 L/h. En total se instalaron 0,36 m^{2} de área de superficie de membrana. A la unidad se suministró salmuera bruta obtenida de una fuente de salmuera. No se añadió ningún componente positivo que aumenta la retención. La salmuera bruta enviada a la unidad DSS lab-stak contenía, entre otros, 1,21 g/L de SO_{4}^{2-}, 273 g/L de NaCl, 3,3 mg/L de estroncio, 10,3 mg/L de magnesio, y 494 mg/L de Ca^{2+}. La filtración por la membrana se realizó a una presión de 21 bar y una temperatura de 22ºC. Desal® 5DK y NF®270 mostraron una retención de calcio de 36% y 24%, respectivamente, y retenciones de estroncio inferiores a 59%. Se encontró que las retenciones de magnesio para Desal® 5DK y NF®270 fueron 68% y 66%, respectivamente. Se encontró que las retenciones de iones sulfato para Desal® 5DK y NF®270 fueron 94,2% y 95,9%, respectivamente.
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Ejemplo 4
Se realizó un experimento usando dos tipos de membrana, una membrana de NF NF®270 (de DOW Chemical Company FilmTec^{TM}) de película fina de poliamida enrollada en espiral de 10,2 cm y una membrana de NF Desal® 5DK (de GE/Osmonics) de poliamida enrollada en espiral de 10,2 cm con 7,6 m^{2} y 8,4 m^{2} de área de superficie de membrana, respectivamente. Los módulos de membrana se ensayaron en paralelo en una unidad piloto, que se operó en modo de operación de alimentación y purga en continuo a un caudal tangencial de 3,1 m^{3}/h y 2,6 m^{3}/h por módulo de membrana para NF®270 y Desal® 5DK, respectivamente. A la unidad se suministraron aguas de cristalización obtenidas de un cristalizador de cloruro de sodio. El pH de las aguas de cristalización se redujo a pH 10,6 usando una disolución concentrada (35%) de H_{2}SO_{4}. Además, a las aguas de cristalización se añadieron 96 ppm de un componente positivo que aumenta la retención mediante la adición de 192 ppm de Drewsperse® 747A (véase el ejemplo 1). Las aguas de cristalización resultantes enviadas a la unidad piloto de membrana contenían, entre otros, 280 g/L de NaCl, 0,046 de meq/L de calcio completamente disuelto, y 1.125 meq/L de SO_{4}^{2-}. La mayoría del retenido se recicló a la línea de alimentación de las membranas (operación en flujo tangencial), mientras que parte del retenido se purgó junto con el permeado para obtener un factor de concentración (la relación del flujo de nueva alimentación respecto al flujo del retenido purgado) de aproximadamente 1,3 y 1,2 para NF®270 y Desal® 5DK, respectivamente. Durante la filtración por la membrana a una presión de 32 bar y 34ºC y 39ºC para NF®270 y Desal® 5DK, respectivamente, se obtuvieron retenciones de calcio de 96% y 97%, respectivamente, para Desal® 5DK y NF®270.
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Ejemplo 5
Se realizó otro experimento usando dos tipos de membrana, membrana de NF de lámina plana NF®270 (de DOW Chemical Company FilmTec^{TM}) de película fina de poliamida y membrana de NF de lámina plana Desal® 5DK (de GE/Osmonics) de poliamida, y una salmuera bruta de la misma fuente que se especificó en el ejemplo comparativo 3. Además, a la salmuera bruta se añadieron 300 ppm de un componente positivo que aumenta la retención mediante la adición de 600 ppm de Drewsperse® 747A (véase el ejemplo 1). Los tipos de membrana se ensayaron simultáneamente en una unidad DSS lab-stak M20, que se operó en modo de reciclo total (el total de retenido y los permeados se reciclaron al depósito de suministro a las membranas) a un caudal tangencial de 600 L/h. En total se instalaron 0,216 m^{2} de área de superficie de membrana. A la unidad se suministró salmuera bruta obtenida de una fuente de salmuera. La salmuera bruta enviada a la unidad DSS lab-stak contenía, entre otros, 1,11 g/L de SO_{4}^{2-}, 289 g/L de NaCl, 3,0 mg/L de estroncio, 10,1 mg/L de magnesio, y 490 mg/L de Ca^{2+}. La filtración por la membrana se realizó a una presión de 31 bar y una temperatura de 21ºC. Desal® 5DK y NF®270 mostraron una retención de calcio de 79% y 50%, respectivamente, retenciones de estroncio de 90% y 70%, respectivamente, y retenciones de magnesio de 93% y 79%, respectivamente. Ambas membranas mostraron una retención de cloruro de 0,6%. Desal® 5DK y NF®270 mostraron una retención de sulfato de 96,8% y 98,5%, respectivamente.
Como se demostró mediante los ejemplos 1, 4, 5 y los ejemplos comparativos 2 y 3, la retención de los iones calcio y estroncio usando el procedimiento según la invención se acrecienta significativamente en comparación con los procedimientos en los que no se añade ningún componente positivo que aumenta la retención a la disolución acuosa de sal antes de que se someta a una etapa de nanofiltración, y por lo tanto la disolución acuosa de sal resultante es adecuada para el uso directo en la preparación de sal de buena calidad.
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Ejemplo comparativo 6
Se realizó otro experimento usando membranas de NF de lámina plana Desal® 5DK de poliamida (de GE/
Osmonics). Las membranas se ensayaron simultáneamente en una unidad DSS labstak M20, que se operó en el modo de concentración discontinuo (el total de retenido se recicló al depósito de suministró de la alimentación a la unidad de la membrana, mientras que los permeados producidos se separaron de la unidad y se enviaron a un depósito separado) a un caudal tangencial de 600 L/h. En total se instalaron 0,108 m^{2} de área de superficie de membrana. En total se produjeron 2 kg de permeado, mediante lo cual la alimentación se concentró por un factor de 1,1. Como alimentación se suministró a la unidad una salmuera bruta de una planta de producción de salmuera de Akzo Nobel en Mariager, Dinamarca. No se añadió ningún componente positivo que aumenta la retención. La salmuera bruta enviada a la unidad DSS lab-stak contenía, entre otros, 1,24 g/L de SO_{4}^{2-}, 308 g/L de NaCl, 3,1 mg/L de estroncio, 10,3 mg/L de magnesio, y 494 mg/L de Ca^{2+}. La filtración por la membrana se realizó a una presión de 31 bar y una temperatura de 21ºC. Las membranas Desal® 5DK mostraron inicialmente una retención de calcio de 42% y a un factor de concentración de aproximadamente 1,1 (que significa que aproximadamente 10% de la carga inicial de alimentación se separó como permeado), 49% de retención de calcio.
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Ejemplo comparativo 7
Se realizó un experimento de cristalización evaporativa concentrando 2.000 g de permeado producido en el ejemplo comparativo 6 (es decir, sin usar un componente positivo que aumenta la retención) en un vaso de precipitados de vidrio calentado equipado con un agitador magnético. El experimento se realizó en el punto de ebullición de la salmuera filtrada, es decir, a aproximadamente 108ºC. El factor de concentración fue 2,8, que significa que se evaporaron 1.050 gramos de agua de la disolución original de salmuera. Subsiguientemente, la sal producida se separó filtrando por un filtro Büchner. El filtrado se concentró más por cristalización evaporativa a 108ºC para llegar a un factor de concentración global de 10. La sal producida se obtuvo filtrando por un filtro Büchner y se analizó su contenido en calcio. El calcio encontrado en la sal producida en la última etapa de concentración contribuyó con 386 mg/kg.
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Ejemplo 8
Se realizó otro experimento usando membranas de NF Desal® 5DK de lámina plana de poliamida (de GE/
Osmonics) y una salmuera bruta de la misma fuente que se especificó en el ejemplo comparativo 6. Además, a la salmuera bruta se añadieron 300 ppm del componente positivo que aumenta la retención mediante la adición de 600 ppm de Drewsperse® 747A (véase el ejemplo 1). Las membranas se ensayaron simultáneamente en una unidad DSS labstak M20, que se operó en el modo de concentración discontinuo (el total de retenido se recicló al depósito de suministró de la alimentación a la unidad de la membrana, mientras que los permeados producidos se separaron de la unidad y se enviaron a un depósito separado) a un caudal tangencial de 600 L/h. En total se instalaron 0,108 m^{2} de área de superficie de membrana. En total se produjeron 1,7 kg de permeado, mediante lo cual la alimentación se concentró por un factor de 1,1. La salmuera bruta enviada a la unidad DSS lab-stak contenía, entre otros, 1,24 g/L de SO_{4}^{2-}, 308 g/L de NaCl, 3,1 mg/L de estroncio, 10,3 mg/L de magnesio, y 494 mg/L de Ca^{2+}. La filtración por la membrana se realizó a una presión de 31 bar y una temperatura de 22ºC. Las membranas Desal® 5DK mostraron inicialmente una retención de calcio de 66% y a un factor de concentración de aproximadamente 1,1 (que significa que aproximadamente 10% de la carga inicial de alimentación se separó como permeado), 71% de retención de calcio. El uso del componente positivo que aumenta la retención da por lo tanto lugar a retenciones de calcio de la membrana claramente mayores (véase el ejemplo comparativo 6).
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Ejemplo 9
Se realizó un experimento de cristalización evaporativa concentrando 1.700 g de permeado producido en el ejemplo 8 (usando Drewsperse® 747A como un componente positivo que aumenta la retención) en un vaso de precipitados de vidrio calentado equipado con un agitador magnético. El experimento se realizó en el punto de ebullición de la salmuera filtrada, es decir, a aproximadamente 108ºC. El factor de concentración fue 2,8, que significa que se evaporaron 830 gramos de agua de la disolución original de salmuera. Subsiguientemente, la sal producida se separó filtrando por un filtro Büchner.
El filtrado se concentró más por cristalización evaporativa a 108ºC para llegar a un factor de concentración global de 10. La sal producida se obtuvo filtrando por un filtro Büchner y se analizó su contenido en calcio. El calcio encontrado en la sal producida en la última etapa de concentración contribuyó con 145 mg/kg.
Como se demostró mediante los ejemplos 8, 9 y los ejemplos comparativos 6 y 7, usando el procedimiento según la invención se aumenta significativamente la retención de iones calcio en comparación con el procedimiento en el que no se añade a la disolución acuosa de sal ningún componente positivo que aumenta la retención antes de la nanofiltración. Además de esta ventaja, la sal producida según la invención contiene cantidades de calcio significativamente menores (es decir, un 62% de disminución del contenido de calcio en la sal producida en el ejemplo 9 en comparación con la sal producida en el ejemplo comparativo 7). Por tanto, puede concluirse que la sal preparada según la invención es de calidad significativamente mejor.

Claims (12)

1. Procedimiento para preparar sal, que comprende las siguientes etapas:
(i)
preparar una disolución acuosa de sal que al menos contiene 100 g/L de cloruro de sodio y al menos 0,01 ppm de cationes polivalentes disolviendo una fuente de cloruro de sodio en agua industrial,
(ii)
añadir a la disolución acuosa de sal una cantidad efectiva de al menos un componente positivo que aumenta la retención,
(iii)
someter subsiguientemente a la disolución a una etapa de nanofiltración, mediante la cual la disolución se separa en un retenido que está enriquecido en los cationes polivalentes y en un permeado que es la disolución acuosa de sal purificada, y
(iv)
concentrar el permeado para producir sal.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que la concentración de cloruro de sodio puede ajustarse para que al menos sea 100 g/L en una etapa subsiguiente a o simultánea con la etapa (ii) de añadir el componente positivo que aumenta la retención a la disolución acuosa y antes de la etapa de nanofiltración (iii).
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que al menos parte del retenido se recicla para usar en la etapa de disolución (i).
4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 3, en el que la disolución acuosa comprende al menos 150 g/L de cloruro de sodio, preferiblemente al menos 200 g/L, más preferiblemente al menos 300 g/L de cloruro de sodio, y mucho más preferiblemente es una disolución saturada de cloruro de sodio.
5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en el que el componente positivo que aumenta la retención se selecciona del grupo que consiste en poli(ácidos carboxílicos), poliacrilatos, poli(ácidos maleicos), oligopéptidos, polipéptidos, polímeros que portan dos o más grupos éster o grupos carboxialquílicos y opcionalmente también grupos fosfato, fosfonato, fosfino, sulfato y/o sulfonato; azúcares, tales como monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, funcionalizados o no; sales de ferrocianuro; sales de amonio cuaternario; ciclodextrinas; urea; polímeros que portan grupos amino; polímeros que portan uno o más grupos alcohol; polímeros que portan grupos amonio cuaternario; polímeros que comprenden anillos alifáticos que contienen nitrógeno; sales de sodio de polímeros que portan grupos aniónicos; sales de cloruro de polímeros que portan grupos catiónicos; tensioactivos de una fuente natural tal como jabón de ácidos de colofonia desproporcionados; ácido láctico; fosfolípidos; una suspensión de células de levadura; una suspensión de algas; homopolímero de anhídrido maleico; amilasa; proteasa; citrato de sodio; ácido cítrico; nonanoiloxibenceno sulfonato; poli(ácido epoxisuccínico); poliacrilamida; etilenodiamina tetra-acetato de sodio; ácido etilenodiamina tetrametileno fosfónico; polioxietileno éteres sulfonados; ácidos grasos; jugo de naran-
ja; jugo de manzana; y complejos de Fe(II) o Fe(III) con uno o más de los compuestos anteriormente mencionados.
6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 4, en el que el componente positivo que aumenta la retención se selecciona del grupo que consiste en (poli)ácidos carboxílicos, ácidos fosfinocarboxílicos, poli(ácidos acrílicos), poli(ácidos maleicos), glucosa, sacarosa, sacarosa, y gluconato de sodio.
7. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 6, en el que el componente positivo que aumenta la retención se añade en una cantidad de al menos 15 ppm, preferiblemente al menos 25 ppm, mucho más preferiblemente al menos 50 ppm.
8. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 7, en el que el componente positivo que aumenta la retención se añade en una cantidad de menos que 5.000 ppm, más preferiblemente menos que 1.000 ppm, y mucho más preferiblemente menos que 350 ppm.
9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 8, en el que los iones polivalentes, además de calcio, comprenden magnesio, estroncio, hierro, bario, y/o aluminio.
10. Un procedimiento según la reivindicación 9, en el que la cantidad de calcio o magnesio en la disolución acuosa es menor que 2.000 ppm, preferiblemente menor que 1.800 ppm, más preferiblemente menor que 1.600 ppm, mucho más preferiblemente menor que 1.400 ppm.
11. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 10, en el que la cantidad de aniones sulfato en la disolución acuosa de sal es menor que 75.000 ppm, preferiblemente menor que 50.000 ppm, más preferiblemente menor que 25.000 ppm, mucho más preferiblemente menor que 8.000 ppm.
12. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 11, en el que la fuente de cloruro de sodio es una fuente natural de sal que contiene más que 75% en peso de NaCl, y mucho más preferiblemente, más que 90% en peso de NaCl.
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