NO335449B1 - Fremgangsmåte for fremstilling av kalsium-bromid ved væske-væskeekstraksjon - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av kalsiumbromid fra fødesaltoppløsninger, spesielt fra Dødehavet (Dead Sea End Brine, EB), er beskrevet. Fremgangsmåten omfatter ekstrahering av fødesaltoppløsning i motstrømning med et organisk komposittløsningsmiddel; eventuelt, rensing av ekstraktet for å øke forholdet Br:CI ved å kontakte den med en del av produktet; og vasking av det rensede ekstraktet med vann for å få ut produktet, som er en vandig løsning av Ca:Br2. Komposittløsningsmiddelet omfatter en anioisk ekstraktant, slik som en amin eller en blanding av aminer; en kationekstraktant, slik som en karboksylisk fosfor- eller sulfosyre eller en blanding av nevnte syrer; og fortynningsmiddel/blandingsmiddelsom er et organisk løsningsmiddel. En anordning for fremstilling av kalsiumbromid er også beskrevet, som omfatter: Et ekstrasjonsbatteri; eventuelt et rensingsbatteri; og et vaskebatteri, der i det minste et av batteriene omfatter flere trinn.

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av CaBr2- kalsiumbromid - løsninger av saltoppløsninger som inneholder kalsiumbromid, spesielt fra saltoppløsninger fra Dødehavet (Dead Sea End Brine, heretter angitt med EB).

"Saltoppløsning" betyr her en konsentrert saltoppløsning av natriumklorid og andre salter. Konsentrerte oppløsninger som ikke inneholder natriumklorid kalles ikke her "saltoppløsninger", selv om de til tider blir kalt det i litteraturen. Saltoppløsninger fra Dødehavet (heretter kort kalt "EB") er saltoppløsningen som gjenstår etter det endelige konsentrasjonstrinnet i prosessen for fremstilling av karnalitt fra Dødehavsvann. Det inneholder 20 til 25 vekt % Cl", 0,75 til 0,95 vekt % Br", 2-5 vekt % Ca<++>og 5-7 vekt % Mg<++>. Enhver løsning av saltene ovenfor, som har saltkonsentrasjoner hovedsakelig innenfor begrensende omfang, er en saltoppløsning omfattet i denne søknaden, uavhengig av dens opprinnelse, og det som heretter sies om EB skal forstås å gjelde for enhver saltoppløsning som har saltkonsentrasjoner hovedsakelig innenfor grensene ovenfor. Kalsiumbromidløsninger som har konsentrasjoner for eksempel nær 50 vekt %, brukes som klare borefluider og kan eventuelt anvendes som brominbærere. CaBr2fremstilles for tiden ved direkte reaksjon av den flytende løsningen av HBr med Ca(OH)2(kalk) eller CaCo3, etterfulgt av filtrering og konsentrasjon. Denne prosessen er imidlertid kostbar, spesielt siden hydrobromsyre må lages av bromin, som fremstilles fra det samme EP ved stripping med klorin.

Det vil være ønskelig å inngå disse kjemiske prosessene og å gjenvinne kalsiumbromid direkte fra saltoppløsninger som inneholder det, og dette er et av formålene med denne oppfinnelsen.

Ekstraksjonsprosesser er kjent på feltet. Robert R. Grinstead et al. beskriver gjenvinning av magnesiumklorid fra sjøvannkonsentrater i artikkelen "Extraction by Phase Separation with Mixed Ionic Solvents" i Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Develop., 9, nr 1, mars 1970. Denne artikkelen beskriver hvordan magnesiumklorid reversibelt ekstraheres fra en vandig fødesaltoppløsning, som er et sjøvannskonsentrat, med en organisk fase, og deretter strippes fra den organiske fasen ved kontakt med vann for å fremstille en magnesiumkloridløsning. Den organiske fasen som anvendes var en løsning av kvartenær amin (Aloquat 336) og natftensyre eller fra en primær amin (primen JMT) og naftensyre, i toluen. Selv om kalsium er til stede i sjøvann, finnes det normalt lite kalsiumioner i løsningen i nevnte konsentrater, på grunn av den betydelige sulfatkonsentrasjonen, følgelig, ble det ikke betraktet i nevnte artikkel. Separasjonen som ble betraktet var hovedsakelig MgCb fra NaCl.

Utstyret beskrevet av Grinstead et al. består av en ekstraktor som har et antall trinn, og en stripper som har et annet antall trinn. Fødesaltoppløsningen lastes inn i ekstraktoren, den overmettede organiske fasen lastes inn i stripperen. Vann mates til stripperen, fra hvilken det frembringes en produktsaltoppløsning. Den organiske fasen, strippet i stripperen, returneres til ekstraktoren. Det endelige sluttproduktet frembringes fra stripperen. C. Hanson et al. i "Proceedings International Solvent Extraction Conference 1974", volum 1, side 779 til 790, har beskrevet en fremgangsmåte for utvinning av magnesiumklorid fra sjøvannkonsentrater ved anvendelse av vannkonsentrater ved anvendelse av en blandet ioneekstraktant. Flere systemer av ioniske ekstraktanter har blitt studert av forfatterne, og de beste resultatene er sagt å frembringes ved en ekvimolær blanding av Aliquat-336 og Acid-810. Aliquat-336 er en blanding av kvartær alkylammonium-klorider og Acid-810 er hovedsakelig en blanding av isooktanosyre, isononanosyre og isodekansyre. Toluen ble funnet å være en tilfredsstillende oppløsningsvæske/ fortynningsmiddel. C. Hanson et al. i "Extraction of Magnesium Cholride from Brines Using Mixed Ionic Extractants", J. Inorg. Nucl. Chem. 1975, Vol. 37, side 191 til 198 beskriver anvendelsen av organiske ekstraktanter, ved anvendelse av aminer Alamin-336 (blanding av tertiære aminer), Aliquat-336 (blanding av kvarternæraminer), Amberlite LA-2 (blanding av sekundæraminer) og Primene JM-T (blanding av isomere primære aminer), og anvendelse av karboksylsyrer som Acid-810, naftensyre og Versaticsyre 911. Oppløsningsmiddelet/fortynningsmiddelet som ble brukt var toluen.

USP 3 649 219 beskriver en fremgangsmåte for ekstrahering av uorganiske salter fra vandige løsninger som omfatter kontakt med vandig løsning med en ekstraktantvæske, som omfatter et syreelement og et baseelement, som er en amin, separering av den resulterende uorganiske saltinnholdende ekstraktantvæsken fra den uorganiske salt-utarmede vandige fasen, og stripping av det uorganiske saltet fra ekstraktantvæsken med vann.

US 3449088 A beskriver ekstraksjon av kalsiumbromid fra saltoppløsninger ved bruk av hydroksyetere eller glykoletere.

GRINBAUM,B., i "Formation of stable droplets in a mixer-settler battery", Kimiya, Handasa Kimit (1995), side 23,27 og 28 angir produksjon av bromid fra saltoppløsninger fra Dødehavet ved løsningsekstraksjon i et 3-enhets mikser-bunnfellingstank batteri. Det rensede ekstraktet blir vasket med vann.

Kjent teknikk omhandler hovedsakelig separering av MgC^ fra NaCl. Dataene om ekstraksjonen av kalsiumsalter er begrenset og innbefatter hovedsakelig klorider. Det er ingen data på separeringen av to salter av toverdige klorider. Det er ingen data på separeringen av to salter av toverdige metaller. Denne oppfinnelsen vedrører et enda mer komplisert system, og tar for seg separeringen av fire salter av toverdige metaller: CaBr2, CaCb, MgBr2, og MgCb. Videre beskriver henvisningene faktiske laboratorie-eksperimenter og ikke en industrielt gyldig prosess, og tar ikke med i betraktning problemene som oppstår i industriell drift.

Det er derfor et formål med denne oppfinnelsen å frembringe en industriell fremgangsmåte for fremstilling av kalsiumbromid ved ekstrahering fra saltoppløsninger som inneholder kalsiumbromid, spesielt saltoppløsning fra Dødehavet ("Dead Sea End Brine).

Det er et ytterligere formål ved denne oppfinnelsen å frembringe en slik fremgangsmåte som tillater ekstrahering av kalsiumbromid med høyt utbytte.

Det er et ytterligere formål med denne oppfinnelsen å løse de forskjellige problemene som møtes under ekstrahering av kalsiumbromid fra EB og andre saltoppløsninger, som skal spesifiseres detaljert heretter.

Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen fremgår i beskrivelsen nedenfor.

Fødesaltoppløsningen som heretter betraktes er EB, som inneholder 20-27 vekt % Cl", 0,75-0,95 vekt % Br", 2-5 vekt % Ca<++>og 5-7 vekt % Mg<++>. Imidlertid, vedrører oppfinnelsen også andre fødesaltoppløsninger av en lignende sammensetning, uansette deres opprinnelse.

Fremgangsmåten til oppfinnelsen omfatter:

1) ekstrahere en fødesaltoppløsning motstrøms eller tverrstrøms med et komposittorganisk løsningsmiddel; 2) eventuelt rense ekstraktet for å øke forholdet Br:Cl ved å kontakte det med en del av produktet; 3) vaske det eventuelt rensede ekstraktet med vann, fortrinnsvis destillert vann, for å få produktet som er en vandig løsning av CaBr2; og 4) eventuelt konsentrere produktløsningen til den ønskede konsentrasjonen, ikke høyere enn 65 vekt %, for eksempel 52 vekt %.

Føden i nevnte prosess har typisk et Br/Cl vektforhold på omtrent 1/20 til omtrent 1/40. Produktet frembragt fra nevnte prosess har typisk et Br/Cl vektforhold på omtrent 1:1 til omtrent 1:3, hvis det eventuelle rensningstrinnet ikke har blitt utført, og fra 10/1 til 120/1 hvis det har blitt utført.

Den tidligere nevnte ekstraksjonen, rensingen og utvaskingsoperasj onene utføres fortrinnsvis i et antall trinn.

Komposittløsningsmiddelet innbefatter:

en anionisk ekstraktant: en primær, sekundær, tertiær eller kvartær amin med lange, rette eller forgrenede, alifatiske kjeder, fortrinnsvis C8-C12, eller en blanding av nevnte aminer;

en kationekstraktant: en karboksylsyre eller alkyl- eller aryl-fosforsyre, eller alkyl- eller arylsulfonsyre, med lang alifatisk kjede, fortrinnsvis C8-C12, enten rett eller forgrenet, eller en blanding av nevnte syrer;

et fortynningsmiddel/blandingsmateriale: et aromatisk løsningsmiddel, med kort alifatisk kjede, fortrinnsvis C1-C3, for eksempel toluen, xylen, anisol, etylbenzen og så videre eller et nitro- eller haloaromatisk løsningsmiddel, slik som klorbenzen, nitrotoluen, eller et sykloalifatisk løsningsmiddel, slik som sykloheksan, eller en eter eller en substituert anilin.

Komposittløsningsmiddelet inneholder fortrinnsvis hver av de anioniske og kationiske ekstraktantene i molarkonsentrasjoner i områdene 0,4-0,9 M (mol pr liter), den molare konsentrasjonen av nevnte anioniske og kationiske ekstraktanter varierer med ikke mer enn 0,15 M fra hverandre og er fortrinnsvis lik.

Komposittorganiske løsningsmidler som brukes i ekstraksjonstrinnet er fortrinnsvis reflukset løsningsmiddel, det vil si resulterende fra å vaske det rensede ekstraktet med vann (heretter "det vaskede løsningsmiddelet"). Det inneholder små mengder av bromin, for eksempel 200-300 ppm.

Saltoppløsningen som resulterer fra rensingen av ekstraktet for å øke forholdet Br:Cl (heretter "den utarmede tilbakestrømningen") er fortrinnsvis tilbakeløpet, nemlig tilsatt fødesaltoppløsningen og matet med den til ekstraksjonstrinnet.

Produktløsningen holder typisk 15-35 vekt % CaBr2.

Saltoppløsningen som kommer ut fra ekstraksjonstrinnet (heretter "den utarmede salt-oppløsningen") tømmes ut.

Den maksimale molare mengden i løsningsmiddelet etter ekstraksjonen av det med fødesaltoppløsningen kan være lik den molare konsentrasjonen av dens aktive komponenter (0,4 til 0,9 M). Prosentmengden er forholdet mellom mol pr liter (M) av salt ekstrahert og de maksimale mol pr liter som kan ekstraheres (som er lik den molare konsentrasjonen av de aktive komponentene i løsningsmiddelet).

Prosentbelastningen/mengden av løsningsmiddel strekker seg fra omtrent 30 % om vinteren til omtrent 70 % om sommeren på en molar basis. EB-sammensetningen varierer fra vinter til sommer, for eksempel kan bromvektprosenten stige fra 0,8 til 0,9 og klorvektprosenten kan stige fra 23,4 til 26,2. Mengden er høyere når temperaturen er lavere og når ionestyrken er høyere. Mengden er en svært bratt funksjon av temperatur og ionestyrke.

Anordning for utførelse av fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen kan omfatte: a) et ekstraksjonsbatteri; b) eventuelt et rensingsbatteri; og c) et vaskebatteri. Alle batteriene er fortrinnsvis flertrinns. Fremgangsmåten kan utføres i forskjellige typer utstyr. Et demonstrasjonsanlegg ble kjørt i serier med blandingsbunnfellingstanker/-skilletanker.

I et slikt anlegg omfatter hvert trinn en blander der de organiske og vandige fasene blandes og en skilletank der de adskilles. I senere eksperimenter ble prosessen kjørt i en pilotskala og pulset kolonne, der hvert batteri ble kjørt i en kolonne. Kolonnen var høy nok til å gi det påkrevde antallet teoretiske trinn for hvert batteri. Prosessen kan like gjerne utføres i andre typer kolonner, for eksempel pakkede kolonner, Scheibel eller Karr-kolonner.

Utbyttet, beregnet som CaBr2, nemlig forholdet mellom mengden kalsiumbromid i produktløsningen i forhold til mengden av kalsiumbromid i fødesaltoppløsningen, er mellom 20 og 70 vekt %. Den kan økes ved å øke antallet trinn i de forskjellige batteriene og øke forholdet mellom den organiske fase og føden.

I tegningene:

Fig. 1 er et flytskjema av en prosess i følgende utførelsesform av oppfinnelsen;

fig. 2 er et skjematisk blokkdiagram av et batteri av blandere og skilletanker, en del av en anordning for utføring av nevnte fremgangsmåte;

fig. 3 er et skjematisk diagram av en anordning omfattende flere batterier;

fig. 4 er en skjematisk illustrasjon av en tverrstrømningsanordning.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er fortrinnsvis en kontinuerlig prosess, der de organiske og vandige fasene mates motstrøms i forhold til hverandre. Således (se fig. 2) mates den øvre organiske fasen fra den n-te skilletanken, til den "n +1" blanderen, mens den nedre vandige fasen fra den n-te skilletanken mates til den "n - 1" blanderen. Den organiske fasen er en lukket krets over hele anlegget. Noen vandige faser innføres eller trekkes ut ved forskjellige trinn, som beskrevet i fremgangsmåteflytarket (fig. 1). Ekstraksjonsbatteriet omfatter, for eksempel 5 blander-skilletanker; rensebatteriet omfatter for eksempel 6 blandere-skilletanker, og vaskebatteriet omfatter også for eksempel 6 blandere-skilletanker. Høyden på en 40 mm pulset kolonne for hvert batteri er fra 5 til 10 meter.

Et pilotanlegg ble satt opp ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, som produserte, ved stasjonær tilstand, 2100 tonn pr år av CaBr252 vekt %. I nevnte anlegg er blanderen en tank på 1250 mm i diameter og med en høyde på 1400 mm, omrørt av en bladturpin. Den vandige og organiske strømningene kommer inn ved bunnen av blanderen ved hjelp av separate kanaler, og pumpes til omrøringshuset, og kastes forover, generelt vinkelrett.

Skilletanken er en tank med en diameter på 2500 mm og en aktiv høyde på 1800 mm. Strømningene kommer inn i skilletanken fra blanderen ved hjelp av en rektangulær kanal til ringrommet lokalisert i midten av blanderen. Ringrommet består av et sett av fordypninger (spalter) som skaper en horisontal fordeling av blandingen. Adskillelses-området i skilletanken består av 12 enheter med strømningsfordelere. Det rolige området er bygget av horisontale plater gjennom hvilke blandingen passerer og separeres. Ved den øvre kanten av skilletanken, er det en kanal for omkretsoppsamling, med en utgangsåpning på 20,32 cm til den neste blanderen. Ved bunnen av skilletanken, er det et innrettingssystem ved hjelp av et variabelt ben, som bestemmer den vandige fasens høyde i skilletanken.

Konstruksjonmaterialet til blanderne og skilletankene er F.R.P. Cristic 600 PA eller lignende.

Blander-skilletanker som kan brukes for å utføre oppfinnelsen, er kjent teknikk og er beskrevet i for eksempel US-patent 3 489 526. Kompakte skilletanker som kan brukes for å utføre oppfinnelsen er kjent og er beskrevet for eksempel i US-patent 3 563 389. Turbinblandere som kan brukes for å utføre oppfinnelsen er kjent teknikk og er beskrevet for eksempel i US-patent 3 973 759.

Minst fire forskjellige typer kolonner, som kan brukes til å utføre oppfinnelsen er kjent: pakkede kolonner, beskrevet for eksempel i G. Stevens i JC Godfrey og M. Slater "Liquid-liquid Extraction Equipment, BPC (Bateman Pulsed Column), Karr resiproperende kolonne, beskrevet for eksempel i AE Karr og TC Lo, Chem. Eng. Prog. 72, 68 (1976) og Scheibel omrøringskolonne som beskrevet for eksempel i US-patent 3 389 970.

Fremgangsmåten i oppfinnelsen omfatter ekstrahering av føden, typisk EB, av en komposittløsningsmiddel, som innbefatter en anionisk ekstraktant, en kationisk ekstraktant og et fortynningsmiddel, som også tjener som et blandingsmateriale.

Som beskrevet tidligere, kan fremgangsmåten utføres i et hvilket som helst slags komposittløsningsmiddel (composite solvent) som inneholder følgende komponenter: Anionisk ekstraktant: en primær, sekundær, tertiær eller kvarternær amin med lange, rette eller forgrenede, alifatiske kjeder, fortrinnsvis C8-C12, eller en blanding av nevnte aminer. - Kationisk ekstraktant: en karboksyl eller alkyl- eller aryl-fosfor, eller alkyl- eller aryl-sulfosyre, med lang alifatisk kjede, fortrinnsvis C8-C12, enten rett eller forgrenet, eller en blanding av nevnte syrer.

Fortynningsmiddel/blandingsmateriale: et aromatisk løsningsmiddel, med kort alifatisk kjede, fortrinnsvis C1-C3, for eksempel toluen, eksylen, anisol, etylbenzen, og så videre, eller et nitro- eller haloaromatisk løsningsmiddel, slik som klorbenzen, nitrotoluen, eller et sykloalifatisk løsningsmiddel, slik som sykloheksan, eller en eter eller en substituert anilin.

De anioniske og kationiske ekstraktantene bør ha en lignende molarkonsentrasjon inn i løsningsmiddelblandingen, i området 0,4-0,9 M, fortrinnsvis lik molarkonsentrasjoner eller molare konsentrasjoner som ikke varierer med mer enn 0,15 M fra hverandre. En foretrukket konsentrasjon er omtrent 0,8 M. Nedenfor 0,4 M faller mengden løsnings-middel nedenfor fornuftige verdier, mens over 0,9 M har løsningsmiddelet en høy viskositet som forhindrer separeringen/skillingen av den organiske fasen fra den vandige fasen.

Selektivitetene for Br versus Cl, angitt her som S(Br, Cl), og for Ca versus Mg, angitt her som S (Ca, Mg) er definert som: nemlig forholdet mellom forholdene til de molare eller vektkonsentrasj onene av Br i organisk fase til den i den vandige fasen til forholdet av molar eller vektkonsentrasjon av Cl i organisk fase til den samme i vandig fase;

nemlig forholdet mellom forholdet av molar eller vektkonsentrasjon av Ca i organisk fase til den samme i vandig fase til forholdet mellom molar eller vektkonsentrasjon av Mg i organisk fase til samme i vandig fase.

Selektivitetene er ikke funksjoner av konsentrasjonene, og mengden (the loading) er omtrent lineær med konsentrasjonen av ekstraktantene. S(Br, Cr) er omtrent til 30, typisk 12 til 18, og S(Ca, Mg) er så høy at ekstrabiliteten til magnesium er neglisjerbar for alle praktiske formål.

Løsningsmiddelet som brukes i det følgende eksempelet består av: 0,8 M (omtrent 43 vekt %) alamin 336 (blanding av trioktyl og tridekylaminer).

0,8 M (omtrent 12 vekt %) Cekanoic syre (isodekanoic syre).

Omtrent 45 vekt % xylen (hovedsakelig blanding av metaksylen og etylbenzen).

Løsningsmiddelet som kommer faktisk i kontakt med føden er et reflukset, vasket løsningsmiddel, som inneholder små mengder bromid, som tidligere beskrevet. De tidligere nevnte data refererer til det "unloaded", originale løsningsmiddelet.

Fig. 1 er et flytskjema av fremgangsmåten ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen som omfatter rensingstrinn. Nummer 10, 11 og 12 angir respektivt ekstraksjons-, rensings-og vakseprosesstrinnene. Linje 13 fører ekstraktet fra ekstraksjon til rensing. Linje 14 fører det rensede ekstraktet fra rensing til vasking. Linje 15 angir tilbakeløpet av det vaskede løsningsmiddelet til ekstraksjonene. Linje 16 angir vannføden. Produktløsningen trykkes ut fra vaskingen som angitt ved 17, og deles til et produkt-tilbakeløp for rensing, som angitt i krav 18, og en endelig produktløsning, trukket ut fra prosessen som angitt ved 19. Anvendelse av produktet som tilbakeløp (strømning 18), gjør at rensingstrinnet gir et renset ekstrakt, som har et forhold Br:Cl fra 10:1 til 120:1. Nevnte ekstrakt har en høy konsentrasjon av Br" (over 2 vekt %), som fører til høy medrivning av den vandige fasen i den organiske fasen etter separering i de siste trinnene av rensebatteriet. Opptil 3 volum % medrivning er frembragt, mens det maksimalt tillatte for å unngå tilbakeblanding er 0,1 volum %.

For å senke den tidligere nevnte konsentrasjonen av Br", ble flytskjemaet i fig. 1 modifisert, i en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen ved å tilsette vann i et mellomliggende punkt av rensingsprosesstrinnet, som angitt ved 20 i fig. 1. Det senket ionestyrken til både den vandige og den organiske fasen, og økte skarpt den vandige fasemedrivningen, uten noen skade på utbyttet eller produksjonsraten.

Et problem som kan oppstå utgjøres av lekkasje av løsningsmiddel fra anlegget. Denne lekkasjen skyldes hovedsakelig tilstedeværelsen av organisk løsningsmiddel i den utarmede saltoppløsningen, forårsaker et økologisk problem og fører til tap av løsnings-middel. Komponentene i løsningsmiddelet kan ha forskjellige løsbarheter i saltoppløsningen og, på den annen side, er det løsningsmiddel medrevet i den utarmede saltoppløsningen, bestående av dråper av løsningsmiddel som ikke ble separert i skilletanken. Løsbarhetene til de organiske komponentene i saltoppløsningen er som følger: alamin - 0,2 ppm; cekanoic - 20 ppm. Således er løsningsmiddeltapene forårsaket av løselighet neglisjerbar og kan uansett ikke forhindres.

Faktorene som bidrar til å øke lekkasjene forårsaket av medrivning er:

a) Reduksjon i temperaturen av saltoppløsningen og løsningsmiddelet, som øker viskositeten og minsker faseseparasjonsraten. Dette fenomenet er

spesielt viktig om vinteren.

b) En økning i konsentrasjonen av overflateaktive midler som akkumulert i løsningsmiddelet også øker medrivningen av løsningsmiddel i den utarmede

saltoppløsningen.

c) Akkumulering av avsetninger og geler i skilletankene minsker evnen til fase-separasjon.

Lekkasjeproblemet er løst, i en utførelsesform av oppfinnelsen, ved fysisk separasjon av løsningsmiddel medrevet i den utarmede saltoppløsningen. Fysisk separasjon kan utføres for eksempel ved anvendelse av en separator med en fylling av et bestemt materiale, spesielt sand, som har en granulometri på 0,8 til 1 mm. Dette sandfilteret, i en utførelsesform av oppfinnelsen, hadde en diameter på 3,2 m og sandsenghøyden var 1 meter. Strømningsraten gjennom den var 3-4 m/time og hver 24. time ble den motstrømsvasket med vann med en strømningshastighet på 35 til 40 m/time i 15-20 min. Fig. 2, som er selvforklarende, viser skjematisk hvordan den vandige fasen (nemlig salt-oppløsningen) strømmer igjennom suksessive par av blandere og skilletanker, mens den organiske fasen (nemlig løsningsmiddelet) strømmer igjennom de samme motstrøms. Fig. 3 viser skjematisk hvordan den vandige og den organiske fasen strømmer suksessivt gjennom flere ekstraksjonstrinn, mens de strømmer motstrøms i hvert trinn. Fig. 4 viser skjematisk en tverrstrømningsanordning, der den organiske fasen strømmer suksessivt igjennom flere trinn, og kontaktes i hvert trinn med en frisk strøm av vandig fase.

De følgende eksempler beskriver operasjoner som ble utført i pilotanlegget som tidligere er beskrevet.

Eksempel 1

Følgende er representative resultater for en kjøring om sommeren (august) ifølge flytskjemaet i fig. 1. De følgende parametrene ble frembragt;

Saltoppløsningssammensetning: 0,90 % Br", 26,2 % Cl"

Strømningshastigheter: 43 m<3>/time sluttsaltoppløsning, 85 m<3>/time løsningsmiddel, 3,6 m<3>/time vaskevann.

Produksjonsrater: 1110 L/t med 18,5 % CaBr2(490 kg 52 % CaBr2, med 0,7 % Cl" i 52 % produktet)

Utbytte av Br" ekstraksjon: 37 %

Representative konsentrasjoner:

Utarmet saltoppløsning: 0,53 % Br", 24,4 % Cl"

Ekstrakt: 1,2 % Br", 1,2 % Cl"

Vasket løsningsmiddel: 0,03 % Br2

Prosentene, her og heretter, er vektprosent med mindre annet er angitt.

Eksempel 2

Representative verdier for en vinterkjøring (januar) fra det samme anlegget er gitt nedenfor. Utbyttet av CaBr2-ekstraksjonen var 23 vekt %.

Eksempel 3

Dette eksempelet refererer til en sommerkjøring (temperatur 50°C) utført i en pilot som besto av ni trinn av blander-skilletank, 85 l/time med Dødehavs-EB møtte, i motstrømningsstrømning, 85 l/time med vasket løsningsmiddel. Ekstraktet ble vasket med 6 l/time med destillert vann, uten noen rensing. Fem trinn ble brukt for ekstraheringen og fire for vasking.

Innløpssaltoppløsningen inneholdt 26,7 vekt % Cl, 0,92 vekt % Br og 4,08 vekt % Ca 2<+>og 6,8 vekt % Mg^. Produktet hadde 5,2 vekt % Br" og 17,1 vekt % Cl". 85 vekt % av Br" i føden ble ekstrahert.

Eksempel 4

Vinterforhold - temperatur på 25°C

Anlegget og strømningshastighetene er som i eksempel 3, men sammensetningen av føden er 24 vekt % Cl", 0,84 vekt % Br", 3,25 vekt % Ca<++>og 6,8 vekt % Mg^.

Sammensetningen av produktet var 5,2 vekt % Br" og 15,5 vekt % Cl". 92 vekt % av Br" i føden ble ekstrahert.

Mens utførelsesformene av oppfinnelsen er blitt beskrevet i den hensikt å illustrere, vil det være opplagt at oppfinnelsen kan utføres i praksis med mange modifikasjoner, variasjoner og tilpasninger, uten å avvike fra omfanget av de medfølgende krav.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av kalsiumbromid som omfatter: ekstrahere en fødesalt-oppløsning i motstrømning med et organisk komposittløsningsmiddel i flere trinn og vaske det rensede ekstraktet med vann for å få produktet, som er en vandig løsning av CaBr2,karakterisert vedat det organiske kompositt-løsningsmiddelet innbefatter: l-en anionisk ekstraktant, valgt ut fra gruppen bestående av primære, sekundære, tertiære eller kvarternære aminer med lang, rett eller forgrenet, alifatiske kjeder, og blandinger av nevnte aminer;

2 - et kationisk ekstraktant valgt ut fra gruppen bestående av karboksylsyrer, alkyl- eller arylfosforsyrer, alkyl- eller arylsulfosyrer, med lange, rette eller forgrenede alifatiske kjeder, og blandinger av nevnte syrer;

3 - et fortynningsmiddel/blandingsmateriale valgt ut fra gruppen bestående av aromatiske løsningsmidler, med korte alifatiske kjeder, nitro- eller haloaromatiske, eter, substituerte aminer og sykloalifatiske løsningsmidler.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den ytterligere omfatter rensing av ekstraktet i flere trinn for å øke forholdet Br: Cl ved å kontakte det med en del av produktet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisertv e d at produktløsningen konsentreres til en konsentrasjon av CaBr2på omtrent 52 vekt %.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fødesaltoppløsningen har et Br/Cl vektforhold på omtrent 1/20 til omtrent 1/40 og produktløsningen har et Br/Cl vektforhold på omtrent 10/1 til omtrent 120/1.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat saltoppløsningen og solventstrømningen er motstrømning suksessivt gjennom alle ekstraksj ons trinnene.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat saltoppløsningen strømmer suksessivt gjennom alle ekstraksjonstrinnene og løsnings-middelet strømmer motstrøms i hvert trinn.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat løsningsmiddelet strømmer suksessivt gjennom alle ekstraksjonstrinnene og er i kontakt i hvert trinn med en frisk strømning av saltoppløsning.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fortynnings-/blandingsmiddelet valgt ut fra gruppen bestående av sykloheksan, etere, substituerte aminer, toluen, xylen, anisol, etylbenzen, klorbenzen og nitrotoluen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat komposittløsningsmiddelet inneholder ioniske og kationiske ekstraktanter i molare konsentrasjoner i området på 0,4 til 0,9 M (mol pr liter), og de molare konsentrasjonene til nevnte anioniske og kationiske ekstraktanter varierer fra hverandre med ikke mer enn 0,15 M.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat komposittløsningsmiddelet brukt i ekstraksjonstrinnene er refluxed solvent, resulterende fra utvasking av det rensede ekstraktet med vann.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat saltoppløsningen resulterende fra rensingen av ekstraktet for å øke forholdet Br: Cl tilsettes til fødesaltoppløsningen og mates med det til ekstraksjonstrinnet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den utføres kontinuerlig.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den ytterligere omfatter tilsetting av vann ved et mellomliggende punkt i rensingstrinnet.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den ytterligere omfatter en konsentrering av produktet til en konsentrasjon som ikke er høyere enn 65 vekt %.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den ytterligere omfatter separering ved filtrering av medrevet løsningsmiddel fra saltopp-løsningen resulterende fra ekstraksjonsbatteriet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fødesaltoppløsningen er Dødehavssluttsaltoppløsning (Dead Sea End Brine, EB).