PL166136B1

PL166136B1 - Sposób bezodpadowej utylizacji wody zasolonej zwłaszcza kopalnianej

Info

Publication number: PL166136B1
Application number: PL28633590A
Authority: PL
Inventors: Marian Turek; Witold Gnot; Julita Mrowiec; Antoni Magdziorz; Ignacy Motyka; Henryk Szczypa
Original assignee: Glowny Instytut Gornictwa; Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1995-04-28
Also published as: PL286335A1

Abstract

Sposób bezodpadowej utylizacji wody zasolonej, zwłaszcza kopalnianej, polegający na wytrącaniujonów magnezowych, a następnie odparowaniu wody i wydzielaniu soli, znamienny tym, że część wody zasolonej ewentualnie zatężonej i/lub dosyconej chlorkiem sodowym i/lub solą wypadową z zatężania katolitu poddaje się elektrolizie a otrzymany wodorotlenek sodowy zawraca się do wytrącania jonów magnezowych z wody zasolonej, a pozostałą ilość wody zasolonej poddaje się odparowaniu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób bezodpadowej utylizacji wody zasolonej, zwłaszcza kopalnianej.

Znany jest sposób utylizacji zasolonych wód kopalnianych, w którym w wyniku odparowania otrzymuje się wodę odsoloną i chlorek sodowy. W sposobie tym koryguje się proporcje stężeń jonów wapniowych i siarczanowych przez dodatek siarczanu sodowego i wyprowadza jony wapniowe i siarczanowe w postaci siarczanu wapniowego, rozdzielając krystalizację siarczanu wapniowego i chlorku sodowego. W sposobie tym nie stosuje się usuwaniajonów magnezowych i są one powodem zanieczyszczenia chlorku sodowego a także komplikacji w procesie przerobu ługów pokrystalizacyjnych.

Znany jest również sposób otrzymywania chlorku sodowego z solanki, w którym, w procesie jej przygotowania, usuwa się jony magnezowe przez wytrącanie ich wodorotlenkiem sodowym i jony wapniowe węglanem sodowym; sposób ten wymaga jednak doprowadzania z zewnątrz wodorotlenku sodowego i węglanu sodowego. W przypadku utylizacji zasolonych wód kopalnia166 136 3 nych o dużym stężeniu jonów magnezowych i wapniowych wymienione sposoby wymagają zużycia dużych ilości reagentów jakimi są wodorotlenki: sodowy, węglan sodowy i siarczan sodowy.

Sposób bezodpadowej utylizacji według wynalazku, polegający na wytrącaniu jonów magnezowych, a następnie odparowaniu wody i wydzielaniu soli polega na tym, że część wody zasolonej ewentualnie zatężonej i/lub dosyconej chlorkiem sodowym i/lub solą wypadową z zatężania katolitu, poddaje się elektrolizie, a otrzymany wodorotlenek sodowy, zawraca się do wytrącania jonów magnezowych z wody zasolonej, a pozostałą ilość wody zasolonej poddaje się odparowaniu.

W innym rozwiązaniu wynalazku część chlorku sodowego wydzielonego z odparowywanej wody, ewentualnie z solą wypadową z zatężania katolitu, poddaje się elektrolizie dla otrzymania wodorotlenku sodowego, który zawraca się do wytrącania jonów magnezowych.

Korzystnie jest w obu przypadkach korygować proporcje stężeń jonów wapniowych i siarczanowych przez wytrącanie jonów wapniowych, korzystnie węglanem sodowym, uzyskanym przez karbonizację części wodorotlenku, otrzymanego w wyniku elektrolizy wody zasolonej.

W sposobie według wynalazku można przeprowadzać selektywną krystalizację zawartych w wodzie zasolonej substancji, zwłaszcza chlorku sodowego, siarczanu wapniowego, siarczanu sodowego, chlorku potasowego oraz wydzielania bromu i jodu lub ich związków. W procesie wydzielania bromu i jodu korzystnie stosuje się chlor uzyskany w wyniku elektrolizy wody zasolonej.

Ponadto w procesie utylizacji wody zasolonej można przeprowadzać dekarbonizację i korekcję pH kwasem, korzystnie solnym otrzymanym z wodoru i chloru uzyskanych w wyniku elektrolizy wody zasolonej.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość stosowania do przygotowania wody zasolonej półproduktów otrzymanych z tej wody w procesie jej utylizacji, natomiast wszystkie produkty utylizacji znajdują zastosowanie co sprawia, że proces jest bezodpadowy.

Przykład I. 1 m³ solanki kopalnianej o składzie (kg/m³): Ca²⁺-1,89; MG²⁺-1,76; Na+24,50; K+ - 0,48; Cl - 49,96; SO? ' -2,18; Br - 0,083; J' - 0,0063; HCOa' -0,10 poddaje się dekarbonizacji, a następnie usuwa się z niej jony magnezowe w postaci wodorotlenku magnezowego przez wytrącanie wodorotlenkiem sodowym. Wodorotlenek magnezowy odwadnia się i płucze. Następnie z solanki usuwa się jony wapniowe roztworem węglanu sodowego, wydzielając przy tym węglan wapniowy, do stężenia Ca2+0,91 kg/m3. Tak otrzymaną solankę dzieli się na dwie części i jedną część, w ilości 0,061 m³, dosyca się chlorkiem sodowym do stężenia NaCl 318 kg/m³, a następnie usuwa się jony wapniowe i po korekcji pH kwasem solnym solankę poddaje się elektrolizie przeponowej. W wyniku elektrolizy otrzymuje się chlor, wodór i katolit, będący roztworem wodorotlenku sodowego i chlorku sodowego. Roztwór ten, o objętości 0,054 m³, zawraca się do usuwania jonów magnezowych. Pozostałą część solanki, w ilości 0,998 m³, poddaje się odparowaniu, w wyniku którego otrzymuje się wodę odsoloną, chlorek sodowy, siarczan wapniowy oraz ługi pokrystalizacyjne. Z ługów pokrystalizacyjnych wydziela się chlorek potasowy, jod i brom a pozostałość, zawierającą głównie chlorek sodowy, zawraca się do odparowania.

Przykład II. 1m³ solanki kopalnianej o składzie jak w przykładzie I poddaje się dekarbonizacji kwasem solnym i usuwa się jony magnezowe jak w przykładzie I, a następnie usuwa się jony wapniowe. Tak otrzymaną solankę rozdziela się na dwie części. Jedną część solanki, w ilości 0,063 m³, dosyca się do stężenia NaCl 315 kg/m³ solą wypadową, uzyskaną w procesie zatężania katolitu oraz chlorkiem sodowym otrzymanym w wyniku odparowania solanki, a następnie usuwa się jony wapniowe i po korekcji pH kwasem solnym solankę poddaje się elektrolizie przeponowej. W wyniku elektrolizy otrzymuje się chlor, wodór i katolit. Część chloru i wodoru spala się w celu otrzymania chlorowodoru (kwas solny), którego część zawraca się do dekarbonizacji solanki i korekcji pH a pozostała ilość kwasu solnego jest produktem utylizacji solanki. Pozostałą ilość chloru zawraca się do wydzielania bromu i jodu z drugiej części solanki. Katolit z elektrolizy poddaje się zatężeniu, w wyniku którego otrzymuje się stężony wodorotlenek sodowy, zawracany do usuwania jonów magnezowych oraz sól wypadową zawracaną do dosycania solanki. Drugą część solanki, w ilości 0,981 m³, poddaje się odparowaniu, w wyniku którego otrzymuje się wodę odsoloną, chlorek sodowy oraz ługi pokiystalizacyjne. Z ługów pokrystalizacyjnych wydziela się chlorek potasowy, siarczan sodowy, jod i brom, a pozostałość, zawierającą głównie chlorek sodowy, zawraca się do odparowania.

166 136

Przykład III. Sposób postępowania jak w przykładzie, I, z tym że część katolitu poddaje się karbonizacji dwutlenkiem węgla i tak uzyskany roztwór stosuje się do usuwania jonów wapniowych.

Przykład IV. Zim³ solanki o składzie jak w przykładzie I usuwa się jony magnezowe, a następnie poddaje się ją odparowaniu i wydzielaniu soli. Część wydzielonego chlorku sodowego (7,5%) poddaje się elektrolizie. W wyniku elektrolizy otrzymuje się 5,94 kg wodorotlenku sodowego, który zawraca się do wytrącania jonów magnezowych.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,100 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób bezodpadowej utylizacji wody zasolonej, zwłaszcza kopalnianej, polegający na wytrącaniu jonów magnezowych, a następnie odparowaniu wody i wydzielaniu soli, znamienny tym, że część wody zasolonej ewentualnie zatężonej i/lub dosyconej chlorkiem sodowym i/lub solą wypadową z zatężania katolitu poddaje się elektrolizie a otrzymany wodorotlenek sodowy zawraca się do wytrącania jonów magnezowych z wody zasolonej, a pozostałą ilość wody zasolonej poddaje się odparowaniu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w odparo wywanej wodzie zasolonej koryguje się proporcje stężeń jonów wapniowych i siarczanowych przez wytrącanie jonów wapniowych, korzystnie węglanem sodowym, uzyskanym przez karbonizację części wodorotlenku sodowego otrzymanego w wyniku elektrolizy wody zasolonej.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przeprowadza się selektywną krystalizację zawartych w wodzie zasolonej substancji, zwłaszcza chlorku sodowego, siarczanu wapniowego, siarczanu sodowego, chlorku potasowego oraz wydzielanie jodu i bromu lub ich związków, przy czym w procesie wydzielania jodu i bromu stosuje się korzystnie chlor uzyskany w wyniku elektrolizy wody zasolonej.
4. Sposób bezodpadowej utylizacji wody zasolonej, zwłaszcza kopalnianej, polegający na wytrącaniu jonów magnezowych, a następnie odparowaniu wody i wydzielaniu soli, znamienny tym, że część chlorku sodowego wydzielonego z odparowywanej wody, ewentualnie z solą wypadową z zatężenia katolitu poddaje się elektrolizie a otrzymany wodorotlenek sodowy zawraca się do wytrącania jonów magnezowych.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w odparo wywanej wodzie zasolonej koryguje się proporcje stężeń jonów wapniowych i siarczanowych przez wytrącanie jonów wapniowych, korzystnie węglanem sodowym, uzyskanym przez karbonizację części wodorotlenku sodowego otrzymanego w wyniku elektrolizy wody zasolonej.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że przeprowadza się selektywną krystalizację zawartych w wodzie zasolonej substancji, zwłaszcza chlorku sodowego, siarczanu wapniowego, siarczanu sodowego, chlorku potasowego oraz wydzielanie jodu i bromu lub ich związków, przy czym w procesie wydzielania jodu i bromu stosuje się korzystnie chlor uzyskany w wyniku elektrolizy wody zasolonej.

* * ♦