PL182762B1 - Sposób utylizacji ługu pofiltracyjnego z produkcji sody metodą amoniakalną - Google Patents

Abstract

Sposób utylizacji ługu poliltracyjnego z prockń^cji sody metodą amoniakalną, (zawierającego chlorek amonu, chlorek sodu oraz węglany amonu, znamienny tym, że ług ZPOillraayjac zobojętnia się kwasem solnym lub chlorowodorem i oddziela dwutlenek węgla, a otrzymane ług poddaje reakcji z metzwznz0znem sodu w temperaturze 273-333K, po czym wytrącony metzwanzdan amonu oddziela się i kzlaynuje w znany sposób, a uzyskany pięciotlenek wanadu po przekształceniu w metzwaaadza sodu, w wyniku reakcji z chlorkiem sodu, zawraca do obiegu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób utylizacji ługu pofiltracyjnego z produkcji sody metodą amoniakalną zawierającego chlorek amonu, chlorek sodu oraz węglany amonu.

Dotychczas ług pofiltracyjny poddawany jest regeneracji mlekiem wapiennym celem odzyskania amoniaku i zawrócenia go ponownie do amonizacji solanki. Natomiast alkaliczny roztwór po regeneracji zawierający głównie chlorek wapnia i chlorek sodu poprzez studzienki osadnikowe kierowany jest do otwartych zbiorników wodnych a odpady stałe na tzw'. białe morza.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 113 402 sposób uzyskiwania pięciotlenku wanadu z wodnych roztworów wanadanów metali alkalicznych przez wytrącanie za pomocą chlorku amonowego metawanadanu amonowego, a następnie jego kalcynację w temperaturze 373-523K.

Niedogodnością znanego sposobu utylizacji ługu pofiltracyjnego jest jego bardzo mała sprawność energetyczna i materiałowa oraz wysoki stopień uciążliwości dla środowiska naturalnego. I tak udział energii w kosztach ogólnych produkcji sody metodą amoniakalną stanowi 33%, a stopień wykorzystania chlorku sodu, kamienia wapiennego i koksu wynosi odpowiednio 70, 69 i 53% wagowych. Natomiast białe morza przy produkcji sody około 1 mln ton pochłaniają corocznie 5 ha gleby.

Celem wynalazku jest opracowanie bezodpadowej utylizacji ługu pofiltracyjnego z produkcji sody metodą amoniakalną.

Cel ten został osiągnięty poprzez użycie do utylizacji ługu pofiltracyjnego metawanadanu sodu.

Istota wynalazku polega na tym, że ług pofiltracyjny zobojętnia się kwasem solnym lub chlorowodorem i oddziela dwutlenek węgla, a otrzymany ług poddaje się reakcji z metawanadanem sodu w temperaturze 273-333K zgodnie z równaniem:

NH4 Cl + NaVO 3 = NH4V03 + NaCl

Następnie wytrącony metawanadan amonu oddziela się i kalcynuje w znany sposób zgodnie z równaniem:

2NH4VO3 = 2NH3 + V20 5 + H₂0,

182 762 a uzyskany pięciotlenek wanadu po przekształceniu w metawanadan sodu w wyniku reakcji z chlorkiem sodu zgodnie z równaniem:

2NaC1 + V20₅ + H2Op,ara) = 2NaVO3 + 2HC1 zawraca do obiegu. Oddzielony dwutlenek węgla korzystnie kieruje się do węzła karbonizacji solanki, lub do produkcji kredy strąconej. Wytworzony chlorek sodu podczas reakcji ługu z metawanadanem sodu, po dosyceniu stałym chlorkiem sodu oraz wydzielony podczas kalcynacji amoniak korzystnie zawraca się do węzła amonizacji solanki. Natomiast chlorowodór, powstały w wyniku reakcji pięciotlenku wanadu i chlorku sodu w obecności pary wodnej, kieruje się do zobojętnienia ługu pofiltracyjnego.

Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest całkowita utylizacja ługu pofiltracyjnego dzięki 100% zagospodarowaniu jonów chlorkowych. Ponadto sposób według wynalazku umożliwia prawie pełną utylizację ługu pofiltracyjnego bez konieczności jego dodatkowego podgrzewania.

P r z y k ł a d. Do termostatycznego reaktora o pojemności 4 dcm3 wprowadza się 1 dcm3 ługu pofiltracyjnego zobojętnionego gazowym chlorowodorem o składzie 4,1 mola/kg NH4CI i 1,1 mola/kg NaCl. Następnie zawartość reaktora podgrzewa się do temperatury 323K i mieszając dodaje małymi porcjami 550 g stałego metawanadanu sodu. Po zakończeniu procesu krystalizacji, mieszaninę reakcyjną chłodzi się do temperatury 293K, a następnie poddaje filtracji.

Tak otrzymany placek filtracyjny w postaci metawanadanu amonu barwy cielistej i zawartości chlorków nie przekraczającej 0,01% wagowych poddaje się kalcynacji w temperaturze 55OK. Otrzymany w wyniku kalcynacji pięciotlenek wanadu poddaje się w temperaturze 830K reakcji z 300 g chlorku sodu w obecności pary wodnej.

Tak wytworzony wanadan sodu i gazowy chlorowodór zawraca się do ługu pofiltracyjnego. Natomiast ług pozostały po oddzieleniu kryształów metawanadanu amonu wraz z amoniakiem pokalcynacyjnym oraz dwutlenek węgla z reakcji zobojętnienia wyjściowego ługu pofiltracyjnego kierowane są do właściwych węzłów procesu produkcji sody metodą amoniakalną.

Węglan sodu, wytworzony w wyniku zastosowania sposobu utylizacji ługu pofiltracyjnego według wynalazku, przeznaczony jest dla przemysłów szklarskiego i metalurgicznego, w których metale ciężkie dodawane są jako uszlachetniające.

182 762

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób utylizacji ługu pofiltracyjnego z produkcji sody metodą amoniakalną, zawierającego chlorek amonu, chlorek sodu oraz węglany amonu, znamienny tym, że ług pofiltracyjny zobojętnia się kwasem solnym lub chlorowodorem i oddziela dwutlenek węgla, a otrzymany ług poddaje reakcji z metawanadanem sodu w temperaturze 273-333K, po czym wytrącony metawanadan amonu oddziela się i kalcynuje w znany sposób, a uzyskany pięciotlenek wanadu po przekształceniu w metawanadan sodu, w wyniku reakcji z chlorkiem sodu, zawraca do obiegu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzielony dwutlenek węgla kieruje się korzystnie do węzła karbonizacji solanki lub do produkcji kredy strącanej.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytworzony chlorek sodu podczas reakcji ługu z metawanadanem sodu, po dosyceniu stałym chlorkiem sodu, zawraca się korzystnie do węzła amonizacji solanki.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytworzony podczas kalcynacji amoniak korzystnie zawraca się do węzła amonizacji solanki.