PL48059B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu przerobu scieków fabryk nawozów potasowych przerabiajacych karnalit w celu wytworzenia stezonych roztwo¬ rów chlorku wapniowego.Tego rodzaju sposób nie byl dotad znany.W fabrykach nawozów potasowych przerabia¬ jacych karnalit znane byly wprawdzie sposoby wytwarzania wodorotlenku magnezowego, w których powstawaly roztwory zawierajace male ilosci chlorku wapniowego. Uzyskanie z tych roztworów chlorku wapniowego jest wprawdzie mozliwe, lecz jest to nieoplacalne.Stezone roztwory chlorku magnezowego sta¬ nowiace scieki w fabrykach nawozów potaso- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa dr Hans Hoppe i Ger¬ hard Bodemann. wyeh przerabiajacych karnalit musza byc od¬ prowadzane do kanalu, jezeli nie wytwarza sie* z nich stalego chlorku magnezowego przez ich odparowanie. Poniewaz takie scieki kapnalrjtowe moga byc wprowadzane do kanalu tylko w okre¬ slonych ustawowo ilosciach, wiec wielkosc i zdolnosc przerobowa fabryki przerabiajacej karnalit jest ograniczona do rozmiarów limito^ wanych mozliwoscia odprowadzenia scieków.Z tego wzgledu byly podejmowane róznorodne próby przeróbki i wykorzystania scieków zawie¬ rajacych 300 do 370 g/l MgCZa. Jedna z tych prób (polegala na reakcji wodorotlenku wapnio¬ wego lub tlenku wapniowego z roztworem chlorku magnezowego. Reakcja ta przebiega wedlugrównania: - CaO + MgCl2 + Xtfi20 CaCl2 + + Mg(OH)2 + XH20W reakcji tej dazono do uzyskania wodoro¬ tlenku magnezowego o duzej czystosci, aby go nastepnie przerobic na tlenek magnezu. Otrzy¬ many równoczesnie roztwór chlorku wapniowe¬ go zawieral duze ilosci chlorku magnezowego, ze wzgledu na niezupelne przereagowanie sub- stratów. Ponadto roztwór ten byl silnie rozcien¬ czony woda.Wyzej podany sposób wykazywal nastepujace wady: 1) Wodorotlenek magnezowy byl trudny do sa¬ czenia, otrzymywano go w postaci zelu i przy prazeniu do tlenku magnezu nalezalo odpa¬ rowac duzo wody. Dla otrzymania wodoro¬ tlenku magnezowego, dajacego sie latwo od¬ saczyc, nalezalo pracowac w rozcienczonym roztworze chlorku magnezu lub tez nalezalo wodorotlenek wapnia dodawac w postaci mleka wapiennego. Do przemywania osadu wodorotlenku magnezowego potrzebne byly dodatkowo duze ilosci wody. 2) Otrzymany roztwór mieszaniny chlorku wapniowego i chlorku magnezowego nie umozliwial praktycznie zadnego zmniejsze¬ nia szkodliwosci scieków. Ewentualne wy¬ twarzanie stalego chlorku wapniowego wy¬ magaloby uzycia znacznych ilosci ciepla przy odparowaniu.Wynalazek ma na celu umozliwienie otrzyma¬ nia wysoko stezonych roztworów chlorku wap¬ niowego ze scieków fabryk nawozów potaso¬ wych przerabiajacych karnalit, bez wyzej przy¬ toczonych trudnosci i przy uniknieciu duzych kosztów produkcyjnych.Stwierdzono obecnie, ze ze stezonych roz¬ tworów chlorku magnezowego zawierajacych az do 375 g/l MgCl2 i wiecej, mozna otrzymac bez¬ posrednio i bez odparowywania wody stezony, wolny od chlorku magnezowego roztwór chlor¬ ku wapniowego, jezeli tlenek wapnia (wapno palone) dodaje sie do reakcji stopniowo.Wedlug wynalazku stosunek MgCl2 : CaO w pierwszym stopniu procesu winien wynosic 1 : 0,25, w dtrugim stopniu procesu — 1 : 0,5, w trzecim stopniu — 1:1, a w czwartym stop¬ niu 1 :2. Jezeli doda sie w pierwszym stopniu wiekszy stosunek CaO : MgCl2f to uzyskuje sie gorsze rezultaty, gdyz znacznie spada wydaj¬ nosc chlorku wapniowego na skutek tworzenia sie wiekszych ilosci wodzianów zasadowych chlorków magnezu. Z tego wzgledu nie mozna sposobu tego prowadzic jednostopniowo. Z dru¬ giej jednak strony mozna — jak to objasniono w przykladzie II — sposób prowadzic w trzech stadiach. Czas reakcji wynosi srednio przy wy¬ zej podanych stosunkach ilosciowych MgCl2:CaO od 30 do 40 minut. Reakcje mozna przyspieszyc jezeli przesacz w dalszych stadiach ogrzewa sie.Ponizej objasniono sposób wedlug wynalazku za pomoca dwóch przykladów.Przyklad I I Stadium Do 3 m3 scieków karnalitowych zawierajacych 366 g/l MgCl2, 18 g/l KCl i 10 g/l NaCl dodaje sie w temperaturze okolo 70°C CaO w ilosci ta¬ kiej, aby stosunek MgCl2: CaO = 1 : 0,25. Na¬ stepnie odsacza sie osad skladajacy sie z wodo¬ rotlenku magnezowego i wodorotlenku wapnio¬ wego, jak równiez z zasadowego chlorku magnezowego (tlenochlorku magnezowego).Przesacz zawiera 333 g/l MgCl2 oraz 87 g/l CaCl2.Ilosc przesaczu wynosi 3 m3.II Stadium Do przesaczu z pierwszego stadium procesu dodaje sie tlenek wapnia w takiej ilosci, by sto¬ sunek MgCl2 : CaO = 1 : 0,5. Otrzymuje sie 1,9 m3 przesaczu o zawartosci 153 g/l MgCl2 i 292 g/l CaCl2.III Stadium Do przesaczu z drugiego stadium procesu doda¬ je sie tlenek wapnia w takiej ilosci, aby stosu¬ nek MgCl2: CaO = 1 :1. Otrzymuje sie 1,26 m3 przesaczu o zawartosci 38 g/l MgCl2 i 443 g/l CaCl2.IV Stadium Do przesaczu z trzeciego stadium procesu do¬ daje sie tlenek wapnia w takiej ilosci, aby sto¬ sunek MgCl2 : CaO = 1:2. Otrzymuje sie 1,1 m3 przesaczu o zawartosci 502 g/l CaCl2 nie zawie¬ rajacego MgCl2.Przyklad II.I Stadium — jak w przykladzie I.II Stadium — jak w przykladzie I.III Stadium — jak w przykladzie I. Dalszy do¬ datek tlenku wapnia w ilosci odpowiadajacej stadium IV nastepuje bezposrednio po przerea- gowaniu tlenku wapnia w III stadium. Nie sto- — 2 —suje sie uprzednio oddzielania osadu. Oddziele¬ nie osadu odbywa sie dopiero po przereagowa- niu drugiej partii tlenku wapnia w tym samym reaktorze. Otrzymuje sie po trzecim stadium^ procesu 1,2 m3 przesaczu zawierajacego 506 g/l CaCl2 i nie zawierajacego MgCl2.Postepujac wedlug jednego z podanych przy¬ kladów z 4 m3 scieków karnalitowych przy uzy¬ ciu Okolo 850 kg wapna palonego otrzymuje sie ogólem 1,2 m3 stezonego chlorku wapniowego i okolo 3300 kg osadu, który w zaleznosci od dodatku srodka klarujacego zawiera od 20—40°/o wody.Podane w przykladach stosunki CaO : MgCl2 mozna zmieniac zaleznie od tego, czy chce sie otrzymac wiecej, lub mniej roztworu chlorku wapniowego w koncowym stadium procesu. Na przyklad podwyzszenie dodatku tlenku wapnio¬ wego w pierwszym stadium procesu obniza sil¬ nie wydajnosc ilosciowa roztworu chlorku wap¬ niowego, podczas gdy zawartosc wody w osa¬ dzie —na skutek spotegowanego zelowania — silnie wzrasta, równiez wielkosc ziarna doda¬ wanego tlenku wapniowego, jak równiez spo¬ sób jego dodawania ma wplyw na wydajnosc procesu. Korzystne okazalo sie powolne doda¬ wanie tlenku wapniowego w postaci pylu. Rów¬ niez temperatura reakcji wplywa na przebieg procesu. Wyzsze temperatury przyspieszaja predkosc reakcji. Na ogól wystarczy wstepne podgrzanie scieków karnalitowych do tempera¬ tury 70°C na przyklad w pierwszym stadium procesu. Mozna jednak równiez rozpoczynac proces w temperaturze pokojowej. Poniewaz proces jest egzotermiczny temperatura wzrasta do 90*^0 w czasie zaleznym od temperatury po¬ czatkowej. Ewentualne zastosowanie dalszego podgrzewania mieszaniny reakeyjnej w nastep¬ nych stadiach procesu powoduje — jak juz wspomniano — zwiekszenie predkosci przebiegu reakcji. Ogrzewanie takie nie jest jednakze ko¬ nieczne.Mozliwe jest równiez wprowadzenie osadu uzyskanego w drugim, trzecim lub czwartym stadium procesu do jakiegokolwiek stadium po¬ przedzajacego. Osad ten wprowadza sie wraz ze swiezym tlenkiem wapniowym. Ta droga mozna osiagnac oszczednosc w zuzyciu tlenku wapnio¬ wego. Z drugiej strony zawartosc wody przy tego rodzaju postepowaniu silnie wzrasta. Moze to byc pozadane w pewnych warunkach, zalez¬ nie od przewidywanego sposobu zuzytkowania osadu.Duza ilosc osadu powstajacego z wodoro¬ tlenku magnezowego, wodorotlenku wapnio¬ wego, jak równiez zasadowych chlorków magne¬ zowych oraz zaadsotfbowanego roztworu jest wlasnie dla fabryk, przerabiajacych karnalit bardzo wazna, poniewaz w ten sposób fabryki te uzyskuja dodatkowa i tania mase podsadz¬ kowa, co pozwala na obnizenie kosztów wyko¬ nania podsadzki.Osad skladajacy sie z Mg(OH)2 i CoCOH^ wy¬ kazuje bowiem bardzo cenna w górnictwie wla¬ sciwosc twardnienia, jezeli zmieniony zostaje pozostaloscia po rozpuszczeniu sciekami karna- litowymi.Nowy sposób pozwala wiec na osiagniecie na¬ stepujacych korzysci: 1) Mozna uzyskac wysoko stezony roztwór chlorku wapniowego przy równoczesnym la¬ twym oddzieleniu osadu bez odparowania.Ta droga uzyskuje sie znaczne potanienie wytwarzania chlorku magnezu lub wodzia- nów chlorku magnezu. 2) Ograniczone zostaje odprowadzanie scieków do kanalu, co z kolei umozliwia zwiekszenie zdolnosci przerobowej zakladów i obnizenie zawartosci soli splywajacych do rzek, a tym samym zapobiezenie szkodom powodowa¬ nym przez scieki. 3) Z osadu otrzymanego z roztworu CaCl2 moz¬ na otrzymac w znany sposób Mg(OH)2 i prze¬ robic go na inne sole magnezowe. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przerobu scieków fabryk nawozów potasowych przerabiajacych karnalit przez zadanie ich tlenkiem lub wodorotlen¬ kiem wapnia, znamienny tym, ze w celu wy¬ tworzenia stezonych roztworów chlorku wapniowego scieki karnalitowe zawierajace okolo 370 g/l i wiecej MgC^, jak równiez male zmienne ilosci siarczanu magnezowego i chlorku potasowego oraz chlorku sodowe¬ go zadaje sie przy temperaturze okolo 70°C tlenkiem wapnia w stosunku MgCl2 do CaO = 1 : 0,25, a osad skladajacy sie z wodo¬ rotlenku magnezu, wodorotlenku wapnia oraz zasadowych chlorków magnezu saczy sie, natomiast otrzymany przesacz w drugim, trzecim i ewentualnie czwartym stadium poddaje sie reakcji z dalszymi ilosciami tlenku wapnia. — 3.—.Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze oddzielenie osadu skladajacego sie z miesza¬ niny wodorotlenku wapniowego i wodoro¬ tlenku magnezowego stosuje sie tylko w nie¬ których stadiach procesu. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze osad wodorotlenku wapniowego i wodo¬ rotlenku magnezowego powstajacy w dru¬ gim, trzecim lub czwartym stadium procesu zawraca sie do stadium poprzedzajacego, ewentualnie wraz z dalszym dodatkiem wo¬ dorotlenku wapniowego. Zentrale Forschungsstelle fur die Kali-Industrie (1) b e i m V E B Kaliwerk „Gliickauf Sondershausen Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowy ZG „RUCH", W=WST BIBLIOTEKA Ur/edu Patentowegol ?glsfciej Eigczypospolitej luiewt)| aklad 350 egz. PL