PL51472B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.VII.1966 51472 $* KI. 12m, 11/26 77 MKP C 01 £ /M/46 UKD 661.862.22 : 553.492 : : 66J.25 Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr inz. Czeslawa Troszkiewicz, dr inz.Romuald Bogoczek, mgr inz. Zbigniew Wala- szek, inz. Jan Fiolna, inz. Bronislaw Dabrow¬ ski, inz. Leopold Haczek Wlasciciel patentu: Zaklady Chemiczne „TarnowskieGóry", Tarnowskie Góry (Polska) BIBLIOTEKA Sposób równoczesnego wytwarzania chlorku barowego i siarczku sodowego Przedmiotem wynalazku jest sposób równoczes¬ nego wytwarzania chlorku barowego i siarczku sodowego przez przeróbke ekstraktu wodnego, otrzymanego ze spieku po redukcyjnym prazeniu barytu.Redukcyjne prazenie barytu, lugowanie woda produktu prazenia oraz przeróbka ekstraktu na chlorek barowy z równoczesnym uzyskaniem sierczku sodowego sa znane. Przeróbka ekstraktu znanym sposobem polega na zakwaszeniu go kwa¬ sem solnym. Poniewaz ekstrakt stanowi glównie roztwór siarczku barowego, siarczek przechodzi w chlorek z wydzieleniem siarkowodoru. Siarko¬ wodór odprowadza sie i wiaze w lugu sodowym w celu unieszkodliwienia go, a zarazem wytworze¬ nia siarczku sodowego jako produktu ubocznego.Ze wzgledu na wydzielanie sie trujacego siarko¬ wodoru sposób ten wymaga szczególnie starannej obslugi, szczelnosci urzadzen i na ogól jest klo¬ potliwy.Wynalazek polega na zastosowaniu wymiany jonów do przeróbki ekstraktu wodnego, otrzyma¬ nego ze spieku po redukcyjnym prazeniu barytu.Wymiana ma na celu zamiane siarczku barowego na chlorek barowy oraz dodawanego chlorku so¬ dowego na siarczek sodowy. Wymiana jonów na jonitach rozpowszechniona w przemysle nie jest znana w zastosowaniu do technologii zwiazków baru, a zwlaszcza do równoczesnego wytwarzania 15 20 25 30 chlorku barowego i siarczku sodowego z wymienio¬ nego ekstraktu.Wedlu wynalazku, wodny ekstrakt, otrzymany przez lugowanie goraca woda spieku po redukcyj¬ nym prazeniu barytu, zawierajacy siarczek baro¬ wy w stezeniu kilkunasto procentowym, mozliwie bliskim nasycenia, o temperaturze 70—85° prze¬ prowadza sie przez kolumne wypelniona silnie kwasowym jonitem wysyconym uprzednio jonem sodowym, utrzymywana w temperaturze 80°.Szczególnie korzystne jest stosowanie do tego celu jonitu bedacego zywica polistyreno-sulfonowa ze wzgledu na jego duza zdolnosc wymienna i wy¬ trzymalosc na podwyzszona temperature. Istnieje coprawda mozliwosc pracy przy temperaturze niz¬ szej, jednakze okazalo sie najkorzystniejsze prowa¬ dzenie procesu w wymienionej temperaturze ze wzgledu na szybkosc wymiany jonów oraz rozpusz¬ czalnosc chlorku barowego. Jezeli podawac roz¬ twór na kolumne z predkoscia wypróbowana dla danej kolunmy o danej zawartosci jonitu, mozna otrzymac wyciek, stanowiacy wylacznie roztwór siarczku sodowego, zas jon baru pozostaje w joni¬ cie. Z chwila pojawienia sie jonu barowego w wy¬ cieku, postepowanie przerywa sie, aby nie zanie¬ czyscic roztworu siarczku sodowego, który nadaje sie bezposrednio do odparowania w celu wytwo¬ rzenia prduktu handlowego zwanego siarczkiem sodowym topionym. 514723 Po przeplukaniu kolumny goraca woda, przepro¬ wadza sie przez nia goracy roztwór chlorku sodo¬ wego w celu uwolnienia jonu barowego i przepro¬ wadzenia jonitu w forme sodowa do nastepnego cyklu pracy. Z kolumny wycieka roztwór chlor- 5 ków barowego i sodowego, o malejacej zawartosci baru a wzrastajacej zawartosci sodu, który odbiera sie frakcjami do odrebnych zbiorników. Z frakcji bogatszych w bar, krystalizuje po oziebieniu dwu¬ wodny chlorek barowy. Lugi macierzyste po kry- 10 stalizajci jak równiez frakcje ubozsza w chlorek barowy, z której nie wydzielily sie krysztaly, uzu¬ pelnia sie chlorkiem sodowym, przy czym naste¬ puje dalsza krystalizacja chlorku barowego. Po oddzieleniu krysztalów ciecz wprowadza sie na 15 kolumne w nastepnym cyklu pracy.Okazalo sie szczególnie wazne utrzymywanie ste¬ zenia chlorku sodowego w roztworze wprowadza¬ nym na kolumne okolo 4 n, czyli okolo 20%. Przy zastosowaniu roztworu bardziej rozcienczonego, 2o wymiana jonu Ba" na Na* nie zachodzi tak latwo, wymaga wiekszej ilosci roztworu niz ilosc równo¬ wazna,1 wobec czego stosunek baru do sodu nawet we^frakcji poczatkowej jest mniej korzystny niz przyuttstosowaniu wyzszego stezenia, a ponadto 25 wprowadza sie przy tym znacznie wiecej wody co utrudnia krystalizacje chlorku barowego. Przy za¬ stosowaniu bardziej stezonego roztworu, otrzymuje sie z kolumny wyciek, z którego wydzielaja sie krysztaly mieszane chlorków barowego i sodowego. 30 Eluowanie kolumny chlorkiem sodowym prze¬ rywa sie po zaniku jonu barowego w wycieku, po czym kolumna jest gotowa do przyjecia siarczku barowego.Ten cykliczny sposób pracy wedlug wynalazku 35 mozna uksztaltowac jako sposób prawie ze ciagly, jezeli zastosowac conajmniej dwie równolegle ko¬ lumny, z których jedna otrzymuje surowy ekstrakt w czasie kiedy druga oddaje jon barowy. Przy tym potrzebna jest wieksza ilosc zbiorników manipu- 40 lacyjnych. Sposób wedlug wynalazku wyjasnia dokladniej podany ponizej przyklad, w którym po¬ slugiwano sie urzadzeniem zlozonym z dwóch ko¬ lumn przedstawionym na rysunku schematycznym.Przyklad. Goracy ekstrakt wodny bezposred- 45 nio po lugowaniu spieku po prazeniu barytu z we¬ glem w piecu obrotowym i po filtracji, zbierano w zbiorniku 1. Ekstrakt ten wprowadzano na prze¬ mian na kolumne 2 lub 3 z zywica polistyreno-sul- fonowa. Ekstrakt ten zawieral okolo 14% BaS oraz 50 minimalne ilosci zanieczyszczen. Utrzymywano go W temperaturze okolo 75—85° i wprowadzano na kolunme z predkoscia okolo 1 litra na godzine na litr objetosci usypowej jonitu. Wyciek z kolumny zawieral okolo 7°/o siarczku sodowego. Wyciek kon- 55 4 trolowano co 5 minut na zawartosc jonu Ba**, Wyciek ten zbierano w zbiorniku 4, skad odpro¬ wadzano go do odparowacza nieuwidocznionego na rysunku. Z chwila przerwania wprowadzania siar¬ czku barowego na kolumne, przemyto ja woda go¬ raca podgrzana w zbiorniku 5, odprowadzajac po- pluczki do zbiornika 6.Plukanie prowadzono w odwrotnym kierunku, a mianowicie od dolu kolumny do góry. W tym samym czasie druga kolumna nasycona jonem ba¬ rowym w poprzednim cyklu pracy, byla poddawa¬ na eluacji roztworem chlorku sodowego ze zbior¬ nika 7. W zbiorniku tym mieszano lugi macierzyste po krystalizacji chlorku barowego uzupelnione chlorkiem sodowym do stezenia 4 n, i podgrzane do 75—85°. Eluaty z tej kolumny odbierano jako frakcje w czterech zbiornikach 8, 9, 10, 11.W pierwszych trzech po ostygnieciu otrzymano krysztaly BaCl2 • 2HaO. Popluczki ze zbiornika 6 odprowadzano do wody przeznaczonej do ekstrakcji spieku. Zmieniajac kolejno charakter pracy ko¬ lumn 2 i 3 uzyskano prawie ze ciagly przebieg przeróbki. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób równoczesnego wytwarzania chlorku barowego i siarczku sodowego prze zprzeróbke ekstraktu wodnego, otrzymanego ze spieku po redukcyjnym prazeniu barytu, znamienny tym, ze ekstrakt przeprowadza sie przez kolumne z silnie kwasowym kationitem nasyconym uprzednio kationem sodowym, wyciek z kolum¬ ny wolny od jonu barowego poddaje sie odpa¬ rowaniu w celu uzyskania siarczku sodowego, kolumne po przemyciu woda eluuje sie goracym roztworem chlorku sodowego o stezeniu okolo 4 n, eluat, ewentualnie odbierany frakcyjnie, pozostawia sie do krystalizacji chlorku baro¬ wego, a po oddzieleniu krysztalu lugi macie¬ rzyste uzupelnia chlorkiem sodowym do steze¬ nia okolo 4 n i stosuje w nastepnym cyklu pracy.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako kationit stosuje sie zywice polistyreno- -sulfonowa.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kolumne z kationitem utrzymuje sie w tempe¬ raturze okolo 80°, a wszystkie wprowadzone do niej ciecze podgrzewa do tej samej tempe¬ ratury.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces prowadzi sie na przemian w przynaj¬ mniej dwóch kolumnach. \KI. 12 m, 11/26 51472 MKP C 01 f 7 t a \\ £ HISES BE PL