RU1790547C - Способ обработки карьерных и шахтных вод хлоридно-натриевого типа - Google Patents

Abstract

Обработка карьерных и шахтных вод хлоридно-натриевого типа включает предупреждени  накипеобразовани , предварительное концентрйрование, сгущение, обезвоживание сгущенного осадка с рециркул цией-фильтрата на стадию отстаивани , кристаллизацию NaCI с последующим сгущением , центрифугированием, сушкой и ре- циркул цией фугата на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI, последующее деление осветленного упаренного раствора на два потока, один из которых возвращают на стадию с кристаллизацией NaCI, а другой направл ют на стадию извлечени  KCI, доупаривание остаточных рассолов, сгущение с получением в виде товарного продукта раствора MgCl2 + CaCl2 . Осветленный упаренный раствор после кристаллизации NaCI направл ют на доупаривание, образовавшийс  сгущенный осадок центрифугируют, полученный осадок в виде карналлита раствор ют в воде до массовой доли MgCh не более 27%, отстаивают с рециркул цией осветленного раствора на доупаривание, вторично центрифугируют и сушат, а фугаты после центрифугировани  направл ют на доупаривание. 1 ил. w fe

Description

XJ

Ч

8

Изобретение относитс  к способам переработки природных и сточных вод и может быть использовано.дл  комплексной переработки сточных вод натрий-катиони- товых фильтров и других минерализованных вод, содержащих хлористые соли натри , кали , кальци  и магни , на обессоленную воду и солепродукты.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ обработки карьерных и шахтных йод хлоридного класса, включающий стадию предварительного концентрировани  с образованием осадка

CaS04 и СаСОз, концентрйрование осветленного раствора с кристаллизацией NaCI и последующим сгущением и обезвоживанием осадка, охлаждение осветленного раствора с кристаллизацией KCI, с последующим его сгущением и обезвоживанием , доупаривание осветленного раствора до концентрации 30-35 MgClz + CaClz в маточном растворе, направл емом на использование . Образовавшийс  на этой стадии сгущенный осадок KCI+NaCI+KCI MgCh бНаС рециркулируют на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI, часть

со

осветленного раствора после отстаивани  суспензии NaCI и KCI рециркупируют на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI, а маточные растворы после центрифугировани  NaCI и KCI направл ют соответственно на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI и стадию охлаждени  с кристаллизацией KCI. С целью получение в качестве товарного продукта MgCla, упаренный раствор после стадии предвари- тельного концентрировани  обрабатывают NaaSCM в количестве, эквивалентном содержанию хлорида кальци , а концентрирова- ние с кристаллизацией NaCI провод т до массовой концентрации MgCte в маточном растворе 23-25%.

Недостатком указанного способа  вл етс  пониженна  эффективность способа за счет ухудшени  качества основного продукта переработки (NaCI), а также пониженный выход товарного продукта (KCI). .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности способа.

Поставленна  цель достигаетс  способом обработки карьерных и шахтных вод хлоридно-натриевого типа, включающем предупреждение накипеобразовани , предварительное концентрирование, сгущение, обезвоживание сгущенного остатка с рециркул цией фильтрата на стадию отстаивани , кристаллизацию NaCI с последующим сгущением, центрифугированием , сушкой и рециркул цией фугата на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI, последующее деление осветленного , упаренного раствора на два потока, один из которых возвращают на стадию с кристаллизацией NaCI, а другой направл ют на доупаривание, сгущение с получением в виде товарного продукта 30-35%-ного раствора MgCl2+CaCl2, после чего сгущенный осадок центрифугируют, раствор ют в воде до массовой концентрации MgCte не более 27%, отстаивают с рециркул цией осветленного раствора на стадию доупэрива- ни , вторично центрифугируют и сушат, при этом фугаты после центрифугировани  направл ют на стадию доупаривани .

Отличительным признаком за вл емого , способа  вл етс  то, что предлагаетс  извлекать KCI после стадии доупариьанй , дл  чего часть осветленного упаренного раствора по.сле кристаллизации NaCI направл ют на доупаривание и полученный после сгущени  осадок центрифугируют, раствор ют в воде до массовой концентрации MgCl2 более 27%, отстаивают с рециркул цией осветленного раствора на стадию доупаривани , вторично центрифугируют и сушат, при этом фугаты после центрифугировани  направл ют на стадию доупаривани .

В известном способе KCI выдел ют после стадии охлаждени . Однако при охлаж5 дении возможно образование пересыщенного по KCI раствора, что св зано с небольшим перепадом равновесных концентраций КС до и после охлаждени . Это затрудн ет процесс осветлени  и поэто10 му в осветленном растворе будут находитьс  мелкие, труднооседаемые кристаллы KCI .Так как расход раствора, поступающего на стадию охлаждени , значительно выше, чем направл емого на доупаривание, то избыток

15 его ъ виде осветленного раствора рецирку- лируют на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI.

На эту стадию KCI поступает в виде твердой фазы, вследствие недостаточно эф0 фективного осветлени , и в растворенном состо нии в виде пересыщенного раствора, тем самым снижа  качество основного продукта комплексной переработки сточных вод NaCI.

5Извлечение KCI после доупаривани  исключает стадию охлаждени , а, следовательно , и рециркул цию части осветленного упаренного раствора после охлаждени , содержащего KCI, на стадию с кристаллиза- 0 цией NaCI.

В за вл емом способе после стадии доупаривани  образуютс  более крупные, хорошо оседаемые кристаллы. Массова  дол  твердой фазы в доупаренном растворе (сус5 пензии) примерно в 4 раза больше, чем возможна  массова  дол  KCI на -стадии охлаждени  в известном способе (относительные мол. м. карнаплита и KCI соответственно составл ют 277,8 и 74,5), поэтому

0 сгущение в за вл емом способе более эффективно , чем в известном. По эксперимен- тальнымданным уплотнение выделившегос  осадка заканчиваетс  в течение 0,5-1 ч. Далее осадок центрифугиру5 ют. При следующем растворении карналлита водой до массовой доли MgCla не более 27% в осадке остаетс  KCI, массова  дол  которого значительно выше, чем массова  дол  KCI на стадии охлаждени  по

0 прототипу.

После растворени  карналлита водой раствор отстаивают с рециркул цией осветленного раствора на стадию доупаривани , вторично центрифугируют и сушат, при этом

5 фугаты направл ют на стадию доупаривани .

Очевидно, что предлагаема  технологи  позволит получить NaCI более высокого качества . Также логически следует, что, исключив КС1 в качестве примеси к NaCI. за вители повышают выход KCI.

Массова  дол  MgCl2 в растворе (27%) ограничиваетс  требованием к качеству товарного продукта KCI.

(При массовой доле MgCl2 в растворе более 27% в осадке нар ду с КС остаетс  нерастворенным карналлит).

Получение раствора MgCte с массовой долей менее 27% нецелесообразно в св зи с тем, что так как его рециркулируют на стадию доупаривани , то чем больше будет введено воды при растворении карналлита, тем больше ее необходимо испарить на стадии доупаривани , т.е. чем ближе массова  дол  MgCl2 к 27%, тем экономичнее работа установки.

В св зи с тем, что при переработке вод хлоридно-натриевого типа массовый расход получаемого товарного продукта NaCI более чем на пор док выше KCI, а по услови м работы центрифуг остаточна  влажность (маточный раствор) в отфугованном осадке составл ет 6%, то с маточным раствором тер етс  боле 10% KCI от общего его количества. Промывка кристаллов NaCI от маточного раствора с рециркул цией промывных вод на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI позволит повысить выход KCI и улучшить качество NaCI.

На чертеже изображена технологическа  схема установки дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Подлежащие обработке минерализованные сточные воды 1 подвергают магнитной обработке 2, ввод т ПАВ 3 и направл ют на предварительное концент- рирование 4, где упаривают до концентрации , не превышающей равновесную по NaCI. Концентрат 5 с выпавшими в осадок кристаллами СаЗСм и СаСоз в виде примеси при необходимости обрабатывают сульфатом натри  42 и направл ют на отстаивание 6, после чего сгущенную пульпу 7 подают на обезвоживание 8. Обезвоженный осадок 9 направл ют на использование или захоронение , а фильтрат 10 рециркулируют на отстаивание 6.

Осветленный раствор 11 подвергают магнитной обработке 2, ввод т ПАВ 3 и направл ют на концентрирование 12 с кристаллизацией NaCI, где производ т упаривание до массовой доли MgCla+CaCfc в жидкой фазе 25-30%. Упаренный раствор 13 (суспензию NaCI) подают на сгущение 14, после чего пульпу 15 направл ют на центрифугирование 16, промывают конденсатом вторичного пара 17, отфугованную промытую соль 18 подают на сушку 19 и далее 20 потребителю, а фугат 21 рециркулируют на стадию концентрировани  12. Осветленный раствор 22 после сгущени  NaCI дел т на 5 два потока, один из которых 23 рециркулируют на стадию концентрировани  12, а второй (24) направл ют на доупаривание 25. Упаренный раствор (суспензию KCI MgCl2 НаО, KCI и NaCI) 26 направл ют на отстаи0 вание 27. Осветленный раствор 28 с массовой долей MgCl2+CaCl2 30-35% направл ют потребителю, а сгущенный осадок 29 подают на центрифугирование 30, после чего фугат 31 рециркулируют на доупаривание

5 25, а отфугованный осадок 32 направл ют на растворение 34 водой 33. Осветленный раствор 35 рециркулируют на доупаривание 25, а сгущенный осадок KCI 36 направл ют на центрифугирование 37, после чего фугат

0 38 рециркулируют на доупаривание 25, а отфугованный осадок 39 направл ют на сушку 40, а затем - на использование 41.

Пример. Шахтные воды с массовым расходом 750 т/ч. состава, %: NaCI 7,88;

5 MgCl20.76;CaCl2 0.18;CaS04 0,18; KCI 0,25; Са(НСОзЬ 0,01, пропускают через магнитное поле, ввод т 6 г/м ингибитора отложени  минеральных солей (ИОМС) и направл ют на предварительное концент0 рирование. Упаренный раствор с массовым расходом 247 т/ч подают, на отстаивание, после чего 2,6 т/ч пульпы в соотношении ТИЖ (твердое и жидкое) 1:3 подают на обезвоживание , в результате чего получают 1,3

5 т/ч обезвоженного осадка Са504+СаСОз, который направл ют на использование или захоронение и 1,3 т/ч фильтрата, рецирку- лируемого на стадию отстаивани . Осветленный раствор с массовым расходом 245,7

0 т/ч, состава, %; NaCI 23,9; MgCI2 2,3; CaCl2 0,55; KCI 0,76; 0,3. В сумме с рециркул цией массовый расход раствора, поступающего на концентрирование с кристаллизацией NaCI, составит 547,0 т/ч с массовой концент5 рацией, %: NaCI 10,9; MgCI2 - 12,3; ,91, KCI 4,04; CaS04 0,15.

Концентрат (суспензию NaCI) с массовым расходом 393 т/ч направл ют на сгущение , после чего 235,6 т/ч пульпы NaCI

0 подают на центрифугирование с промывкой , в результате чего получают 62,8 т/ч поваренной соли с влажностью 6% и 172,8 т /ч маточного раствора (фугата), рециркули- руемого на стадию концентрировани  с кри5 сталлизацией NaCI. Отфугованную и промытую поваренную соль направл ют на сушку, в результате чего получают 59,3 т/ч товарного продукта состава, %: NaCI 99,8; CaS04 1,2, соответствующего ТУ-11-3-85 на натрий хлористый дл  промышленного потреблени , сорт первый. Осветленный раствор с массовым расходом 157,4 т/ч, состава . %: NaCI 0,4; MgCl2 20,2; CaCIa4,8; KCI 6,0; СаЗСм 0,03, дел т на два потока, один из которых (128,5 т/ч) рециркулируют на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCt, а второй (28,9 т/ч) направл ют на до- упаривание. Расход раствора, поступающего на эту стадию вместе с рециркулируемым раствором составл ет 55,8 т/ч состава, %: NaC 0,3; MgCh 23,7; CaCIa 4,76; KCI 3,65; СаЗСч 0,03. Доупаренный раствор (суспензию KCI+KCI MgCl2 6H20) с массовым расходом 45,6 т/ч направл ют на сгущение, в результате чего получают 20,0 т/ч осветленного раствора состава, % : MgCl228,3; CaCIa 6,7; KCI 0,5; NaCI 0,2; CaSCM 0,03, направл емого на использование, и 25,6 т/ч сгущенного осадка, направл емого на центрифугирование, в результате чего получают 18,8 т/ч фугата, рециркулируемого на доупаризание и 6,8 т/ч отфугованного осадФормула изобретени 

Claims (2)

1. Способ обработки карьерных и шахт- ных вод хлоридно-натриевого типа, включающий предупреждение накипеобразовани , предварительное концентрирование, сгущение , обезвоживание сгущенного осадка с ре- циркул цией фильтрата на стадию отстаивани , кристаллизацию NaCI с последующим сгущением, центрифугированием, сушкой и рециркул цией фугата на стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI, последующее деление осветленного упаренного раствора на два потока, один из которых возвращают на кристаллизацию NaCI, а другой направл ют на .извлечение КС1, доупаривание остаточных рассолов, сгущение с получением в виде товарного

ка KCI+KCI MgCl2 6H20, который раствор ют в воде с массовым расходом 3.2 т/ч, в результате чего получают 2,0 т/ч осветленного раствора состава, % : MgCl2 27,0; KCI

4,56; NaCI 0,2, который рециркулируют на доупаривание, и 8,0 т/ч сгущенного осадка KCI (Т;Ж 1:3), который направл ют на центрифугирование , в результате чего получают 6,1 т/ч фугата, рециркулируемого на доупаривание ,и 111,9 т/ч отфугованного KCI, который направл ют на сушку, после чего получают 1,84 т/ч KCI состава, % : KCI 97,8; MgCI22.1.

Технико-экономические показатели

представлены в таблице.

Как видно из таблицы сопоставительного анализа переработки сточных вод по известному способу и за вл емому преимущество последнего состоит в улучшении качества основного товарного продукта переработки NaCI и повышении выхода KCI (более чем на 30%).

продукта раствора MgCi2+CaCl2, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности способа, осветленный упаренный раствор после кристаллизации NaCI направл ют на доупаривание, образовавшийс  сгущенный осадок центрифугируют, полученный осадок в виде карналлита раствор ют в воде до массовой доли MgCl2 не более 27%, после чего отстаивают с рециркул цией осветленного раствора на доупаривание , вторично центрифугируют и сушат, а фугаты после центрифугировани  направл ют на доупаривание,

2. Способ по п.1,отличающийс  тем, что отфугованные кристаллы NaCI промывают с рециркул цией промывных водна стадию концентрировани  с кристаллизацией NaCI.