RU2495825C1 - Method of purifying sodium chloride - Google Patents
Method of purifying sodium chloride Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495825C1 RU2495825C1 RU2012117705/05A RU2012117705A RU2495825C1 RU 2495825 C1 RU2495825 C1 RU 2495825C1 RU 2012117705/05 A RU2012117705/05 A RU 2012117705/05A RU 2012117705 A RU2012117705 A RU 2012117705A RU 2495825 C1 RU2495825 C1 RU 2495825C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium chloride
- solution
- crystals
- separated
- centrifugation
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки натрия хлорида и может быть использовано для получения продукта высоко степени чистоты, используемого в современных областях науки и техники.The invention relates to methods for the purification of sodium chloride and can be used to obtain a high purity product used in modern fields of science and technology.
В последние десятилетия основными областями применения хлорида натрия остаются медицина и производство пищевых продуктов, строительство и химическая промышленность. Однако требования к качеству данного продукта в разных областях его применения различные. Одно из основных требований в любой из перечисленных областей - это чистота продукта, хотя степень чистоты и ограничение содержания конкретных примесей в разных областях применения различные. Чистота хлорида натрия как конечного продукта напрямую зависит от исходного сырья и от метода его получения, либо от выбранного метода очистки продукта.In recent decades, the main areas of application of sodium chloride remain medicine and food production, construction and the chemical industry. However, the requirements for the quality of this product in different fields of its application are different. One of the main requirements in any of these areas is the purity of the product, although the degree of purity and limitation of the content of specific impurities in different applications are different. The purity of sodium chloride as a final product directly depends on the feedstock and on the method of its production, or on the selected method of purification of the product.
Одним из известных и широко описанных ранее методов очистки хлорида натрия является метод выпаривания различных соляных растворов. Например, для получения поваренной соли для пищевой промышленности используется метод выпаривания (RU 2075440, C01D 3/06, 1997). Соль, получаемая данным способом, содержит примеси кальция - 0,02 масс.%, магния - 0,01 масс.%, калия - 0,02 масс.% и сульфат-ионов - 0,16 масс.%, что соответствует требованиям, предъявляемым к поваренной соли «Экстра» для пищевой промышленности, но не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к продукту для современных отраслей науки и техники (монокристаллы, оптика и др.).One of the known and widely described previously methods for the purification of sodium chloride is the method of evaporation of various saline solutions. For example, to obtain table salt for the food industry, the evaporation method is used (RU 2075440, C01D 3/06, 1997). The salt obtained by this method contains impurities of calcium - 0.02 wt.%, Magnesium - 0.01 wt.%, Potassium - 0.02 wt.% And sulfate ions - 0.16 wt.%, Which meets the requirements presented to Extra table salt for the food industry, but does not meet the product requirements for modern branches of science and technology (single crystals, optics, etc.).
Другим методом, широко применимым для очистки хлорида натрия, является ионообменный метод очистки, осуществляемый согласно известным изобретениям с помощью хелатных смол, например ионитов марки Duocellite ES-467 и Amberlite IRC-718 (US 4119508, C01D 3/16, 1985; US 5578218, C02F 1/42). Данным методом удается получать хлорид натрия со следующим содержанием лимитированных примесей (масс.%): алюминия - (1,1-7,4)·10-3, кремния - (7,7-8,7)·10-4.Another method that is widely used for the purification of sodium chloride is the ion-exchange purification method, carried out according to known inventions using chelating resins, for example ion exchangers Duocellite ES-467 and Amberlite IRC-718 (US 4119508, C01D 3/16, 1985; US 5578218, C02F 1/42). Using this method, it is possible to obtain sodium chloride with the following content of limited impurities (wt.%): Aluminum - (1.1-7.4) · 10 -3 , silicon - (7.7-8.7) · 10 -4 .
Еще один метод, применяемый для выделения и очистки хлорида натрия (поваренной соли) - метод кристаллизации. Как известно, неочищенные растворы поваренной соли, полученные из различного сырья, содержат различные примеси. Например, раствор поваренной соли, полученной из галлитового сырья или каменной соли содержит примеси кальция, магния, калия, сульфат-анионов, оксида железа, которые, согласно российскому патенту (RU 2056355, C01D 3/04, 1996), отделяют от основного продукта многостадийным способом, включающим кристаллизацию. Способ получения поваренной соли (хлорида натрия) согласно данному известному изобретению включает растворение исходного сырья в циркуляционном щелоке, отделение из полученного горячего насыщенного раствора нерастворимых примесей, охлаждение осветленного хлорнатриевого раствора в присутствии кристаллов хлорида натрия на многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке, сгущение и фильтрацию на центрифугах полученной суспензии и выделение целевого продукта. Данным способом получают хлорид натрия с содержанием основного продукта (NaCl) на уровне 94,8-99,95 масс.%. Оптимальный результат в известном способе достигается при использовании наиболее чистого сырья - каменной соли, содержащей 94,8 масс.% хлорида натрия. В этом случае содержание примесей составляет (масс.%): Ca2+- 0,0055; Mg2+- 0,002;
Для получения высокочистого продукта, качество которого соответствует требованиям, предъявляемым к химическим продуктам высокой степени чистоты, предлагается способ очистки, в котором исходный насыщенный при 25°C раствор хлорида натрия, очищенный от механических примесей, обрабатывают при перемешивании раствором соляной кислоты до концентрации 1,0-1,5% от общей массы раствора хлорида натрия, после чего обработанный раствор упаривают в 2,0-2,5 раза, охлаждают и выпавшие кристаллы хлорида натрия отделяют центрифугированием, затем промывают его высокочистой водой и сушат при температуре 100-110°C.To obtain a high-purity product, the quality of which meets the requirements for high-purity chemical products, a purification method is proposed in which the initial sodium chloride solution saturated at 25 ° C, purified from mechanical impurities, is treated with stirring with a solution of hydrochloric acid to a concentration of 1.0 -1.5% of the total weight of the sodium chloride solution, after which the treated solution is evaporated 2.0-2.5 times, cooled and the precipitated sodium chloride crystals are separated by centrifugation, then washed of high purity water and dried at a temperature of 100-110 ° C.
Центрифугирование осуществляют со скоростью равной 500-2000 оборотов в минуту.Centrifugation is carried out at a speed of 500-2000 rpm.
Предлагаемый способ имеет сходные с прототипом стадии процесса: предварительную очистку от механических примесей, кристаллизацию из насыщенного раствора хлорида натрия, выделение целевого продукта центрифугированием и его сушку. Очистка от механических примесей может осуществляться любыми известными методами отделения механических примесей, например, фильтрацией. Но кристаллизация в прототипе осуществляется на многоступенчатой вакуум-кристаллизационной установке, а в предлагаемом способе - в реакторе, выполненном из стекла, снабженном мешалкой и электрообогревом, что значительно упрощает технологический процесс.The proposed method has stages similar to the prototype of the process: preliminary purification from mechanical impurities, crystallization from a saturated solution of sodium chloride, the selection of the target product by centrifugation and drying. Purification from mechanical impurities can be carried out by any known methods of separating mechanical impurities, for example, by filtration. But crystallization in the prototype is carried out on a multistage vacuum crystallization unit, and in the proposed method, in a reactor made of glass, equipped with a stirrer and electric heating, which greatly simplifies the process.
Существенным отличием является введение дополнительной стадии, а именно стадии предварительной обработки раствора натрия хлорида раствором соляной кислоты до концентрации 1,0-1,5% от общей массы раствора хлорида натрия. Такая обработка позволяет снизить адсорбцию примесей (Fe, Ni, Co, Cu, Pb, Ca, K, As и др.) на кристаллах натрия хлорида. На качество получаемого процесса влияет и выбранное количество соляной кислоты, а именно 1,0-1,5 масс.%. Как показывают дополнительные экспериментальные исследования, завышение количества соляной кислоты не приводит к увеличению чистоты натрия хлорида, а занижение - к ухудшению качества готового продукта.A significant difference is the introduction of an additional stage, namely, the stage of preliminary processing of sodium chloride solution with hydrochloric acid to a concentration of 1.0-1.5% of the total weight of the sodium chloride solution. This treatment allows one to reduce the adsorption of impurities (Fe, Ni, Co, Cu, Pb, Ca, K, As, etc.) on sodium chloride crystals. The quality of the resulting process is affected by the selected amount of hydrochloric acid, namely 1.0-1.5 wt.%. As additional experimental studies show, an overestimation of the amount of hydrochloric acid does not increase the purity of sodium chloride, and underestimation does not lead to a deterioration in the quality of the finished product.
Предварительная обработка исходного раствора реактивного качества, содержащего примесные ионы на уровне 0,001 масс.%, соляной кислотой в комплексе с другими стадиями обработки (фильтрацией, кристаллизацией) обеспечивает его глубокую очистку до получения высокочистого натрия хлорида.Pre-treatment of the initial solution of reactive quality, containing impurity ions at the level of 0.001 wt.%, With hydrochloric acid in combination with other processing stages (filtration, crystallization) ensures its deep cleaning to obtain high-purity sodium chloride.
После обработки раствором соляной кислоты раствор хлорида натрия упаривают в 2,0-2,5 раза, после чего охлаждают до 20-25°C при постоянном перемешивании. Упаривание раствора меньше чем в 2,0 раза приводит к значительному уменьшению выхода продукта, а упаривание раствора больше чем в 2,5 раза приводит к уменьшению объема маточного раствора, а следовательно, ухудшению качества полученного продукта.After treatment with a solution of hydrochloric acid, the sodium chloride solution is evaporated 2.0-2.5 times, and then cooled to 20-25 ° C with constant stirring. Evaporation of the solution by less than 2.0 times leads to a significant decrease in the yield of the product, and evaporation of the solution by more than 2.5 times leads to a decrease in the volume of the mother liquor and, consequently, to a deterioration in the quality of the obtained product.
После стадии упаривания и центрифугирования выпавший осадок хлорида натрия промывают высокочистой водой. К категории высокочистых продуктов (high purity products) обычно относят химические соединения, содержащие лимитированные примеси на уровне 10-5-10-6 масс.% и менее. В заявляемом способе в качестве промывной жидкости используют высокочистую воду, например, отечественный продукт - высокочистую воду марки ос.ч. 27-5 или дистиллированную воду, выпускаемую по ГОСТ 6709. Эта стадия процесса проводится во избежание загрязнения уже готового продукта.After the evaporation and centrifugation steps, the precipitated sodium chloride precipitate is washed with highly pure water. The category of high purity products usually refers to chemical compounds containing limited impurities at the level of 10 -5 -10 -6 mass% or less. In the inventive method, high-purity water is used as a washing liquid, for example, a domestic product is high-purity water of the grade of special grade 27-5 or distilled water produced in accordance with GOST 6709. This stage of the process is carried out to avoid contamination of the finished product.
Для отделения кристаллов натрия хлорида от маточного раствора могут применяться известные методы. Оптимальным, как показали экспериментальные исследования, в данном случае является центрифугирование, которое позволяет наиболее полно отделять маточный раствор от кристаллов. Стадию центрифугирования в рассматриваемом способе допустимо проводить при использовании широкого интервала скоростей вращения центрифуги (от 500 до 2000 оборотов в минуту). Величина используемой в процессе скорости вращения зависит от выбора того или иного типа центрифуг, каковыми могут быть центрифуги марки ОПН-3М, СМ-6МТ.Known methods can be used to separate crystals of sodium chloride from the mother liquor. Optimal, as shown by experimental studies, in this case is centrifugation, which allows the most complete separation of the mother liquor from the crystals. The centrifugation step in the method under consideration can be carried out using a wide range of centrifuge rotation speeds (from 500 to 2000 rpm). The magnitude of the rotation speed used in the process depends on the choice of one type or another of centrifuges, which can be the centrifuges of the OPN-3M, SM-6MT brand.
Стадия сушки кристаллов натрия хлорида осуществляется при температуре 100-110°C, которая обеспечивает полное удаление влаги. Для осуществления процесса сушки допустимы известные методы, например сушка в полочном сушильном шкафу, в сушилке кипящего слоя.The drying stage of the sodium chloride crystals is carried out at a temperature of 100-110 ° C, which ensures complete removal of moisture. Known methods are acceptable for carrying out the drying process, for example drying in a shelf oven, in a fluidized bed dryer.
Предлагаемый способ иллюстрируется примерами, приведенными ниже.The proposed method is illustrated by the examples below.
Пример 1. Исходный 25%-ный раствор натрия хлорида (500 мл), очищенный фильтрацией от механических примесей, заливают в реактор, выполненный из стекла, снабженный мешалкой и электрообогревом. В реактор вносят 6,0 мл концентрированного (70%-ного) раствора соляной кислоты, что составляет 1,0% от общей массы раствора, перемешивают, после этого раствор упаривают при кипении (106°C) в 2,5 раза, охлаждают и выпавшие кристаллы отделяют центрифугированием при скорости центрифугирования 500 оборотов в минуту, отжатые кристаллы промывают водой ос.ч. 27-5, отжимают и сушат в сушильном шкафу при температуре 100°C. Полученный продукт содержит примеси (масс.%): Fe - 0,000005; Ca -0.000001; Mg - 0,000001; Pb - 0,00001; Co - 0,00000035; Cu - 0,000001; As - 0,00001; K - 0,001; Ni - 0,000001;
Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, только в исходный 25%-ный раствор натрия хлорида (500 мл) вносят 8,4 мл концентрированного (70%-ного) раствора соляной кислоты, что составляет 1,5% от общей массы раствора, перемешивают, после этого раствор упаривают при кипении (106°C) в 2,0 раза. Затем охлаждают и выпавшие кристаллы отделяют центрифугированием при скорости центрифугирования 2000 оборотов в минуту, отжатые кристаллы промывают водой ос.ч. 27-5, отжимают и сушат при температуре 110°C. Полученный продукт содержит примеси (масс.%): Fe - 0,000005; Ca - 0,000001; Mg - 0,000001; Pb - 0,00001; Co - 0,00000001; Cu - 0,000001; As - 0,00001; K - 0,00093; Ni - 0,000001;
Пример 3. Проводят аналогично примеру 2, только приготовленный раствор упаривают при кипении (106°C) в 2,8 раза, выпавшие кристаллы отделяют центрифугированием при скорости центрифугирования 2000 оборотов в минуту, отжатые кристаллы промывают водой ос.ч. 27-5, отжимают и сушат в сушильном шкафу при температуре 110°C. Полученный продукт содержит примеси (масс.%): Fe - 0,00001; Ca - 0,00001; Mg - 0,000005; Pb - 0,00005; Co - 0,000001; Cu - 0,00001; As - 0,00005; K - 0,001; Ni-0,000005;
Пример 4. Проводят аналогично примеру 3, только отжатые кристаллы после кристаллизации промывают дистиллированной водой, повторно отжимают и сушат при температуре 110°C. Полученный продукт содержит примеси (масс.%): Fe - 0,00005; Ca - 0,00005; Mg - 0,00001; Pb -0,00005; Co - 0,000005; Cu - 0,00005; As - 0,00005; K - 0,003; Ni - 0,000005;
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117705/05A RU2495825C1 (en) | 2012-05-02 | 2012-05-02 | Method of purifying sodium chloride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117705/05A RU2495825C1 (en) | 2012-05-02 | 2012-05-02 | Method of purifying sodium chloride |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2495825C1 true RU2495825C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117705/05A RU2495825C1 (en) | 2012-05-02 | 2012-05-02 | Method of purifying sodium chloride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2495825C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU710943A1 (en) * | 1976-03-09 | 1980-01-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Соляной Промышленности | Method of sodium chloride purification |
SU931715A1 (en) * | 1978-06-19 | 1982-05-30 | Предприятие П/Я В-2287 | Method of purifying brine from impurities |
US5474581A (en) * | 1991-07-19 | 1995-12-12 | Solvay (Societe Anonyme) | Method for producing an aqueous sodium chloride solution and use thereof |
RU2056355C1 (en) * | 1993-02-11 | 1996-03-20 | Акционерное общество "Уралкалий" | Method of sodium chloride producing |
US6692720B1 (en) * | 1998-08-26 | 2004-02-17 | Solvay (Societe Anonyme) | Method for producing sodium chloride crystals |
WO2009083234A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Uhde Gmbh | Removal of silicon from brine |
-
2012
- 2012-05-02 RU RU2012117705/05A patent/RU2495825C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU710943A1 (en) * | 1976-03-09 | 1980-01-25 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Соляной Промышленности | Method of sodium chloride purification |
SU931715A1 (en) * | 1978-06-19 | 1982-05-30 | Предприятие П/Я В-2287 | Method of purifying brine from impurities |
US5474581A (en) * | 1991-07-19 | 1995-12-12 | Solvay (Societe Anonyme) | Method for producing an aqueous sodium chloride solution and use thereof |
RU2056355C1 (en) * | 1993-02-11 | 1996-03-20 | Акционерное общество "Уралкалий" | Method of sodium chloride producing |
US6692720B1 (en) * | 1998-08-26 | 2004-02-17 | Solvay (Societe Anonyme) | Method for producing sodium chloride crystals |
WO2009083234A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Uhde Gmbh | Removal of silicon from brine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017181759A1 (en) | Method for manufacturing anhydrous lithium chloride using lithium-containing wastewater | |
JP6122502B2 (en) | Method for producing anhydrous sugar alcohol | |
CN102911290B (en) | Method for separating and purifying heparin sodium and heparan sulfate from heparin byproducts | |
CN112158858A (en) | Method for preparing ammonium bifluoride by using BOE waste liquid | |
CN105668592B (en) | The production method of low sodium high-purity potassium chloride | |
CN104004033B (en) | A kind of method for purifying and separating of sucrose fatty acid ester | |
CN102603487A (en) | Method for preparing inositol from corn steep liquor | |
US3198784A (en) | Process of producing sucrose benzoates | |
RU2495825C1 (en) | Method of purifying sodium chloride | |
CN101767803A (en) | Food-grade potassium chloride production process | |
RU2491229C1 (en) | Method of purifying potassium nitrate | |
CN102633293B (en) | Method for refining multistage circulation evaporation-free copper sulfate | |
CN103508974B (en) | A kind of method processing adjacent sulfonamide benzoic acid methyl esters crystalline mother solution | |
WO2020015763A1 (en) | Calcium dibutyacyladenosine cyclophosphate salt crystal | |
CN106495189A (en) | A kind of production method of high-purity food-grade potassium chloride | |
CN102826959A (en) | Method for extracting erythritol from erythritol mother liquor | |
JP2013517219A (en) | Purification of barium ion source | |
CN103012509B (en) | Method of separating and purifying sucrose-6-acetate mother liquor by salt fractionation | |
CN103922532B (en) | Imidazolidine tail washings treatment process | |
CN101683989A (en) | Process for producing edible grade magnesium chloride | |
CN108439435A (en) | A kind of method that direct method prepares potassium nitrate | |
CN107162910B (en) | Method for preparing high-purity EPA-EE from fish oil | |
US2113248A (en) | Purifying boric acid | |
CN102154399A (en) | Production process flow of fructose diphosphate sodium | |
JP2022545839A (en) | Methods and compositions for recovering mevalonic acid or its salts or lactones from aqueous solutions using aqueous crystallization |