RU2819829C1 - Method of producing calcium chloride from calcium chloride type brines - Google Patents
Method of producing calcium chloride from calcium chloride type brines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819829C1 RU2819829C1 RU2023121915A RU2023121915A RU2819829C1 RU 2819829 C1 RU2819829 C1 RU 2819829C1 RU 2023121915 A RU2023121915 A RU 2023121915A RU 2023121915 A RU2023121915 A RU 2023121915A RU 2819829 C1 RU2819829 C1 RU 2819829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium chloride
- evaporation
- brine
- evaporator
- steam
- Prior art date
Links
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 95
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 82
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 74
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 59
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 55
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 48
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 48
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K magnesium;potassium;trichloride;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[K+] PALNZFJYSCMLBK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 38
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 38
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 30
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical class [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 28
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 28
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 26
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 22
- 235000011147 magnesium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 19
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 18
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 15
- WMFHUUKYIUOHRA-UHFFFAOYSA-N (3-phenoxyphenyl)methanamine;hydrochloride Chemical compound Cl.NCC1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 WMFHUUKYIUOHRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 14
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 10
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims description 5
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 3
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000011549 displacement method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- LFCFXZHKDRJMNS-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfate;hydrate Chemical class O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O LFCFXZHKDRJMNS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области химической технологии извлечения солей из рассолов, в частности к извлечению хлорида кальция из рассолов хлоркальциевого типа выпариванием. Изобретение может быть использовано для комплексного разделения солей при промышленной переработке рассолов с получением хлорида кальция, карналлита, хлорида калия и хлорида натрия.The invention relates to the field of chemical technology for the extraction of salts from brines, in particular to the extraction of calcium chloride from calcium chloride-type brines by evaporation. The invention can be used for complex separation of salts during industrial processing of brines to produce calcium chloride, carnallite, potassium chloride and sodium chloride.
Уровень техникиState of the art
Известен способ получения хлорида кальция по патенту RU2291109C2 [1] «Способ получения хлористого кальция», который включает взаимодействие кальцийсодержащего сырья с соляной кислотой при температуре 20-50°С, отличающийся тем, что к кальцийсодержащему сырью дозируют 20-37%-ную соляную кислоту при мольном соотношении СаСО3:HCl=1:2 с последующим пропусканием образовавшегося кислого раствора CaCl2 через СаСО3 и образовавшегося кислого углекислого газа через СаСО3 и CaCl2, взятые в мольном соотношении 1-4:1.There is a known method for producing calcium chloride according to patent RU2291109C2 [1] “Method for producing calcium chloride”, which involves the interaction of calcium-containing raw materials with hydrochloric acid at a temperature of 20-50°C, characterized in that 20-37% hydrochloric acid is dosed to the calcium-containing raw materials at a molar ratio of CaCO 3 : HCl = 1:2, followed by passing the resulting acidic solution of CaCl 2 through CaCO 3 and the resulting acidic carbon dioxide through CaCO 3 and CaCl 2 , taken in a molar ratio of 1-4:1.
Недостатком данного способа является необходимость использования в качестве сырья чистого карбоната кальция, а также необходимость применения реагента в виде соляной кислоты, использование таких чистых продуктов является затратным, способ не предназначен для получения хлорида кальция из природных источников кальция, таких как рассолы хлоркальциевого типа.The disadvantage of this method is the need to use pure calcium carbonate as a raw material, as well as the need to use a reagent in the form of hydrochloric acid; the use of such pure products is expensive; the method is not intended for obtaining calcium chloride from natural sources of calcium, such as calcium chloride-type brines.
Из уровня техники известна установка для получения хлорида кальция по патенту RU25502U1 [2] «Установка для получения хлористого кальция», в которой осуществляют процесс получения хлорида кальция путем смешивания исходных веществ: хлорида калия, нитрата кальция и воды, при этом возможно подмешивание двойной соли KNO3⋅CaCl2⋅H2O (поступающей с процесса фильтрации), после приготовления раствора из исходных веществ осуществляют подачу раствора на охлаждение, в результате чего выделяется нитрат калия, который отделяют и направляют на сушку с получением продукта в виде нитрата калия, а раствор после отделения нитрата калия поступает в выпарной аппарат, где осуществляют упаривание раствора, после чего концентрат поступает на охлаждение и очистку от твердой фазы в фильтре-отстойнике, при этом отделяется двойная соль KNO3⋅CaCl2⋅H2O, а маточный раствор поступает в блок выделения хлорида кальция, далее продукт поступает в гранулятор - сушилку и в блок фасовки продукта.An installation for the production of calcium chloride is known from the prior art according to patent RU25502U1 [2] “Installation for the production of calcium chloride”, in which the process of producing calcium chloride is carried out by mixing the starting materials: potassium chloride, calcium nitrate and water, with the possibility of mixing the double salt KNO 3 ⋅CaCl 2 ⋅H 2 O (coming from the filtration process), after preparing a solution from the starting substances, the solution is supplied for cooling, as a result of which potassium nitrate is released, which is separated and sent for drying to obtain a product in the form of potassium nitrate, and the solution after separating the potassium nitrate, it enters the evaporator, where the solution is evaporated, after which the concentrate is cooled and cleaned from the solid phase in a settling filter, while the double salt KNO 3 ⋅CaCl 2 ⋅H 2 O is separated, and the mother liquor enters calcium chloride separation unit, then the product enters the granulator - dryer and the product packaging unit.
Недостатком описанного способа является необходимость использования как исходного сырья хлорида калия, нитрата кальция и воды, также представленная схема сложна и требует наличия блока охлаждения, способ не предназначен для получения хлорида кальция из природных источников кальция, таких как рассолы хлоркальциевого типа.The disadvantage of the described method is the need to use potassium chloride, calcium nitrate and water as starting materials; the presented scheme is also complex and requires a cooling unit; the method is not intended for obtaining calcium chloride from natural sources of calcium, such as calcium chloride-type brines.
Процесс получения солей из гидроминерального сырья с разделением их в процессе выпаривания широко известен, так, например известен способ по патенту US3536444A [3] «Метод разделения компонентов рассола», в котором проводят разделение и извлечение компонентов рассолов, содержащих ионы натрия, калия, магния, хлорида и сульфата, при этом сначала за счет выпаривания высаливается NaCl, который отделяют от раствора, полученный раствор смешивают с раствором MgCl2 и проводят следующее выпаривание с выпадением в осадок KCl-MgCl-6H2O, твердую фазу отделяют, жидкую фазу подвергают выпариванию для кристаллизации гидратов сульфата магния и получения третьего раствора, третий раствор используют в качестве раствора MgCl2 на стадии выделения KCl-MgCl-6H2O.The process of obtaining salts from hydromineral raw materials with their separation during the evaporation process is widely known, for example, the method according to the patent US3536444A [3] “Method for separating brine components” is known, in which the separation and extraction of brine components containing sodium, potassium, magnesium ions, chloride and sulfate, while first NaCl is salted out by evaporation, which is separated from the solution, the resulting solution is mixed with a solution of MgCl 2 and the next evaporation is carried out with the precipitation of KCl-MgCl-6H 2 O, the solid phase is separated, the liquid phase is evaporated to crystallization of magnesium sulfate hydrates and obtaining a third solution, the third solution is used as a MgCl 2 solution at the stage of separating KCl-MgCl-6H 2 O.
Недостатком данного способа является невозможность его применения для получения хлорида кальция и необходимость дополнительного внесения раствора хлорида магния. Используемый в способе рассол не содержит хлорида кальция.The disadvantage of this method is the impossibility of using it to obtain calcium chloride and the need for additional addition of a solution of magnesium chloride. The brine used in the method does not contain calcium chloride.
Известен способ по патенту US4224037A [4] «Способ эксплуатации многокорпусных испарителей», в котором осуществляют разделение солей с разной степенью растворимости выпариванием, в частности способ рассматривается для солей, растворимость которых увеличивается с повышением температуры (первая соль), таких как хлорид калия, хлорид магния, карбонат натрия, хлорат натрия и солей, растворимость которых незначительно увеличивается или уменьшается с повышением температуры (вторая соль), таких как хлорид натрия, сульфат кальция и сульфат магния. There is a known method according to the patent US4224037A [4] “Method of operating multi-effect evaporators”, in which salts with different degrees of solubility are separated by evaporation, in particular, the method is considered for salts whose solubility increases with increasing temperature (first salt), such as potassium chloride, chloride magnesium, sodium carbonate, sodium chlorate and salts whose solubility increases or decreases slightly with increasing temperature (second salt), such as sodium chloride, calcium sulfate and magnesium sulfate.
При извлечении первой соли из водного раствора, содержащего первую соль и вторую соль, вода из раствора удаляется многократным ступенчатым выпариванием в многоступенчатом испарителе, при этом исходный раствор подается в последнюю ступень испарителя, а исходный пар в первую ступень испарителя, первая ступень испарителя является самой горячей, пар, полученный при испарении в более горячей ступени направляется в более холодную ступень, в то время как концентрируемый раствор перетекает из более холодной ступени в более горячую, т.е. движется от последней ступени к первой ступени испарителя. На каждой ступени отделяют выпадающий осадок в виде второй соли, а сливной поток маточного раствора из первой ступени используют для получение первой соли.When extracting the first salt from an aqueous solution containing the first salt and the second salt, water is removed from the solution by repeated stage evaporation in a multi-stage evaporator, with the initial solution being supplied to the last stage of the evaporator, and the initial steam to the first stage of the evaporator, the first stage of the evaporator being the hottest , the steam obtained by evaporation in the hotter stage is directed to the colder stage, while the concentrated solution flows from the colder stage to the hotter one, i.e. moves from the last stage to the first stage of the evaporator. At each stage, the precipitate that falls out in the form of a second salt is separated, and the waste stream of the mother liquor from the first stage is used to obtain the first salt.
Аналогичный способ описан в патенте US4224035A [5] «Способ выделения солей из раствора».A similar method is described in patent US4224035A [5] “Method for isolating salts from a solution.”
Представленный способ является самым близким к предлагаемому способу по настоящему изобретению.The presented method is the closest to the proposed method according to the present invention.
Недостатком способа является применение перетекания или обычной перекачки концентрата (маточного раствора) между ступенями испарителя, что требует применения большого количества ступеней для эффективной сепарации маточного раствора от примесей. Недостатком способа является необходимость проведения отдельной операции переработки концентрата для получения целевого продукта. Недостатком способа является применение большого количества ступеней для испарения, что усложняет производство, обслуживание и использование установки. Недостатком способа является отсутствие операций переработки осадков солей, выпадающих при переработке гидроминерального сырья, содержащего кальций, магний, натрий и калий. Способ не обеспечивает комплексного разделения солей для рассолов хлоркальциевого типа, содержащих в качестве примесей хлориды калия, магния, натрия.The disadvantage of this method is the use of overflow or conventional pumping of the concentrate (mother liquor) between the stages of the evaporator, which requires the use of a large number of stages for effective separation of the mother liquor from impurities. The disadvantage of this method is the need to carry out a separate operation of processing the concentrate to obtain the target product. The disadvantage of this method is the use of a large number of stages for evaporation, which complicates the production, maintenance and use of the installation. The disadvantage of this method is the absence of operations for processing salt precipitation that falls during the processing of hydromineral raw materials containing calcium, magnesium, sodium and potassium. The method does not provide a comprehensive separation of salts for calcium chloride-type brines containing potassium, magnesium, and sodium chlorides as impurities.
Предлагаемый способ по предлагаемому изобретению не содержит указанных недостатков и пригоден для комплексного разделения солей и получения хлорида кальция из рассолов хлоркальциевого типа, содержащих примеси магния, натрия и калия.The proposed method according to the invention does not contain these disadvantages and is suitable for the complex separation of salts and the production of calcium chloride from calcium chloride-type brines containing impurities of magnesium, sodium and potassium.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Целью настоящего изобретения является комплексное разделение солей при переработке рассолов хлоркальциевого типа природного и промышленного происхождения, содержащих в качестве примесей магний, калий и натрий с получением хлорида кальция.The purpose of the present invention is the complex separation of salts during the processing of calcium chloride brines of natural and industrial origin, containing magnesium, potassium and sodium as impurities to produce calcium chloride.
Предлагаемый способ позволяет получать продукты в виде кристаллогидрата хлорида кальция или кальцинированного хлорида кальция из рассолов хлоркальциевого типа выпариванием без применения реагентов и с использованием минимального количества выпарных аппаратов.The proposed method makes it possible to obtain products in the form of crystalline calcium chloride hydrate or calcined calcium chloride from calcium chloride-type brines by evaporation without the use of reagents and using a minimum number of evaporators.
Предлагаемый способ позволяет получать карналлит, хлорид калия и хлорид натрия как побочные продукты переработки указанных рассолов.The proposed method makes it possible to obtain carnallite, potassium chloride and sodium chloride as by-products of the processing of these brines.
Предлагаемый способ обеспечивает полную комплексную переработку рассолов с извлечением компонентов, пригодных для дальнейшего промышленного использования.The proposed method provides complete integrated processing of brines with the extraction of components suitable for further industrial use.
Предлагаемый способ обеспечивает эффективное использование тепловой энергии за счет применения вторичного пара.The proposed method ensures efficient use of thermal energy through the use of secondary steam.
Предлагаемый способ обеспечивает снижение потерь хлорида кальция в процессе его получения.The proposed method reduces the loss of calcium chloride during its production.
Техническим результатом при осуществлении способа является эффективное использование как источника хлорида кальция рассолов хлоркальциевого типа, содержащих примеси магния, калия и натрия, упрощение конструкции выпарной установки, получение ценных побочных продуктов переработки рассолов, прямое получение кристаллогидрата хлорида кальция. Технический результат достигается тем, что осуществляют выпаривание исходного рассола в выпарной установке, включающей по меньшей мере два выпарных аппарата, при этом первичное выпаривание рассола осуществляют на втором выпарном аппарате за счет вторичного пара, получаемого на первом выпарном аппарате, а вторичное выпаривание осуществляют исходным паром на первом выпарном аппарате, в результате чего образуется вторичный пар с пониженной по сравнению с исходным паром температурой, при этом в качестве исходного рассола используют рассол хлоркальциевого типа, содержащий хлорид кальция в количестве более 60% масс. по отношению к примесям других хлоридов – натрия, калия, магния, при выпаривании исходного рассола на втором выпарном аппарате при повышении концентрации солей в рассоле кристаллизуются преимущественно хлористые соли натрия, калия и магния, которые отделяют на втором сепараторе с получением твердой фазы и концентрата хлорида кальция, концентрат хлорида кальция направляют на выпаривание на первом выпарном аппарате, где происходит его концентрирование с выпадением в осадок хлорида кальция, осадок сепарируют от пара на первом сепараторе с получением кристаллогидрата хлорида кальция; твердую фазу, отделенную после первичного выпаривания и содержащую преимущественно хлориды натрия, калия и магния, могут направлять на ступенчатую промывку с растворением сначала хлорида магния, затем хлорида калия и последующим отделением кристаллического материала от маточного раствора, при этом для растворения хлорида калия используют горячую воду, хлорид калия выделяют из раствора путем охлаждения; для переработки твердой фазы, отделенной после первичного выпаривания и содержащей преимущественно натрий, калий и магний, могут растворять и использовать в процессе получения карналлита, при этом процесс получения карналлита осуществляют выпариванием в две стадии, на первой стадии используют пар с меньшей температурой, чем для выпаривания на второй стадии, на первой стадии выпаривания в осадок выпадает преимущественно хлорид натрия, полученный маточный раствор направляют на вторую стадию выпаривания, где при выпаривании в осадок выпадает преимущественно карналлит, который отделяют; на первой стадии процесса получения карналлита могут использовать пар, который был получен при выпаривании маточного раствора на второй стадии процесса получения карналлита; на первой стадии процесса получения карналлита могут использовать пар, который был получен в первом выпарном аппарате в процессе получения кристаллогидрата хлорида кальция; осадок после первичного выпаривания, содержащий преимущественно натрий, калий и магний, могут растворять в воде с получением насыщенного раствора; отделенный карналлит могут использовать для получения хлорида магния или калия; хотя бы один сепаратор для разделения на жидкую и твердую фазу может быть выполнен в виде отстойника, центрифуги или ленточного фильтра; после разделения жидкой и твердой фазы хотя бы на одном сепараторе могут дополнительно осуществлять отделение твердой фазы от жидкой на центрифуге или ленточном фильтре; полученный кристаллогидрат хлорида кальция могут использовать для получения кальцинированного хлорида кальция.The technical result of implementing the method is the effective use of calcium chloride-type brines containing magnesium, potassium and sodium impurities as a source of calcium chloride, simplification of the design of the evaporation plant, production of valuable by-products of brine processing, direct production of crystalline calcium chloride hydrate. The technical result is achieved by evaporating the initial brine in an evaporator unit, which includes at least two evaporators, while the primary evaporation of the brine is carried out in the second evaporator due to the secondary steam obtained in the first evaporator, and the secondary evaporation is carried out with the initial steam in the first evaporator, resulting in the formation of secondary steam with a lower temperature compared to the initial steam, while a calcium chloride-type brine containing calcium chloride in an amount of more than 60% of the mass is used as the initial brine. in relation to impurities of other chlorides - sodium, potassium, magnesium, when evaporating the initial brine in the second evaporator, with an increase in the concentration of salts in the brine, predominantly sodium, potassium and magnesium chloride salts crystallize, which are separated in the second separator to obtain the solid phase and calcium chloride concentrate , the calcium chloride concentrate is sent for evaporation in the first evaporator, where it is concentrated with the precipitation of calcium chloride, the precipitate is separated from the steam in the first separator to obtain crystalline calcium chloride hydrate; the solid phase separated after primary evaporation and containing predominantly sodium, potassium and magnesium chlorides can be sent to stepwise washing with the dissolution of first magnesium chloride, then potassium chloride and subsequent separation of crystalline material from the mother liquor, while hot water is used to dissolve potassium chloride, potassium chloride is separated from solution by cooling; to process the solid phase, separated after primary evaporation and containing predominantly sodium, potassium and magnesium, can be dissolved and used in the process of obtaining carnallite, while the process of obtaining carnallite is carried out by evaporation in two stages, in the first stage steam is used at a lower temperature than for evaporation in the second stage, at the first stage of evaporation, predominantly sodium chloride precipitates, the resulting mother liquor is sent to the second stage of evaporation, where during evaporation, predominantly carnallite precipitates, which is separated; at the first stage of the carnallite production process, steam can be used, which was obtained by evaporating the mother liquor at the second stage of the carnallite production process; at the first stage of the process of obtaining carnallite, steam can be used, which was obtained in the first evaporator in the process of obtaining crystalline calcium chloride hydrate; the precipitate after the initial evaporation, containing mainly sodium, potassium and magnesium, can be dissolved in water to obtain a saturated solution; separated carnallite can be used to obtain magnesium or potassium chloride; at least one separator for separation into liquid and solid phases can be made in the form of a settling tank, centrifuge or belt filter; after separating the liquid and solid phases in at least one separator, the solid phase can be additionally separated from the liquid phase in a centrifuge or belt filter; the resulting crystalline calcium chloride hydrate can be used to produce calcined calcium chloride.
Технический результат достигается тем, что при первичном выпаривании рассола хлоркальциевого типа, содержащего примеси натрия, магния и калия, происходит выпадение в осадок хлористых солей натрия, калия и магния, что обеспечивает получение концентрата хлорида кальция для дальнейшего получения кристаллогидрата хлорида кальция за одну операцию, при этом применение вторичного пара обеспечивает необходимые температурные условия для выпаривания и экономию тепловой энергии, т.к. происходит её повторное использование в процессе.The technical result is achieved by the fact that during the initial evaporation of calcium chloride type brine containing sodium, magnesium and potassium impurities, the chloride salts of sodium, potassium and magnesium precipitate, which ensures the production of calcium chloride concentrate for the further production of calcium chloride crystalline hydrate in one operation, with In this case, the use of secondary steam provides the necessary temperature conditions for evaporation and saves thermal energy, because it is reused in the process.
Технический результат достигается тем, что при вторичном выпаривании используют исходный пар, обладающий наибольшей энергией, что позволяет наиболее полно удалить воду из концентрата хлорида кальция с получением кристаллогидрата хлорида кальция, при этом осуществляют сепарацию кристаллогидрата хлорида кальция и пара, получая в рамках вторичного выпаривания целевой продукт и теплоноситель (пар) для первичного выпаривания.The technical result is achieved by the fact that during secondary evaporation, the initial steam with the highest energy is used, which makes it possible to most completely remove water from the calcium chloride concentrate to obtain calcium chloride crystalline hydrate, while separation of calcium chloride crystalline hydrate and steam is carried out, obtaining the target product within the framework of secondary evaporation and coolant (steam) for primary evaporation.
Технический результат достигается тем, что хлористые соли натрия, калия и магния, выделяемые при первичном упаривании, отделяют на сепараторе с получением твердой фазы и концентрата хлорида кальция, который затем поступает на вторичное упаривание, это обеспечивает эффективное и быстрое разделение фаз, что препятствует попаданию кристаллов примесей в концентрат хлорида кальция, загрязняющих конечный продукт, а также позволяет снизить потери хлорида кальция при выводе осадка.The technical result is achieved by the fact that the chloride salts of sodium, potassium and magnesium, released during primary evaporation, are separated in a separator to obtain a solid phase and calcium chloride concentrate, which is then supplied to secondary evaporation, this ensures effective and rapid phase separation, which prevents the ingress of crystals impurities in the calcium chloride concentrate that contaminate the final product, and also reduces the loss of calcium chloride during sediment removal.
Технический результат достигается тем, что в качестве исходного рассола используют рассол хлоркальциевого типа, содержащий хлорид кальция в количестве более 60% масс. по отношению к примесям других хлоридов – натрия, калия, магния, выбор такого исходного сырья обеспечивает эффективное выделение примесей при упаривании рассола и эффективный выход кристаллогидрата хлорида кальция.The technical result is achieved by using a calcium chloride type brine containing calcium chloride in an amount of more than 60% by weight as the initial brine. in relation to impurities of other chlorides - sodium, potassium, magnesium, the choice of such feedstock ensures the effective release of impurities during brine evaporation and the effective yield of calcium chloride crystalline hydrate.
Технический результат достигается тем, что отделенную после первичного выпаривания твердую фазу, содержащую преимущественно натрий, калий и магний, могут направлять на ступенчатую промывку с растворением сначала хлорида магния, затем хлорида калия и последующим отделением кристаллического материала от маточного раствора, при этом для растворения хлорида калия используют горячую воду, хлорид калия выделяют из раствора путем охлаждения. Получение хлорида калия как побочного продукта переработки хлоркальциевого рассола повышает экономический эффект от применения способа.The technical result is achieved in that the solid phase separated after primary evaporation, containing predominantly sodium, potassium and magnesium, can be sent for stepwise washing with the dissolution of first magnesium chloride, then potassium chloride and subsequent separation of crystalline material from the mother liquor, while dissolving potassium chloride hot water is used, potassium chloride is separated from the solution by cooling. Obtaining potassium chloride as a by-product of processing calcium chloride brine increases the economic effect of using the method.
Технический результат достигается тем, что отделенную после первичного выпаривания твердую фазу, содержащую преимущественно натрий, калий и магний, растворяют и используют в процессе получения карналлита, процесс получения карналлита осуществляют выпариванием в две стадии, на первой стадии используют пар с меньшей температурой, чем для выпаривания на второй стадии, на первой стадии выпаривания в осадок выпадает преимущественно хлорид натрия, полученный маточный раствор направляют на вторую стадию выпаривания, где раствор выпаривают до выпадения в осадок преимущественно карналлита, который отделяют, этот процесс позволяет получить карналлит как побочный продукт переработки хлоркальциевого рассола, что повышает экономический эффект от применения способа. The technical result is achieved by the fact that the solid phase separated after primary evaporation, containing predominantly sodium, potassium and magnesium, is dissolved and used in the process of producing carnallite; the process of producing carnallite is carried out by evaporation in two stages; in the first stage, steam is used at a lower temperature than for evaporation in the second stage, at the first stage of evaporation, predominantly sodium chloride precipitates, the resulting mother liquor is sent to the second stage of evaporation, where the solution is evaporated until predominantly carnallite precipitates, which is separated, this process makes it possible to obtain carnallite as a by-product of processing calcium chloride brine, which increases the economic effect of using the method.
Технический результат достигается тем, что в качестве пара на первой стадии процесса получения карналлита использую пар, который был получен при выпаривании маточного раствора на второй стадии процесса получения карналлита, или в первом выпарном аппарате в процессе получения кристаллогидрата хлорида кальция, что обеспечивает необходимые температурные условия для выпаривания и экономию тепловой энергии, т.к. происходит её повторное использование в процессе.The technical result is achieved by using steam as steam at the first stage of the carnallite production process, which was obtained by evaporating the mother liquor at the second stage of the carnallite production process, or in the first evaporator in the process of producing calcium chloride crystalline hydrate, which provides the necessary temperature conditions for evaporation and saving thermal energy, because it is reused in the process.
Технический результат достигается тем, что отделенную после первичного выпаривания твердую фазу, содержащую преимущественно натрий, калий и магний, растворяют в воде с получением насыщенного раствора, что снижает затраты энергии и упрощает дальнейшее выпаривание раствора в процессе получения карналлита.The technical result is achieved by the fact that the solid phase separated after primary evaporation, containing mainly sodium, potassium and magnesium, is dissolved in water to obtain a saturated solution, which reduces energy costs and simplifies further evaporation of the solution in the process of obtaining carnallite.
Технический результат достигается тем, что сепараторы могут быть выполнены в виде центрифуги или ленточного фильтра, что повышает качество разделения фаз.The technical result is achieved by the fact that the separators can be made in the form of a centrifuge or a belt filter, which improves the quality of phase separation.
Технический результат достигается тем, что после сепараторов могут дополнительно проводить разделение жидкой и твердой фазы на центрифуге или ленточном фильтре, что повышает качество разделения фаз.The technical result is achieved by the fact that after the separators, the liquid and solid phases can be additionally separated using a centrifuge or belt filter, which improves the quality of phase separation.
Технический результат достигается тем, что полученный кристаллогидрат может служить сырьем для получения кальцинированного хлорида кальция.The technical result is achieved by the fact that the resulting crystalline hydrate can serve as a raw material for the production of calcined calcium chloride.
Технический результат достигается тем, что полученный кристаллогидрат может служить сырьем для получения кальцинированного хлорида кальция.The technical result is achieved by the fact that the resulting crystalline hydrate can serve as a raw material for the production of calcined calcium chloride.
В наиболее общем виде способ по настоящему изобретению может осуществляться нижеизложенным образом, но не ограничен им.In its most general form, the method of the present invention may be carried out as follows, but is not limited to it.
Схема осуществления способа изображена на Фиг.1, исходный рассол хлоркальциевого типа, содержащий хлорид кальция в количестве более 60% масс. по отношению к примесям других хлоридов – натрия, калия, магния, направляют во второй выпарной аппарат (4), при этом рассол может предварительно подогреваться в теплообменнике (7) за счет остаточного тепла вторичного пара (необязательный процесс), во втором выпарном аппарате (4) осуществляют выпаривание рассола за счет вторичного пара с выпадением осадка в виде солей калия, магния и натрия, которые отделяются на втором сепараторе (5) и направляются в приемник осадка (6), отделенная жидкая фаза в виде концентрата хлорида кальция направляется в первый выпарной аппарат (1) где осуществляют выпаривание за счет исходного пара, концентрат выпаривается с получением кристаллогидрата хлорида кальция и вторичного пара, которые разделяются на первом сепараторе (2), кристаллогидрат хлорида кальция направляют в приемник продукта (3), а вторичный пар направляют во второй выпарной аппарат (4), откуда отработанный вторичный пар поступает в теплообменник (7), конденсат направляют в емкость сбора конденсата (8).The scheme for implementing the method is shown in Figure 1, the original calcium chloride type brine containing calcium chloride in an amount of more than 60 wt%. in relation to impurities of other chlorides - sodium, potassium, magnesium, they are sent to the second evaporator (4), while the brine can be preheated in the heat exchanger (7) due to the residual heat of the secondary steam (optional process), in the second evaporator (4 ) the brine is evaporated due to secondary steam with precipitation in the form of potassium, magnesium and sodium salts, which are separated in the second separator (5) and sent to the sediment receiver (6), the separated liquid phase in the form of calcium chloride concentrate is sent to the first evaporator (1) where evaporation is carried out due to the initial steam, the concentrate is evaporated to obtain crystalline calcium chloride hydrate and secondary steam, which are separated in the first separator (2), crystalline calcium chloride hydrate is sent to the product receiver (3), and secondary steam is sent to the second evaporator (4), from where the waste secondary steam enters the heat exchanger (7), the condensate is sent to the condensate collection tank (8).
Полученный кристаллогидрат хлорида кальция может быть переработан в кальцинированный хлорид кальция, например, путем сушки в сушильном шкафу.The resulting crystalline calcium chloride hydrate can be processed into calcined calcium chloride, for example by oven drying.
Способ по настоящему изобретению, включающий также получение карналлита представлен на Фиг.2, исходный рассол хлоркальциевого типа, содержащий хлорид кальция в количестве более 60% масс. по отношению к примесям других хлоридов – натрия, калия, магния, направляют во второй выпарной аппарат (4), при этом рассол может предварительно подогреваться в теплообменнике (7) за счет остаточного тепла вторичного пара, во втором выпарном аппарате (4) осуществляют выпаривание рассола за счет вторичного пара с выпадением осадка в виде солей калия, магния и натрия, которые отделяются на втором сепараторе (5) и направляются в приемник осадка (6), отделенная жидкая фаза в виде концентрата хлорида кальция направляется в первый выпарной аппарат (1) где осуществляют выпаривание за счет исходного пара, концентрат выпаривается с получением кристаллогидрата хлорида кальция и вторичного пара, которые разделяются на первом сепараторе (2), кристаллогидрат хлорида кальция направляют в приемник продукта (3), а вторичный пар направляют во второй выпарной аппарат (4), откуда отработанный вторичный пар поступает в теплообменник (7), конденсат направляют в емкость сбора конденсата (8), примеси солей из приемника осадка (6) направляют на станцию солерастворения (9), где осуществляется растворение солей в воде, для растворения солей может быть использован конденсат, полученный при охлаждении пара, соли предпочтительно растворять до получения насыщенного раствора, полученный раствор хлоридов калия, натрия и магния из станции солерастворения направляют на в выпарной аппарат первой стадии получения карналлита (10), где при выпаривании выпадает в осадок преимущественно хлорид натрия, который отделяют на третьем сепараторе (11) и направляют в приемник хлорида натрия (12), жидкая фаза в виде раствора хлорида калия и магния поступает в выпарной аппарат второй стадии получения карналлита (13), где подвергается выпариванию с получением карналлита, который отделяют от пара в четвертом сепараторе (14) и направляют в приемник карналлита (15), отделенный пар, может быть использован для выпаривания в выпарном аппарате первой стадии (10), также для выпаривания в выпарном аппарате первой стадии (10) может быть использован пар из второго выпарного аппарата (4).The method of the present invention, which also includes the production of carnallite, is shown in Figure 2, the original calcium chloride type brine containing calcium chloride in an amount of more than 60 wt%. in relation to impurities of other chlorides - sodium, potassium, magnesium, they are sent to the second evaporator (4), while the brine can be preheated in the heat exchanger (7) due to the residual heat of the secondary steam, in the second evaporator (4) the brine is evaporated due to secondary steam with precipitation in the form of potassium, magnesium and sodium salts, which are separated in the second separator (5) and sent to the sediment receiver (6), the separated liquid phase in the form of calcium chloride concentrate is sent to the first evaporator (1) where evaporation is carried out using the initial steam, the concentrate is evaporated to obtain crystalline calcium chloride hydrate and secondary steam, which are separated in the first separator (2), crystalline calcium chloride hydrate is sent to the product receiver (3), and secondary steam is sent to the second evaporator (4), from where the spent secondary steam enters the heat exchanger (7), the condensate is sent to the condensate collection tank (8), salt impurities from the sediment receiver (6) are sent to the salt dissolution station (9), where the salts are dissolved in water; salts can be used to dissolve the condensate obtained by cooling the steam, salt is preferably dissolved until a saturated solution is obtained; the resulting solution of potassium, sodium and magnesium chlorides from the salt dissolution station is sent to the evaporator of the first stage of carnallite production (10), where, during evaporation, predominantly sodium chloride precipitates, which separated in the third separator (11) and sent to the sodium chloride receiver (12), the liquid phase in the form of a solution of potassium and magnesium chloride enters the evaporator of the second stage of carnallite production (13), where it is evaporated to obtain carnallite, which is separated from the steam in the fourth separator (14) and sent to the carnallite receiver (15), the separated steam can be used for evaporation in the first stage evaporator (10), also steam from the second evaporator can be used for evaporation in the first stage evaporator (10) (4).
Карналлит затем могут использовать для получения хлорида магния или калия любым подходящим промышленным методом.Carnallite can then be used to produce magnesium or potassium chloride by any suitable industrial method.
В рамках осуществления способа могут быть использованы дополнительные теплообменники для предварительного подогрева растворов остаточным теплом пара.As part of the method, additional heat exchangers can be used to preheat solutions with residual heat from steam.
Как альтернативный вариант переработки твердой фазы, отделенной после первичного выпаривания и содержащей преимущественно натрий, калий и магний, можно осуществлять получение хлорида калия по следующему процессу: кристаллический осадок направляют на промывку с растворением хлорида магния, затем проводят отделение промытого кристаллического материала от жидкости, растворение хлорида калия, содержащегося в указанном кристаллическом материале, с помощью горячего растворителя с образованием горячего насыщенного раствора хлорида калия, отделение в горячем состоянии указанного насыщенного калием раствора от нерастворенных твердых веществ, охлаждение указанного насыщенного калием раствора и отделение хлорида калия от охлажденного маточного раствора.As an alternative to processing the solid phase separated after primary evaporation and containing predominantly sodium, potassium and magnesium, potassium chloride can be produced using the following process: the crystalline precipitate is sent for washing with the dissolution of magnesium chloride, then the washed crystalline material is separated from the liquid, dissolving the chloride potassium contained in said crystalline material using a hot solvent to form a hot saturated potassium chloride solution, hot separating said potassium saturated solution from undissolved solids, cooling said potassium saturated solution and separating potassium chloride from the cooled mother liquor.
Ниже приведены примеры реализации способа по настоящему изобретению.Below are examples of implementation of the method according to the present invention.
Пример 1Example 1
В качестве сырья для получения хлорида кальция использовали рассол хлоркальциевого типа, содержащий: Ca – 131 г/л, Na – 8,1 г/л, Mg – 16,2 г/л, K – 20 г/л.Calcium chloride brine containing: Ca – 131 g/l, Na – 8.1 g/l, Mg – 16.2 g/l, K – 20 g/l was used as a raw material for the production of calcium chloride.
По указанной на Фиг. 1 схеме и приведенному выше описанию процесса проводили первичное выпаривание во втором выпарном аппарате (4) предварительно подогретого в теплообменнике (7) рассола, и вторичное выпаривание в первом выпарном аппарате (1), при этом при первичном выпаривании получили твердый осадок и концентрат хлорида кальция, которые разделяли на втором сепараторе (5), направляя туда горячую суспензию, концентрат хлорида кальция содержал примеси в количестве: Na – до 2 г/л, Mg – до 10 г/л, K – до 5 г/л.As shown in FIG. 1 in the diagram and the above description of the process, primary evaporation in the second evaporator (4) of the brine preheated in the heat exchanger (7) was carried out, and secondary evaporation in the first evaporator (1), while during the primary evaporation a solid precipitate and calcium chloride concentrate were obtained, which were separated in the second separator (5), sending a hot suspension there, the calcium chloride concentrate contained impurities in the amount of: Na - up to 2 g/l, Mg - up to 10 g/l, K - up to 5 g/l.
Проводили выпаривание концентрата хлорида кальция на первом выпарном аппарате (1) и сепарацию пара и твердого вещества на первом сепараторе (2), в результате сепарации получали продукт, содержащий 92% масс. кристаллогидрата хлорида кальция и пар, пар направляли в качестве вторичного пара во второй выпарной аппарат (4).The calcium chloride concentrate was evaporated on the first evaporator (1) and the steam and solids were separated on the first separator (2), as a result of separation a product containing 92% of the mass was obtained. calcium chloride crystalline hydrate and steam, the steam was sent as secondary steam to the second evaporator (4).
Пример 2Example 2
Процесс получения кристаллогидрата хлорида кальция проводили аналогично Примеру №1 с тем отличием, что использовали рассол хлоркальциевого типа, содержащий: Ca – 91,59 г/л, Na – 7,2 г/л, Mg – 12,4 г/л, K – 17,1 г/л.The process of obtaining calcium chloride crystalline hydrate was carried out similarly to Example No. 1 with the difference that a calcium chloride type brine was used containing: Ca - 91.59 g/l, Na - 7.2 g/l, Mg - 12.4 g/l, K – 17.1 g/l.
Концентрат хлорида кальция содержал примеси в количестве: Na – 1 г/л, Mg – 5 г/л, K – 4 г/л.The calcium chloride concentrate contained impurities in the following amounts: Na – 1 g/l, Mg – 5 g/l, K – 4 g/l.
В результате вторичного выпаривания и сепарации получали на выходе продукт, содержащий 90% масс. кристаллогидрата хлорида кальция.As a result of secondary evaporation and separation, a product containing 90% of the mass was obtained. calcium chloride crystalline hydrate.
Было установлено, что при концентрации хлорида кальция в рассоле менее 60% масс. по отношению к примесям других хлоридов – натрия, калия и магния эффективность способа значительно снижается.It was found that when the concentration of calcium chloride in the brine is less than 60% of the mass. in relation to impurities of other chlorides - sodium, potassium and magnesium, the effectiveness of the method is significantly reduced.
Пример 3Example 3
Процесс получения кристаллогидрата хлорида кальция проводили аналогично Примеру №1 с тем отличием, что полученный осадок (твердую фазу) направляли на стадию первичной отмывки водой методом вытеснения на ленточном вакуум-фильтре. Остаточное содержание хлорида кальция в кристаллизате не превышало 1,1%. После стадии первичной отмывки кристаллизат направлялся на стадию холодного разложения, где в течение 1 минуты отмывался методом разбавления в реакторе от хлорида магния и хлорида кальция водой при температуре 10°С. Полученная суспензия разделялась на фильтре. Влажный осадок после фильтрации направлялся на стадию горячего растворения, где при температуре 97°С он обрабатывался горячей водой, оставшийся после растворения хлорида калия осадок отделяли от насыщенного по хлориду калия раствора на вакуум-фильтре, насыщенный раствор хлорида калия охлаждали до 22ºC с получением вторичного кристаллического продукта с концентрацией KCl не ниже 95%. Полученный кристаллический продукт KCl подвергли промывке пресной водой в количестве 10% от массы влажного продукта, получали кристаллизат с концентрацией KCl ≥ 95%. The process of obtaining calcium chloride crystalline hydrate was carried out similarly to Example No. 1 with the difference that the resulting sediment (solid phase) was sent to the stage of primary washing with water using the displacement method on a vacuum belt filter. The residual content of calcium chloride in the crystallisate did not exceed 1.1%. After the primary washing stage, the crystallisate was sent to the cold decomposition stage, where it was washed from magnesium chloride and calcium chloride with water at a temperature of 10°C for 1 minute by dilution in the reactor. The resulting suspension was separated on a filter. The wet precipitate after filtration was sent to the stage of hot dissolution, where at a temperature of 97°C it was treated with hot water, the precipitate remaining after dissolution of potassium chloride was separated from the solution saturated with potassium chloride on a vacuum filter, the saturated solution of potassium chloride was cooled to 22ºC to obtain a secondary crystalline product with a KCl concentration of at least 95%. The resulting crystalline KCl product was washed with fresh water in an amount of 10% by weight of the wet product, obtaining a crystallisate with a KCl concentration ≥ 95%.
Пример 4Example 4
Процесс получения кристаллогидрата хлорида кальция проводили аналогично Примеру №1 с тем отличием, что также осуществляли получение карналлита по представленной на Фиг. 2 и описанной выше схеме.The process of obtaining calcium chloride crystalline hydrate was carried out similarly to Example No. 1 with the difference that carnallite was also produced according to the method shown in Fig. 2 and the scheme described above.
Примеси солей из приемника осадка (6) направили на станцию солерастворения (9), для растворения солей использовали воду и конденсат из емкости сбора конденсата (8), на станции солерастворения получили насыщенный раствора хлоридов калия, натрия и магния, раствор содержал: Na – 21 г/л, Mg – 40,2 г/л, K – 65 г/л, Ca – 1 г/л.The salt impurities from the sediment receiver (6) were sent to the salt dissolution station (9), water and condensate from the condensate collection tank (8) were used to dissolve the salts, at the salt dissolution station a saturated solution of potassium, sodium and magnesium chlorides was obtained, the solution contained: Na – 21 g/l, Mg – 40.2 g/l, K – 65 g/l, Ca – 1 g/l.
Раствор направляли на выпаривание в выпарной аппарат первой стадии получения карналлита (10), где в осадок выпадал преимущественно хлорид натрия, который отделяли на третьем сепараторе (11) и направляли в приемник хлорида натрия (12), жидкая фаза в виде раствора хлорида калия и магния направлялась в выпарной аппарат второй стадии получения карналлита (13), где раствор выпаривали до выпадения в осадок преимущественно карналлита, который отделяли от пара в четвертом сепараторе (14) и направляли в приемник карналлита (15), отделенный пар был использован для выпаривания в выпарном аппарате первой стадии (10) получения карналлита, полученный карналлит имел чистоту 94,3% The solution was sent for evaporation to the evaporator of the first stage of carnallite production (10), where predominantly sodium chloride precipitated, which was separated in the third separator (11) and sent to the sodium chloride receiver (12), the liquid phase in the form of a solution of potassium and magnesium chloride was sent to the evaporator of the second stage of carnallite production (13), where the solution was evaporated until predominantly carnallite precipitated, which was separated from the steam in the fourth separator (14) and sent to the carnallite receiver (15), the separated steam was used for evaporation in the evaporator the first stage (10) of obtaining carnallite, the resulting carnallite had a purity of 94.3%
Пример 5Example 5
Процесс получения кристаллогидрата хлорида кальция проводили аналогично Примеру №1 с тем отличием, что проводили дополнительное отделение твердой фазы от жидкой на центрифуге после второго сепаратора.The process of obtaining calcium chloride crystal hydrate was carried out similarly to Example No. 1 with the difference that additional separation of the solid phase from the liquid phase was carried out in a centrifuge after the second separator.
Концентрат хлорида кальция содержал примеси в количестве: Na – до 1,1 г/л, Mg – до 7,1 г/л, K – до 3,2 г/л.The calcium chloride concentrate contained impurities in the following amounts: Na – up to 1.1 g/l, Mg – up to 7.1 g/l, K – up to 3.2 g/l.
Пример 6Example 6
Процесс получения кристаллогидрата хлорида кальция проводили аналогично Примеру №1 с тем отличием, что проводили дополнительное отделение твердой фазы от жидкой на ленточном фильтре после второго сепаратора, который был выполнен в виде отстойника.The process of obtaining calcium chloride crystalline hydrate was carried out similarly to Example No. 1 with the difference that additional separation of the solid phase from the liquid phase was carried out on a belt filter after the second separator, which was made in the form of a settling tank.
Концентрат хлорида кальция содержал примеси в количестве: Na – до 0,97 г/л, Mg – до 6 г/л, K – до 2,8 г/л.The calcium chloride concentrate contained impurities in the following quantities: Na – up to 0.97 g/l, Mg – up to 6 g/l, K – up to 2.8 g/l.
Пример 7Example 7
Процесс получения кристаллогидрата хлорида кальция проводили аналогично Примеру №1 с тем отличием, что полученный кристаллогидрат сушили в сушильном шкафу до получения кальцинированного хлорида кальция.The process of obtaining calcium chloride crystalline hydrate was carried out similarly to Example No. 1 with the difference that the resulting crystalline hydrate was dried in an oven to obtain calcined calcium chloride.
Используемые источники информацииSources of information used
1. Патент RU2291109C2. C01F 11/24. Способ получения хлористого кальция / Загидуллин Р.Н., Расулев З.Г., Дмитриев Ю.К., Муратов М.М., Лапонов А.С., Гумерова Л.К., Ануфриева Н.А. Заявл. 21.12.2004, опубл. 10.06.2006.1. Patent RU2291109C2. C01F 11/24. Method for producing calcium chloride / Zagidullin R.N., Rasulev Z.G., Dmitriev Yu.K., Muratov M.M., Laponov A.S., Gumerova L.K., Anufrieva N.A. Application 12/21/2004, publ. 06/10/2006.
2. Патент RU25502U1. C01F 11/24, C09K 3/18. Установка для получения хлористого кальция / Рустамбеков М.К., Таран А.Л., Данилов В.П., Щеголев А.И., Купцов Л.А., Зудин А.Б., Орлова В.Т., Мясников С.К., Щеголев И.А., Пирогов Л.В. Заявл. 28.06.2002, опубл. 10.10.2002.2. Patent RU25502U1. C01F 11/24, C09K 3/18. Installation for the production of calcium chloride / Rustambekov M.K., Taran A.L., Danilov V.P., Shchegolev A.I., Kuptsov L.A., Zudin A.B., Orlova V.T., Myasnikov S. .K., Shchegolev I.A., Pirogov L.V. Application 06/28/2002, publ. 10.10.2002.
3. Патент US3536444A. C01F5/40. Способ разделения компонентов рассола / Альфред Ф. Ниландер. Заявл. 13.06.1969, опубл. 27.10.1970.3. Patent US3536444A. C01F5/40. Method for separating brine components / Alfred F. Nylander. Application 06/13/1969, publ. 10/27/1970.
4. Патент US4224037A. B01D9/0031. Способ эксплуатации многокорпусных испарителей / Дональд Х. Гизен. Заявл. 03.04.1978, опубл. 23.09.1980.4. Patent US4224037A. B01D9/0031. Method of operating multi-effect evaporators / Donald H. Giesen. Application 04/03/1978, publ. 09/23/1980.
5. Патент US4224035A. B01D9/0031. Способ выделения солей из раствора / Дональд Х. Гизен. Заявл. 03.04.1978, опубл. 23.09.1980.5. Patent US4224035A. B01D9/0031. Method for isolating salts from solution / Donald H. Giesen. Application 04/03/1978, publ. 09/23/1980.
Claims (13)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819829C1 true RU2819829C1 (en) | 2024-05-27 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4224035A (en) * | 1978-04-03 | 1980-09-23 | Ppg Industries Canada Ltd. | Method of separating salts from solution |
| SU1561991A1 (en) * | 1988-07-29 | 1990-05-07 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Apparatus for obtaining dewatering calcium chloride |
| RU2294895C1 (en) * | 2005-10-17 | 2007-03-10 | Открытое акционерное общество "Асбестовский магниевый завод" (ОАО АМЗ) | Carnallite preparation process |
| CN109850969A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-07 | 江苏瑞升华能源科技有限公司 | The system for concentrating and recycling of calcium chloride solution |
| CN210048505U (en) * | 2019-05-23 | 2020-02-11 | 河南尚宇新能源股份有限公司 | Device for producing calcium chloride by leaching mother liquor |
| RU2732034C2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-09-10 | ИзиМайнинг Свиден АБ | Method and device for salt extraction |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4224035A (en) * | 1978-04-03 | 1980-09-23 | Ppg Industries Canada Ltd. | Method of separating salts from solution |
| SU1561991A1 (en) * | 1988-07-29 | 1990-05-07 | Новомосковский филиал Московского химико-технологического института им.Д.И.Менделеева | Apparatus for obtaining dewatering calcium chloride |
| RU2294895C1 (en) * | 2005-10-17 | 2007-03-10 | Открытое акционерное общество "Асбестовский магниевый завод" (ОАО АМЗ) | Carnallite preparation process |
| RU2732034C2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-09-10 | ИзиМайнинг Свиден АБ | Method and device for salt extraction |
| CN109850969A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-07 | 江苏瑞升华能源科技有限公司 | The system for concentrating and recycling of calcium chloride solution |
| CN210048505U (en) * | 2019-05-23 | 2020-02-11 | 河南尚宇新能源股份有限公司 | Device for producing calcium chloride by leaching mother liquor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4180547A (en) | Process for recovery of chemicals from saline water | |
| US8771380B2 (en) | Sodium chloride production process | |
| US3655331A (en) | Production of sodium carbonate | |
| CN112850753B (en) | Process for producing natural alkali | |
| RU2176218C2 (en) | Method of production of potassium sulfate and sodium sulfate (versions) | |
| AU2014203695B2 (en) | Process for Manufacture of Sodium Hydroxide and Sodium Chloride Products from Waste Brine | |
| US8888867B2 (en) | Sodium chloride production process | |
| US7041268B2 (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
| US2764472A (en) | Brine purification | |
| NO145376B (en) | PROCEDURE FOR CONCENTRATION AND CLEANING MGCL2 LUT | |
| CA2552104C (en) | Process for recovery of sulphate of potash | |
| RU2819829C1 (en) | Method of producing calcium chloride from calcium chloride type brines | |
| CZ20011177A3 (en) | Ammonium sulfate purification process | |
| US1937995A (en) | Process for the separation and recovery of the constituents of sea water | |
| CN108946767B (en) | Method for separating potassium sulfate by using sodium-potassium-sulfur-chlorine quaternary system | |
| RU2105717C1 (en) | Method for production of potassium sulfate | |
| RU2813062C1 (en) | Method of producing potassium chloride from calcium chloride type brines | |
| CA2870073A1 (en) | Process for manufacture of sodium hydroxide and sodium chloride products from waste brine | |
| RU2792270C1 (en) | Method for producing potassium and sodium chlorides from potassium-sodium containing raw materials | |
| US20240228310A1 (en) | Magnesium removal process | |
| RU2421399C1 (en) | Method of producing caustic soda from electrolytic alkali | |
| SU1105466A1 (en) | Method of obtaining sulfate potassium-magnesium salts | |
| RU1789507C (en) | Method of producing potassium chloride | |
| EA047556B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SODA ASH AND SODIUM BICARBONATE | |
| RO103525B1 (en) | Recovery method of sodium sulphate from solutions used for crystallization of sodium chloride |