SU1678771A1 - Process for preparing inorganic matters from sea water - Google Patents

Process for preparing inorganic matters from sea water Download PDF

Info

Publication number
SU1678771A1
SU1678771A1 SU894754631A SU4754631A SU1678771A1 SU 1678771 A1 SU1678771 A1 SU 1678771A1 SU 894754631 A SU894754631 A SU 894754631A SU 4754631 A SU4754631 A SU 4754631A SU 1678771 A1 SU1678771 A1 SU 1678771A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
solution
clinoptilolite
sea water
seawater
concentrate
Prior art date
Application number
SU894754631A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Ханссетович Хамизов
Марк Моисеевич Сенявин
Татьяна Евгеньевна Митченко
Александр Александрович Узбеков
Леонид Владимирович Бронов
Леонид Ефимович Постолов
Original Assignee
Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского filed Critical Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского
Priority to SU894754631A priority Critical patent/SU1678771A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1678771A1 publication Critical patent/SU1678771A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к получению минеральных веществ из морской воды и позвол ет упростить процесс, повысить его экологическую безопасность, а также повысить чистоту получаемых веществ. Способ Осуществл ют путем пропускани  морской воды через сорбционный материал в Na+- форме, концентрировани  отработанного раствора, электрохимической обработки концентрата и десорбции целевых продуктов . При этом морскую воду пропускают последовательно через природный цеолит клиноптилолит (КЛ) и карбоксильный катио- нит(КБ) при их объемном соотношении 1:1- 1:100 со скоростью 0,1-0,8 уд об. /ч через слой КЛ и со скоростью 0,1-20 уд.об./ч через слой КБ, десорбцию целевых продуктов с КЛ и его последующую регенерацию провод т концентратом морской воды, а десорбцию веществ с КБ - последовательно кислотой и щелочью, полученными при электрохимической переработке концентрата морской воды. 2 ил. ЈThe invention relates to the production of mineral substances from seawater and makes it possible to simplify the process, increase its environmental safety, and also increase the purity of the substances obtained. The method is carried out by passing sea water through the sorption material in the Na + form, concentrating the spent solution, electrochemically treating the concentrate, and desorbing the target products. In this case, seawater passes through the natural zeolite clinoptilolite (CL) and carboxyl cation-nitrite (KB) at a volume ratio of 1: 1-1: 100 with a speed of 0.1–0.8 bpm. / h through the CL layer and at a rate of 0.1–20 bpm / h through the KB layer, the desorption of the target products from the CL and its subsequent regeneration are carried out with a concentrate of seawater, and the desorption of substances with a CB is successively acid and alkali obtained during the electrochemical processing of sea water concentrate. 2 Il. J

Description

Изобретение относитс  к химической технологии и может быть использовано в химической промышленности и гидрометаллургии дл  получени  солей и гидроксидов натри , магни  и кальци , пресной воды, кислоты и хлора. Морска  (океанска ) вода  вл етс  одним из наиболее перспективных источников дл  производства минеральных соединений. В насто щее врем  мирова  добыча хлорида натри  из морской воды составл ет 29% от общей добычи, брома - 70%, магни  - 60%, питьевой воды - 60%.The invention relates to chemical technology and can be used in the chemical industry and hydrometallurgy for the preparation of salts, hydroxides of sodium, magnesium and calcium, fresh water, acid and chlorine. Sea (ocean) water is one of the most promising sources for the production of mineral compounds. At present, global production of sodium chloride from seawater accounts for 29% of total production, bromine — 70%, magnesium — 60%, and drinking water — 60%.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса получени  минеральных веществ из морской воды и повышение его экологической безопасности за счет исключени  стадии предварительной реагентнойThe aim of the invention is to simplify the process of obtaining minerals from sea water and increase its environmental safety by eliminating the preliminary reagent stage.

обработки воды, а также повышение чистоты получаемых веществ за счет сорбционно- го отделени  ионов магни  от ионов кальци  и микрокомпонентов и ионов натри  от ионов кали .water treatment, as well as an increase in the purity of the substances obtained due to the sorption separation of magnesium ions from calcium ions and microcomponents and sodium ions from potassium ions.

Процесс осуществл ют путем пропускани  морской воды через сорбционный материал в Na -форме, концентрировани  обработанного раствора, электрохимической обработки концентрата, десорбции целевых продуктов и регенерации сорбционного материала, при этом морскую воду пропускают последовательно через природный цеолит клиноптилолит (КЛ) и карбоксильный катионит (КБ) при их объемном соотношении 1:1-1:100 со скоростью 0,1-0,8 уд. об./ч через слой клиноптилолитаThe process is carried out by passing sea water through the sorption material in the Na-form, concentrating the treated solution, electrochemical processing of the concentrate, desorbing the target products and regenerating the sorption material, while the seawater is passed through the natural zeolite clinoptilolite (CL) and carboxyl cationite (KB) with their volume ratio of 1: 1-1: 100 with a speed of 0.1-0.8 beats. rpm through a layer of clinoptilolite

OsOs

VIVI

00 VJ00 VJ

VJVj

и со скоростью 0, уд. об./ч через слой катионита, десорбцию целевых продуктов с клиноптилолита и его последующую регенерацию провод т концентратом морской воды , а десорбцию веществ с катионита осуществл ют последовательно кислотой и щелочью, полученными при электрохимической переработке концентрата морской воды ,and at a speed of 0, beats. / h through the layer of cation exchanger, desorption of the target products from clinoptilolite and its subsequent regeneration is carried out with seawater concentrate, and desorption of substances from the cation exchanger is carried out successively with acid and alkali, obtained by electrochemical processing of seawater concentrate,

На фиг.1 показаны выходные кривые сорбции ионов металлов из морской воды на клиноптилолите при высоте сло  L 1 м и значени х линейных скоростей потоков I - 0,1; II - 0,5; III - 2,5 м/ч; на фиг.2 - схема получени  минеральных веществ из мор- ской воды.Figure 1 shows the output sorption curves of metal ions from seawater on clinoptilolite with a layer height of L 1 m and values of the linear flow rates I - 0.1; II - 0.5; III - 2.5 m / h; Fig. 2 shows a scheme for the production of mineral substances from sea water.

Способ основан на сочетании равновесных и кинематических свойств клиноптилолита и карбоксильного катионита. Обнаружено, что существуют услови  про- ведени  процесса, при которых на практике достигаетс  количественное разделение магни  и кальци  из морской воды на слое клиноптилолита. Из представленных на фиг.1 выходных кривых сорбции Са2+и Мд2 видно, что при определенных значени х линейной скорости потока динамическа  обменна  емкость по магнию практически равна нулю почти при полном поглощении кальци  из 30 уд.об. морской воды. Это св - зано с различием в кинетике сорбции магни  и кальци . При слишком медленных потоках происходит перераспределение: поглощение ионов магни  на клиноптилолите за счет частичного вытеснени  ионов кальци . При высоких значени х линейной скорости вообще не происходит разделени  из-за проскока как магни , так и кальци . Если вслед за слоем клиноптилолита поставить слой карбоксильного катионита так, чтобы из первого на второй сорбент подавалс  раствор до проскока Са (заштрихованна  часть на фиг.1), и если при этом так подобраны соотношени  объемов слоев и высот слоев, чтобы оптимальным образом учитывались емкости сорбентов и кинетические свойства карбоксильного катионита (сильно отличающиес  от свойств клиноптилолита ), то можно реализовать процесс, в котором:The method is based on a combination of equilibrium and kinematic properties of clinoptilolite and carboxyl cation exchanger. It has been found that there are process conditions under which, in practice, quantitative separation of magnesium and calcium from seawater on a clinoptilolite layer is achieved. From the output curves of Ca2 + and Md2 sorption shown in Fig. 1, it can be seen that at certain values of the linear flow rate, the dynamic exchange capacity for magnesium is almost zero with almost complete absorption of calcium from 30 beats. sea water. This is due to the difference in the sorption kinetics of magnesium and calcium. When the flow is too slow, redistribution occurs: the absorption of magnesium ions on clinoptilolite due to the partial displacement of calcium ions. At high linear speeds, there is no separation at all due to the slippage of both magnesium and calcium. If, following the clinoptilolite layer, a carboxyl cation exchanger layer is put in such a way that a solution is fed from the first to the second sorbent before Ca breakthrough (shaded part in Fig. 1), and if the volume ratios and layer heights are chosen in such a way that the sorbents are optimally taken into account and the kinetic properties of the carboxyl cation exchanger (very different from the properties of clinoptilolite), it is possible to implement a process in which:

на слое клиноптилолита происходит извлечение из морской воды кальци  и кали , попутно происходит поглощение микрокомпонентов , в частности ионов железа, а также полна  очистка от механических примесей; Calcium and potassium are extracted from the seawater on the clinoptilolite layer, micro-components, in particular iron ions are absorbed, and complete removal of mechanical impurities occurs;

на карбоксильном катионите происходит извлечение ионов магни , при отработке катионит переходит в чистую магниевую форму, s при регенерации получаетс  высоко концентрированный раствор соли магни , через слой карбоксильного катионита проходит только чистый раствор соли натри ;on the carboxyl cation exchanger, the extraction of magnesium ions occurs, when the cation exchanger passes into a pure magnesium form, s, during regeneration, a highly concentrated solution of magnesium salt is obtained, only pure sodium salt solution passes through the layer of carboxyl cation exchanger;

раствор соли натри  концентрируетс  (при этом получаетс  пресна  вода), часть концентрата периодически используетс  на регенерацию клиноптилолита, основна  часть электролитически перерабатываетс  дл  получени  кислоты и щелочи, часть кислоты и щелочи используетс  дл  регенерации карбоксильного катионита и выделени  гидроксида магни . Такой процесс может быть реализован на основе предлагаемого способа.The sodium salt solution is concentrated (fresh water is obtained), part of the concentrate is periodically used for regeneration of clinoptilolite, the main part is electrolytically processed to produce acid and alkali, part of the acid and alkali is used to regenerate the carboxyl cation exchanger and release magnesium hydroxide. Such a process can be implemented on the basis of the proposed method.

Морскую воду пропускают через колонну с клиноптилолитом 1 (см. фиг.2) в определенном режиме, при этом сорбируютс  ионы кальци  и кали . Раствор, содержащий только ионы магни  и натри ,поступает на систему, состо щую из трех колонн 2-4, загруженных карбоксильным катионитом (КБ). При прохождении раствора через колонну 2 (КБ в Ма+-форме) происходит количественное выделение из раствора иона магни  и переход катионита в Мд2+-форму. В колонне 3 происходит вытеснение Мд из КБ в форме раствором сол ной кислоты с получением раствора MgCl2 и катионита в Н+-форме. В колонне 4 происходит регенераци  катионита щелочью дл  получени  КБ в первоначальной Na -форме. Система колонн 2-4 может работать как по схеме со стационарным слоем сорбента с периодической заменой отработанной колонны отрегенерированной, так и по ступенча- то-противоточной схеме с перемещением катионита из колонны в колонну. Раствор, прошедший через колонну 2, содержащий только катионы натри , направл ют на концентрирование.The seawater is passed through a clinoptilolite column 1 (see Fig. 2) in a specific mode, while calcium and potassium ions are sorbed. A solution containing only magnesium and sodium ions is fed to a system consisting of three columns 2-4 loaded with carboxyl cation exchanger (CB). With the passage of the solution through column 2 (KB in the Ma + form), there is a quantitative separation of the magnesium ion from the solution and the transition of the cation exchanger into the MD2 + form. In column 3, the MD is expelled from the CB in the form of a solution of hydrochloric acid to obtain a solution of MgCl2 and cation exchanger in the H + form. In column 4, the cation exchanger is regenerated with alkali to obtain a CB in the original Na-form. The column system 2-4 can work both according to the scheme with a stationary layer of sorbent with periodic replacement of the waste column with the regenerated one, and according to a step-countercurrent scheme with the movement of the cation exchanger from the column into the column. The solution passed through column 2, containing only sodium cations, is directed to concentration.

Концентрирование (см. фиг.2) осуществл етс  в два этапа: сначала на электродиализном аппарате 5, где осуществл етс  4-кратное концентрирование и получение технической воды, а затем на испарителе 6, где осуществл етс  дальнейшее концентрирование до получени  35%-ного раствора NaCI и чистой воды. (Концентрирование может быть также осуществлено только в один этап на испарител х). Полученный рассол направл ют на электролиз по прин той в промышленности стандартной схеме.. Раствор электрощелока, получаемый на электролизере 7, направл ют на испаритель 8 дл  отделени  NaCI и на печь 9 дл  отделени  МаОН. Первый раствор ют в воде и возвращают на электролизер. Газообразный хлор, содержащий примесь брома, направл ют на осушитель 10 и теплообменник 11, охлаждаемый сырой морской водой, дл  отделени Concentration (see Fig. 2) is carried out in two stages: first on the electrodialysis apparatus 5, where the concentration and the production water are 4 times concentrated, and then on the evaporator 6, where further concentration is carried out until a 35% solution is obtained NaCI and pure water. (Concentration can also be carried out in one stage only on evaporators). The resulting brine is sent for electrolysis according to the industry standard scheme. The electrolytic alkali solution obtained in the electrolyzer 7 is sent to the evaporator 8 to separate the NaCI and to the furnace 9 to separate the NaOH. The first is dissolved in water and returned to the electrolyzer. Chlorine gas containing bromine impurities is sent to a desiccant 10 and a heat exchanger 11 cooled with raw seawater to separate

Brz и направл ют на реактор 12, куда также направл ют водород из электролизера. Получаемый газообразный HCI орошают водой в реакторе 13 дл  получени  концентрированной сол ной кислоты. Часть кислоты разбавл ют водой (примерно до концентрации 2-3 г-экв/л HCI), полученным раствором провод т десорбцию Мд2 с карбоксильного катионита в колонне 3. Часть щелочи раствор ют дл  получени  разбавленного (1н.) раствора, используемого дл  регенерации катионита в колонне 4, и дл  получени  концентрированного щелочного раствора (10 н.) используемого дл  осаждени  Мд(ОН)2 из раствора MgCla. Осаждение провод т в реакторе 14, раздел ют на жидкую и твердую фазы на сепараторе 15, Мд(ОН)2 в виде пасты направл ют на печь 16, где получают сухой продукт - гидроксид магни . Раствор NaCI, отдел в- мый на сепараторе, возвращают на испаритель 6. Часть раствора NaCI, получаемого на электродиализаторе 5, с концентрацией 2 г-экв/л направл ют обратно на регенерацию клиноптилолита. Через регенерат в ре- акторе 17 пропускают углекислый газ при добавлении щелочи дл  осаждени  карбоната кальци . Последний после фильтровани  или отстаивани  прокаливают в печи 18 дл  получени  негашеной извести и ре- генерации СОа. Раствор после осаждени  СаСОз, содержащий ионы натри  и кали  в соотношении 10:1, направл ют последовательно на испаритель 19, электролизер 20, испаритель 21 и печь 22 дл  получени  технической щелочи. Схема замкнута и не требует использовани  привозных реагентов .Brz and is directed to reactor 12, where hydrogen is also directed from the electrolyzer. The resulting HCl gas is irrigated with water in the reactor 13 to produce concentrated hydrochloric acid. Part of the acid is diluted with water (approximately to a concentration of 2-3 g-eq / l HCl), the resulting solution is desorbed with MD2 from the carboxyl cation exchanger in column 3. A part of the alkali is dissolved to obtain a diluted (1N) solution used to regenerate the cation exchanger in column 4, and to obtain a concentrated alkaline solution (10N) used for precipitating Mg (OH) 2 from the MgCla solution. The deposition is carried out in the reactor 14, separated into liquid and solid phases on the separator 15, MD (OH) 2 in the form of a paste is sent to the furnace 16, where a dry product is obtained - magnesium hydroxide. The NaCI solution, separated by the separator, is returned to the evaporator 6. Part of the NaCI solution obtained on the electrodialyzer 5, with a concentration of 2 g-eq / l, is sent back to the regeneration of clinoptilolite. Carbon dioxide is passed through the regenerate in the reactor 17 by adding alkali to precipitate calcium carbonate. After filtering or settling, the latter is calcined in a furnace 18 to obtain quicklime and regenerate CO. The solution after precipitating CaCO3, containing sodium and potassium ions in a ratio of 10: 1, is directed successively to the evaporator 19, the electrolyzer 20, the evaporator 21 and the furnace 22 to obtain technical alkali. The circuit is closed and does not require the use of imported reagents.

Пример 1. а) Исходную морскую воду, содержащую 0,4 г-экв/л NaCI, 0,12 г-экв/л MgCl2,0,02 г-экв / л CaCl2, 0,01 г-экв / л KCI, а также микрокомпоненты в различных концентраци х , пропускают со скоростью 12 л/ч через две последовательно расположенные колонны. В первой колонне - слой клиноптилолита в Na -форме, I 100 см, S 314 см2, линейна  скорость пропускани  раствора - 0,38 м/ч. (Средний радиус зерен сорбентал 0,5 мм). Во второй колонне - слой карбоксильного катионита КБ-4 в №+-фор- ме, I 200 см, S 11,3 см2, линейна  скорость пропускани  раствора - 10,6 м/ч. Соотношение объемов сорбентов - 14:1. Процесс продолжают до обнаружени  проскока ионов Мд2+ на уровне г-экв/л (0,1% от исходного содержани ) на выходе из второй колонны, что соответствует пропусканию через систему 57 л раствора и продолжительности процесса 4,75 ч.Example 1. a) Raw seawater containing 0.4 g-eq / l NaCI, 0.12 g-eq / l MgCl2.0.02 g-eq / l CaCl2, 0.01 g-eq / l KCI, as well as microcomponents in various concentrations, are passed at a rate of 12 l / h through two successive columns. In the first column - a layer of clinoptilolite in the Na-form, I 100 cm, S 314 cm2, the linear velocity of the solution transmission - 0.38 m / h. (The average grain radius is 0.5 mm sorbental). In the second column, there is a layer of carboxyl cation exchanger KB-4 in No. + -form, I 200 cm, S 11.3 cm2, the linear velocity of the solution transmission is 10.6 m / h. The ratio of sorbent volumes is 14: 1. The process continues until the detection of the breakthrough of MD2 + ions at the level of g-eq / l (0.1% of the initial content) at the exit from the second column, which corresponds to passing through the system 57 l of the solution and the duration of the process 4.75 h.

б)Колонну с отработанным карбоксильным катионитом мен ют на точно такую же колонну со свежим катионитом в №4-форме и продолжают пропускать воду в указанных услови х. После пропускани  57 л морской воды колонну вновь мен ют. Так процесс продолжаетс  до тех пор, пока через систему не пройдет 855 л раствора. Прошедший раствор имеет состав, r-ион/л: Na+ 0,55; СГ 0.54; SO2 0,01; ионы кальци , магни , железа и кали  методом атомной спектроскопии не обнаруживаютс . Этот раствор направл етс  на концентрирование и электрохимическую переработку дл  получени  щелочи и кислоты. Продолжительность всего процесса 71,25 ч. При этом колонна с карбоксильным катионитом 15 раз отрабатываетс  до обработки колонны с клинопти- rfoлитом,b) The column with the spent carboxyl cation exchanger is replaced with exactly the same column with fresh cation exchanger in the No. 4 form and water is continued under the specified conditions. After passing 57 liters of seawater, the column is changed again. This process continues until 855 liters of solution pass through the system. The past solution has the composition, r-ion / l: Na + 0.55; SG 0.54; SO2 0.01; Calcium, magnesium, iron and potassium ions are not detected by atomic spectroscopy. This solution is sent to concentration and electrochemical processing to produce alkali and acid. The duration of the entire process is 71.25 hours. In this case, the column with carboxyl cation exchanger is worked out 15 times before treating the column with clinoptylolite,

в)После отработки карбоксильного катионита через колонну пропускают 3,75 л 2,5 н. раствора HCI со скоростью 2 л/ч, а затем 1 л пресной воды с такой же скоростью . Первую фракцию вытекающего из колонны раствора до проскока Мд2+ на уровне 10 r-ион/л собирают в отдельную емкость. Содержание MgCl2 в остальной части полученного раствора (3,75 л) не менее 2 г-экв/л (100 г/л). Содержание CaCte не более 0,1 мас.% по отношению к MgCl2- После отработки катионит переходит в водородную форму. Степень десорбции магни  не менее 95%.c) After testing the carboxyl cation exchanger, 3.75 liters of 2.5N are passed through the column. HCI solution at a rate of 2 l / h, and then 1 l of fresh water at the same rate. The first fraction of the solution flowing out of the column before the breakthrough of MD2 + at the level of 10 r-ion / l is collected in a separate container. The MgCl2 content in the rest of the solution obtained (3.75 L) is at least 2 g-eq / l (100 g / l). The content of CaCte is not more than 0.1 wt.% With respect to MgCl2. After working up, the cationite is converted to the hydrogen form. The degree of desorption of magnesium is not less than 95%.

г)Осаждение Мд(ОН)г провод т добавлением к полученному раствору 800 мл Юн. раствора NaOH. Осадок отдел ют на центрифужном сепараторе, вторично сепарируют из 1 л пресной воды и высушивают при 100°С. Выход Мд(ОН)2 составл ет-220 г за один цикл отработки карбоксильного катионита или 3,3 кг за один полный цикл отработки клиноптилолита. Раствор над осадком (4,55 л), содержащий 1,75 г-экв/л NaCI и примесь NaOH, объедин ют с промывными водами и собирают в отдельную емкость.d) Deposition of MD (OH) g is carried out by adding to the resulting solution 800 ml Yun. NaOH solution. The precipitate is separated in a centrifugal separator, again separated from 1 l of fresh water and dried at 100 ° C. The yield of Md (OH) 2 is 220 g per one cycle of carboxyl cationite or 3.3 kg per one full cycle of clinoptilolite. A solution above the precipitate (4.55 l) containing 1.75 g-eq / l of NaCl and an admixture of NaOH is combined with the washings and collected in a separate container.

д)Через колонну с карбоксильным катионитом в водородной форме пропускают ,7 л 1 н. раствора NaOH со скоростью 5 л/ч, прошедшую через колонну воду ( 5 л) возвращают на нее дл  промывки, в итоге получают 7 л слабо щелочного раствора NaCI, рН 13. Этот раствор объедин ют со всеми промывными водами и растворами, полученными на стади х в) и г), нейтрализуют раствором HCI до нейтральной среды. Полученный раствор NaCI направл ют вместе с раствором, получаемым на стадии б), на кон- центриросэние и электрохимическую переработку . Выход продуктов за один цикл отработки клиноптилолита составит 55 мe) Through a column with carboxyl cation exchanger in hydrogen form, 7 l 1 n are passed. NaOH solution at a rate of 5 l / h, water (5 l) passed through the column is returned to it for washing, and we end up with 7 l of a weakly alkaline solution of NaCl, pH 13. This solution is combined with all the washings and solutions obtained at the stage x C) and d), neutralized with a solution of HCI to a neutral environment. The resulting NaCl solution is directed along with the solution obtained in stage b) to concentration and electrochemical processing. The output of products for one cycle of clinoptilolite mining will be 55 m

пресной воды, 18,8 кг NaOH без примесей КОН и 47 кг 37% -ного раствора HCI. При этом рециркул ци  реагентов на собственные нужды (регенерацию и промывки кати- онита КВ-4 и осаждение и промывки Мд(ОН составит: HCI - 30%, NaOH - 57%, НаО - 3,5% от количеств соответствующих продуктов. Колонну с катионитом КВ-4 в Ыа+-форме используют дл  замены отработанного катионита на стадии б).fresh water, 18.8 kg of NaOH without KOH impurities and 47 kg of 37% HCI solution. At the same time, recycling reagents for own needs (regeneration and washing of KV-4 cation exchanger and precipitation and washing of Md (HE will be: HCI - 30%, NaOH - 57%, NaO - 3.5% of the amounts of the corresponding products. Column with cation exchanger КВ-4 in Na + form is used to replace the spent cation exchanger in stage b).

е)После завершени  стадии б) через колонну с клиноптилолитом пропускают 56 л 2 н. раствора NaCI со скоростью 15 л/ч и 15 л морской воды с такой же скоростью. Полученный раствор (56 л) имеет состав, г- экв/л: NaCI 1,5; КС 0,15; 0,32; MgCte 0,25. В раствор добавл ют небольшими порци ми 10 н. раствор NaOH при одновременном пропускании газообразной COz так, чтобы значение рН раствора не превышало 9. При этом происходит количественное осаждение СаСОз с примесью не более 5% Мд(ОН)а. Расход раствора щелочи 1,85 л. Осадок отдел ют фильтрованием и направл ют на прокаливание дл  получени  СаО и С02. К раствору добавл ют еще 1,6 л Юн. раствора NaOH. Осадок Мд(ОН)2 отдел ют на центрифужном сепараторе, вторично сепарируют из 2 л пресной воды и высушивают при 100°С. Выход продуктов за один полный цикл составл ет, г: СаО 500, Мд(ОН)а 450 (менее 15% от количества основного продукта, получаемого на стадии г). Содержание Са(ОН)а не более 1%. Оставшийс  слабо щелочной раствор, содержащий 1,85 г-экв/л NaC и 0,15 г-экв/л KCI, объедин ют с промывной водой, нейтрализуют раствором HCI и направл ют на концентрирование и отдельный узел электрохимической переработки дл  получени  кислоты и щелочи NaOH с содержанием КОК около 12 мас.%. Выход такого продукта составит 4,5 кг щелочи за один цикл отработки клиноптилолита, т.е. менее 24% от основного чистого продукта, получаемого после стадии д),e) After completion of stage b), 56 l 2 N is passed through the column with clinoptilolite. NaCl solution at a rate of 15 l / h and 15 liters of seawater at the same rate. The resulting solution (56 l) has the composition, g-eq / l: NaCl 1,5; COP 0.15; 0.32; MgCte 0.25. 10 n is added to the solution in small portions. NaOH solution with simultaneous transmission of gaseous COz so that the pH value of the solution does not exceed 9. At the same time, there is a quantitative precipitation of CaCOz with an impurity of not more than 5% Mg (OH) a. Alkali solution consumption 1.85 l. The precipitate is separated by filtration and sent to calcination to obtain CaO and C02. Another 1.6 L of Yun was added to the solution. NaOH solution. The precipitate MD (OH) 2 is separated in a centrifugal separator, again separated from 2 liters of fresh water and dried at 100 ° C. The yield of products in one complete cycle is, g: CaO 500, Md (OH) and 450 (less than 15% of the amount of the main product obtained in step g). The content of Ca (OH) and not more than 1%. The remaining weakly alkaline solution containing 1.85 g-eq / l of NaC and 0.15 g-eq / l of KCI is combined with wash water, neutralized with a solution of HCl and sent to concentration and a separate electrochemical processing unit to produce acid and alkali NaOH with a COC content of about 12% by weight. The yield of such a product will be 4.5 kg of alkali in one cycle of clinoptilolite mining, i.e. less than 24% of the main pure product obtained after step d),

ж)После стадии е) клиноптилолит переходит снова в Na -форму и процесс повтор ют , как описано в стадии а).g) After stage e), the clinoptilolite goes back to the Na-form and the process is repeated as described in stage a).

Пример 2. Морскую воду, содержащую 0,4 г-экв/л NaCI. 0,12 г-зкв/л MgCte, 0,2 r-эхв/л СаС12 0,01 г-экв/л KCI, пропускают через слой клиноптилолита в , I 100 см, S - 314 см2, со скоростью 3 л/ч. (Удельна  скорость 0,1 ). Процесс продолжают до обнаружени  проскока иона Са2+ на выходе на уровне 10 г-ион/л, что соответствует пропусканию 600л раствора. Средн   концентраци  магни  в проход щем растворе 0,1 r-ион/л. Производительность колонны в расчете на MgCte - 0,3 г- экв/ч, в расчете на NaCI -1,35 г-экв/ч.Example 2. Seawater containing 0.4 g-eq / l NaCI. 0.12 g-ccv / l MgCte, 0.2 r-ehv / l CaC12 0.01 g-eq / l KCI, passed through a layer of clinoptilolite B, I 100 cm, S - 314 cm2, with a speed of 3 l / h . (The specific speed is 0.1). The process continues until the leakage of the Ca2 + ion is detected at an output of 10 g-ion / l, which corresponds to the transmission of 600 l of solution. The average magnesium concentration in the passing solution is 0.1 r-ion / l. The column capacity per MgCte is 0.3 g-eq / h, calculated on NaCI -1.35 g-eq / h.

Пример 3. Провод т процесс как описано в примере 2 за исключением того,Example 3. The process is carried out as described in Example 2, except

что скорость пропускани  0,38 . Объем пропущенного раствора до проскока Са 855 л. Средн   концентраци  иона Мд в проход щем растворе 0,12 r-ион/л. Производительность колонны в расчете на MgCIawhich is a pass rate of 0.38. The volume of the missed solution to breakthrough Ca 855 l. The average concentration of the MD ion in the passing solution is 0.12 r-ion / L. The performance of the column in the calculation of MgCIa

0 1,44 г-экв/ч, в расчете на NaCI - 5,4 г-экв/ч.0 1.44 g-eq / h, based on NaCI - 5.4 g-eq / h.

Пример 4. Провод т процесс какExample 4. Conduct the process as

описано в примере 2 за исключением того,described in example 2 except

что скорость пропускани  морской воды 25that the transmission rate of seawater is 25

л/ч (скорость в удельных объемах - 0,8 ).l / h (speed in specific volumes - 0.8).

5 Средн   концентраци  иона Мд2+ в проход щем растворе 0,5 r-ион/л, объем пропущенного раствора до проскока иона Са2+ 30 л. Производительность колонны на MgCl2 1,25 г-экв/ч,5 The average concentration of the MD2 + ion in the passing solution is 0.5 r-ion / l, the volume of the missed solution until the breakthrough of the Ca2 ion + 30 l. Capacity of the column on MgCl2 is 1.25 g-eq / h,

0 П р и м е р 5. Провод т процесс как описано в примере 2 за исключением того, что скорость пропускани  морской воды 1 . Объем пропущенного раствора до проскока 15л (нет сорбции).0 EXAMPLE 5. The process is carried out as described in Example 2, except that the transmission rate of seawater is 1. The volume of the missed solution to breakthrough 15l (no sorption).

5 П р и м е р 6. Провод т процесс как описано в примере 2, но при скорости пропускани  морской воды 0,05 . Производительность колонны в расчете на MgCIa 0,15 г-экв/ч, что в 10 раз удорожает процесс по5 EXAMPLE 6 The process is carried out as described in Example 2, but with a seawater flow rate of 0.05. The productivity of the column in terms of MgCIa is 0.15 g-eq / h, which is 10 times more expensive

0 сравнению с примером 3.0 compared to example 3.

В остальных случа х процесс провод т как описано в примере 4 за исключением того, что мен ютс  соотношени  объемов сорбентов: клиноптилолита (КЛ) и карбок5 сильного катионита (КБ) и скорости пропускани  морской воды в удельных объемах в час (). Загрузка клиноптилолита 31,4 л. Расходы кислоты и щелочи приведены дл  степени регенерации катионита 95%, приIn the remaining cases, the process is carried out as described in Example 4, except that the ratios of the volumes of sorbents: clinoptilolite (CL) and carboxy-5 of strong cationite (KB) and the transmission rate of seawater in specific volumes per hour () are changed. Download clinoptilolite 31.4 liters. Acid and base costs are given for a cation exchanger recovery rate of 95%, with

0 проведении процесса в услови х, подобным услови м в примере 1. Из полученных результатов следует, что при увеличении соотношени  сорбентов КБ-4 и клиноптилолита до 100:1 даже при самой минимальной ско5 расти потока морской воды расход щелочи к ожидаемому выходу NaCI составл ет 90%. При других скорост х при соотношении сорбентов 100:1 схема уже не  вл етс  замкнутой и требует привозных реагентов.The process was carried out under conditions similar to those in Example 1. From the results obtained, it follows that with an increase in the ratio of sorbents KB-4 and clinoptilolite to 100: 1, even at the very minimum rate of increase in the flow of seawater, the alkali consumption to the expected output of NaCI is 90%. At other speeds with a ratio of 100: 1 sorbents, the scheme is no longer closed and requires imported reagents.

0 То же самое происходит при увеличении удельной скорости потока через карбоксильный кзтионит больше, чем до 20 .0 The same thing happens when increasing the specific flow rate through carboxyl xionite to more than 20.

При соотношении меньше, чем 1:1, на клиноптилолите не вырабатываетс  доста5 точное количество раствора дл  дальнейшей его переработки на К5-4.When the ratio is less than 1: 1, a sufficient amount of the solution is not produced on clinoptilolite to a sufficient amount for further processing at K5-4.

Даже при соотношении 1:1 при низкой скорости 0,1 клиноптилолит отрабатываетс  быстрее, чем карбоксильный катио- нит. При снижении удельной скорости доEven at a 1: 1 ratio, at a low rate of 0.1, clinoptilolite is processed faster than carboxyl cation. By reducing the specific speed to

Ю 20 30 40 50 60 70 80 (удельные . , объемы IYu 20 30 40 50 60 70 80 (specific., Volumes I

Фи. 1vPhi. 1v

Составитель В.Вилинска QCompiled by V. Vilinska Q

Редактор М.Кузнецова Техред М.МоргенталКорректор С.ШевкунEditor M.Kuznetsova Tehred M.MorgentalKorrektor S.Shevkun

Заказ 3180ТиражПодписноеOrder 3180 Circulation: Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушска  наб., 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow. Zh-35, Raushska nab., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101Production and publishing combine Patent, Uzhgorod, Gagarin st. 101

J &J &

Claims (1)

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яClaim Способ получения минеральных веществ из морской воды путем пропускания морской воды через сорбционный материал в №+-форме, концентрирования обработанного раствора, электрохимической обработки концентрата, десорбции целевых продуктови регенерации сорбционного материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса получения минеральных веществ, повышения его экологической безопасности и повышения чистоты веществ, в качестве сорбционного материала в №+-форме используют природный цеолит клиноптилолит и карбоксильный катионит, при этом морскую воду пропускают последовательно через клиноптилолит и катионит при их объемном соотношении 1:1-1:100 со скоростью 0,1-0,8 уд.об./ч через слой клиноптилолита и со скоростью 0,1-20 уд. об./ч через слой катионита, десорбцию целевых продуктов с клиноптилолита и его регенерацию проводят концентратом морской воды, а десорбцию с катионита - последовательно кислотой и щелочью, полученными при электрохимической переработке концентрата морской воды.The method of obtaining mineral substances from sea water by passing sea water through a sorption material in the No. + form, concentrating the treated solution, electrochemical processing of the concentrate, desorption of target products and regeneration of the sorption material, characterized in that, in order to simplify the process of obtaining mineral substances, increase it environmental safety and increase the purity of substances, as the sorption material in the No. + form, use natural zeolite clinoptilolite and carboxyl cation exchange resin while seawater is passed sequentially through clinoptilolite and cation exchanger at their volume ratio of 1: 1-1: 100 at a rate of 0.1-0.8 beats per hour through a layer of clinoptilolite and at a speed of 0.1-20 beats. v / h through a layer of cation exchange resin, desorption of the target products from clinoptilolite and its regeneration is carried out with sea water concentrate, and desorption from the cation exchange resin is carried out sequentially with acid and alkali obtained by electrochemical processing of sea water concentrate. >1 uionh Qty 27op d-d ' vpog dow _C\J> 1 uionh Qty 27op d-d 'vpog dow _C \ J
SU894754631A 1989-10-27 1989-10-27 Process for preparing inorganic matters from sea water SU1678771A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894754631A SU1678771A1 (en) 1989-10-27 1989-10-27 Process for preparing inorganic matters from sea water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894754631A SU1678771A1 (en) 1989-10-27 1989-10-27 Process for preparing inorganic matters from sea water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1678771A1 true SU1678771A1 (en) 1991-09-23

Family

ID=21477288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894754631A SU1678771A1 (en) 1989-10-27 1989-10-27 Process for preparing inorganic matters from sea water

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1678771A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Фейзиев Г.К. Высокоэффективные методы ум гчени , опреснени и обессоливани воды. - М,: Энергоиздат, 1988, с,70-74. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102479262B1 (en) Method for producing lithium hydroxide monohydrate from brines
US11396452B2 (en) Method for preparing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate
US20230087180A1 (en) Preparation of lithium carbonate from lithium chloride containing brines
RU2516538C2 (en) Method of obtaining lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and its processing
US9493881B2 (en) Sulfate-based electrolysis processing with flexible feed control, and use to capture carbon dioxide
KR102612121B1 (en) Method and equipment for salt recovery
RU2724779C1 (en) Method for integrated processing of produced water of oil fields
US20140054233A1 (en) Selective Removal of Silica from Silica Containing Brines
RU2193008C2 (en) Method of producing lithium hydroxide from brines and plant for method embodiment
RU2656452C2 (en) Method for obtaining lithium hydroxide monohydrate from alcohols and the plant for its implementation
US5562890A (en) Production of alkali metal carbonates
RU2720420C1 (en) Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing brines
RU2688593C1 (en) Method of sorption extraction of lithium from lithium-containing chloride brines
SU1678771A1 (en) Process for preparing inorganic matters from sea water
RU2751948C1 (en) Method for processing hydromineral lithium-containing raw materials
RU2660864C2 (en) Method for preparing lithium carbonate from lithium-containing natural brines
US3378336A (en) Sulfate removal from brines
RU2780216C2 (en) Method for producing bromide salts during comprehensive processing of polycomponent commercial bromide brines of petroleum and gas producing facilities (variants)
RU2157339C2 (en) Method of production of lithium bromide from brines
RU2183202C2 (en) Method of integrated processing of natural mineralized waters
RU2763955C1 (en) Method for sorption extraction of lithium from lithium-containing brines
RU2006476C1 (en) Method of producing mineral substances of sea water
EA042618B1 (en) METHOD FOR PRODUCING LITHIUM CONCENTRATE FROM LITHIEN-BEARING NATURAL BRINES AND ITS PROCESSING INTO LITHIUM CHLORIDE OR LITHIUM CARBONATE
WO2023038541A1 (en) Method of obtaining bromide salts
EA041441B1 (en) METHOD FOR OBTAINING LITHIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE FROM BRINES