SU990666A1

SU990666A1 - Process for producing epsomite

Info

Publication number: SU990666A1
Application number: SU813246977A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Донатович Пельш; Евгений Ефимович Фроловский; Татьяна Леонидовна Лиева
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-02-13
Publication date: 1983-01-23

Description

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения эпсомита повышенной чистоты, применяемого, например, для производства синтетических моющих средств.The invention relates to chemical technology, in particular to methods for producing high purity epsomite, used, for example, for the production of synthetic detergents.

Известен способ получения эпсомита из сульфатно-хлормагниевого сырья путем смешения мирабилита с 23-26 %ным раствором хлористого магния в весовом соотношении 1:(2-4,5) и выделением кристаллов эпсомита из полученной суспензии Г1 ]·A known method of producing epsomite from sulfate-chloromagnesium raw materials by mixing mirabilite with a 23-26% solution of magnesium chloride in a weight ratio of 1: (2-4.5) and the isolation of crystals of epsomite from the resulting suspension G1] ·

Однако этот способ характеризует-ся невысоким содержанием основного вещества в целевом продукте из-за загрязнения его примесным галитом и нерастворимыми примесями, содержащимися в бассейном- мирабилите.However, this method is characterized by a low content of the main substance in the target product due to contamination with its impurity halite and insoluble impurities contained in the mirabilite pool.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения эпсомита, использующий в качестве сырья смешанные соли - отход бассейной переработки природных рассолов.The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved effect is a method of producing epsomite, using mixed salts as raw material - waste from the basin processing of natural brines.

Сущность способа состоит в выщелачивании водой из смешанной соли магнийсульфатной составлякщей, с получением раствора, совместно насыщенного по MgSO₄ · 7Н₂О + NaCB + (Na₂S0₄), отделении избыточного суспендированного галита и нерастворимых примесей, стабилизации раствора разбавле5 нием водой и корректировке состава нормированной добавкой магнийхлоридной рапы, охлаждении полученного раствора до 0°С с одновременной кристаллизацией чистого эпсомита, отде10 лении эпсомита и промывке его водой. Промытый и отжатый эпсомит содержит 94-95% основного вещества.The essence of the method consists in leaching water from a mixed salt of a magnesium sulfate component, to obtain a solution co-saturated with MgSO ₄ · 7H ₂ O + NaCB + (Na ₂ S0 ₄ ), separating excess suspended halite and insoluble impurities, stabilizing the solution with dilution with water and adjusting composition normalized by the addition of magnesium chloride brine, cooling the resulting solution to 0 ° С with simultaneous crystallization of pure epsomite, separation of epsomite and washing it with water. Washed and squeezed epsomite contains 94-95% of the basic substance.

Для повышения содержания основного вещества в целевом продукте до 15 98% и более проводится сушка эпсомита, которую необходимо проводить при температуре не выше 48,1°С, при которой происходит дегидратация эпсомита [2 3.To increase the content of the main substance in the target product to 15 98% or more, drying of epsomite is carried out, which must be carried out at a temperature not higher than 48.1 ° С, at which epsomite is dehydrated [2 3.

*0 Недостатками известного способа являются получение целевого продукта с низким содержанием основного вещества и длительность процесса сушки (около 6 ч), связанного с большими энергетическими затратами.* 0 The disadvantages of this method are to obtain the target product with a low content of the main substance and the duration of the drying process (about 6 hours), associated with high energy costs.

Цель изобретения — повышение содержания основного вещества в целевом продукте и упрощении процесса за счет снижения энергетических затрат при сушке.The purpose of the invention is to increase the content of the main substance in the target product and simplify the process by reducing energy costs during drying.

990666'990666 '

Поставленная цель ^достигается тем, что согласно Способу получения эпсог мита, включающему приготовление совместно насыщенного по m<^sq₄ 7Н₂О + + Nace + (Na₂SO₄) раствора, отделение галита и нерастворимых примесей, раз-5 бавление раствора водой и добавку магнийхлоридной рапы, охлаждение раствора до 0°С с кристаллизацией (эпсомита и отделение осадка, осадок эпсомита репульпируют в насыщенном 10 (растворе сульфата магния при 4967°C, а из полученной суспензии отделяют твердую фазу с содержанием маточника 19,7-20,3 мае. %, которую охлаждают до температуры окружающей 15 среды.This goal ^ is achieved by the fact that according to the Method of obtaining an epoxy, including the preparation of a solution jointly saturated with m <^ sq ₄ 7Н ₂ О + + Nace + (Na ₂ SO ₄ ), separation of halite and insoluble impurities, dilution of the solution with water and the addition of magnesium chloride brine, cooling the solution to 0 ° C with crystallization (epsomite and separation of the precipitate, epsomite precipitate is repulped in saturated 10 (magnesium sulfate solution at 4967 ° C, and the solid phase is separated from the resulting suspension with a mother liquor content of 19.7-20, May 3.%, Which is cooled to an ambient temperature stingy 15 Wednesday.

Репульпация влажного эпсомита в диапазоне 49-67°С обеспечивает конверсию эпсомита в сакиит (М<^50₄· 6Н₂О) . Ниже 49^0 сакиит не образуется, а вы-эд ше 67°С кристаллизуется одноводный гидрат сернокислого магния.Repulse of wet epsomite in the range of 49-67 ° C provides the conversion of epsomite to sakiite (M <^ 50 ₄ · 6H ₂ O). Below 49 ^ 0, sakiite does not form, and above 67 ° C magnesium sulfate monohydrate crystallizes.

Процесс дегидратации эпсомита сопровождается образованием дополнительного количества насыщенного ауль-25 фатного щелока эа счет частичного растворения M<^SO₄ в освободившейся кристаллизационной воде, что ведет к разбавлению по хлоридам первоначально пропитывающего маточника, __ а следовательно, к дополнительной очистке твердой фазы от хлоридов.The process of dehydration of epsomite is accompanied by the formation of an additional amount of saturated aul-25 fatty liquor due to the partial dissolution of M <^ SO ₄ in the liberated crystallization water, which leads to dilution of the initially impregnating mother liquor with chlorides, and, consequently, to additional purification of the solid phase from chlorides.

Соотношение Т:Ж на стадии репульпации составляет 1:1,5-2,0.The ratio of T: W at the stage of repulpation is 1: 1.5-2.0.

Охлаждение осадка после репульпа- 35 ции до 20--30° С обеспечивает обратный переход сакиита в эпсомит, а повыиение водности кристаллогидрата дости гается эа счет присоединения воды, . содержащейся в пропитывающем маточки-4Q ке. Для полного перехода сакиита в эпсомит и получения конечного продукта· кондиционного по влажности содержание маточника в отфугованном сакиите не должно превышать 20,3 мае. %. 45 Абсолютно сухой эпсомит получается при остаточном содержании маточника в сакиите, равном 19,8 мае. %.Cooling of the precipitate after repulpation to 20-30 ° С provides the reverse transition of sakiite to epsomite, and an increase in the water content of crystalline hydrate is achieved due to the addition of water,. contained in the impregnating uterus-4Q ke. To completely transfer sakiite to epsomite and obtain the final product · moisture-conditioned, the content of the mother liquor in the baked sakiite should not exceed May 20.3. % 45 Absolutely dry epsomite is obtained with a residual content of the mother liquor in sakiite equal to May 19.8. %

Продолжительность процесса репуль пации составляет 25-30 мин. Введение „ стадии репульпации позволяет снизить .содержание хлоридов в конечном продукте (в пересчете на NaCE) с 0,89 до 0,59 мае. % и получить продукт с влажностью не более 0,2 мае. %.The duration of the repulpation process is 25-30 min. The introduction of the “stage of repulpation” allows to reduce the chloride content in the final product (in terms of NaCE) from 0.89 to 0.59 May. % and get the product with a moisture content of not more than 0.2 May. %

Таким-образом, процесс репульпации совмещает в) себе процесс дополнительной очистки твердой фазы от хлоридов и элемент сушки полупродукта.Thus, the repulpation process combines c) the process of additional purification of the solid phase from chlorides and the drying element of the intermediate.

Согласно предлагаемому способу 60 влажный промытый эпсомит не подвергается сушке, поступает на стадию репульпации циркулирующим насыщенным раствором сульфата магния в соотношении твердой и жидкой фаз 1^1,5-21 65According to the proposed method 60, the wet washed epsomite is not dried, it enters the repulpation stage with a circulating saturated solution of magnesium sulfate in a ratio of solid and liquid phases 1 ^ 1.5-21 65

Оптимальная продолжительность процесса — 30 мин, температура — ,55^аС.The optimal process duration - 30 min Temperature - 55 ^and C.

Для поддержания температурного: режима процесса 'и компенсации теплоты дегидратации эпсомита циркулирующий щелок предварительно нагревается в теплообменнике. При соотношении Т:Ж~1:2 необходимая температура раствора снижается и составляет 73-74°C. В теплообменнике в качестве теплоносителя может быть использован вторичный пар (расход пара с температурой 103° С составляет 60 кг/£т эпсомита)..To maintain the temperature: process mode and compensate for the heat of dehydration of epsomite, the circulating liquor is preheated in a heat exchanger. At a ratio of T: W ~ 1: 2, the required temperature of the solution decreases and amounts to 73-74 ° C. Secondary steam can be used as a heat carrier in the heat exchanger (steam consumption with a temperature of 103 ° C is 60 kg / £ t of epsomite) ..

Суспензия сакиита, полученная в процессе репульпации, поступает на {стадию разделения фаз в центрифуге или барабанном фильтре. Процесс центрифугирования проводится в режиме, позволяющем поддерживать остаточное содержание пропитывающего маточника в отжатой-твердой фазе около 20 мас.% (рабочий интервал значений влажности 19,2-20,3 мае. %).Suspension of sakiitis obtained in the process of repulpation enters the {phase separation phase in a centrifuge or drum filter. The centrifugation process is carried out in a mode that allows you to maintain the residual content of the impregnating mother liquor in the pressed-out solid phase of about 20 wt.% (The working range of humidity values is May 19.2-20.3.%).

Отфугованный сакиит поступает на стадию охлаждения в барабан, где охлаждается до 20-30°С за счет рекуперации холода сбросного эпсомитово- го маточника. 'The milled sakiite enters the cooling stage in a drum, where it is cooled to 20-30 ° C due to the recovery of the cold of the waste epsomite mother liquor. ''

Фугат, полученный после отделения сакиита, распределяется на два потока. Основная часть раствора в качестве оборотного возвращается на стадию репульпации, пройдя предварительно теплообменник. Остальная часть фугата — избыточное количество насыщенного раствора, образовавшегося при репульпации в результате конверсии эпсомита в сакиит, — возвращается в процесс, на стадию кристаллизации эпсомита.The centrate obtained after separation of sakiite is distributed into two streams. The main part of the solution as a return is returned to the stage of repulpation, having previously passed the heat exchanger. The rest of the centrate — the excess amount of saturated solution formed during repulpation as a result of the conversion of epsomite to sakiite — returns to the process, to the stage of crystallization of epsomite.

Пример 1. .1162 г промытого влажного эпсомита, содержащего 87 г жидкой фазы состава, мае. %: М^еОд 14,26; NaCE 5,07; M<^CE₂ 5,07 и Н₂О 75,6, репульпируют в соотношении твердой и жидкой фаз 1:1,5 оборотным насыщенным раствором сульфата магния в количестве 1612 г состава, мае. %: M^S0₄ 32,08; NaCE 1,28; Мс^се₂ и 1,1 и HjO 65,54.Example 1. .1162 g of washed wet epsomite containing 87 g of the liquid phase of the composition, May. %: M ^ eOd 14.26; NaCE 5.07; M <^ CE ₂ 5.07 and H ₂ O 75.6, are repulpated in a ratio of solid and liquid phases of 1: 1.5 with a circulating saturated solution of magnesium sulfate in an amount of 1612 g of the composition, May. %: M ^ S0 ₄ 32.08; NaCE 1.28; Ms ^ ce ₂ and 1.1 and HjO 65.54.

Для поддержания постоянной температуры репульпации, равной 55°С, оборотный раствор предварительно нагревают до 79-80°С. Продолжительность процесса 25-30 мин.To maintain a constant temperature of repulpation equal to 55 ° C, the circulating solution is preheated to 79-80 ° C. The duration of the process is 25-30 minutes.

В результате репульпации образуется суспензия сакиита, состоящая из 802 г твердой фазы (MqjSC^· 6Н₂0) и 1972 г жидкой фазы , состава, мас.%: M<5S0₄32,08; NaC0 1,28; М^СС₂ 1,1 и Н₂О 65,54.As a result of repulpation, a suspension of sakiite is formed, consisting of 802 g of the solid phase (MqjSC ^ 6H ₂ 0) and 1972 g of the liquid phase, composition, wt.%: M <5S0 ₄ 32.08; NaC0 1.28; M ^ SS ₂ 1.1 and H ₂ O 65.54.

После разделения фаз (с остаточным содержанием маточника в твердой фазе 19,8%) получают 1000 г влажного сакиита, содержащего 198 г жидкой фазы.After phase separation (with a residual mother liquor in the solid phase of 19.8%), 1000 g of wet sakiite containing 198 g of the liquid phase are obtained.

В результате охлаждения при перемешивании влажного осадка от 55° до 20-30°С получают 1000 г абсолютно сухого эпсомита, следующего состава, мае. %: M<jSO₄ ·7Η₂Ο 99,53; Μ<ξα?₂0,22;As a result of cooling with stirring a moist precipitate from 55 ° to 20-30 ° C, 1000 g of absolutely dry epsomite, the following composition, are obtained in May. %: M <jSO ₄ · 7Η ₂ Ο 99.53; Μ <ξα? ₂ 0.22;

Nace 0,25; гигроскопическая влага от- 5 аутствует.Nace 0.25; hygroscopic moisture is absent.

Проведенный петрографический анализ свидетельствует об отсутствии других гидратов M<gS0₄ в .сухом продукте.The performed petrographic analysis indicates the absence of other hydrates M <gS0 ₄ in the dry product.

Пример 2. Процесс репульпа- 10 ции проводится анэдогично примеру 1 с получением суспензии сакиита, состоящей из 802 г твердой фазы и 1972 г жидкой фазы.Example 2. The repulpation process is carried out anedogically to Example 1 to obtain a suspension of sakiite, consisting of 802 g of a solid phase and 1972 g of a liquid phase.

Твердая фаза отделяется фильтро- 15 ванием с остаточным содержанием маточника 20,3 мае.. %. После разделения фаз получают 1006 г влажного сакиита, содержащего 204 г маточника.The solid phase is separated by filtration with a residual mother liquor content of May 20.3 ..%. After phase separation, 1006 g of wet sakiite are obtained, containing 204 g of mother liquor.

В результате охлаждения влажного 20 сакиита до 20-30°С получают 1006 г эпсомита следующего состава (в пере.счете на сухое вещество), мае. %: Μ<ζ5Ο₄>7Η₂Ο 99,53; М<$се₂ 0,22; NaC₽ 0,25 и избыточная гигроскопическая вла-чс га 0,2.As a result of cooling wet 20 sakiite to 20-30 ° C, 1006 g of epsomite of the following composition are obtained (in terms of dry matter), May. %: Μ <ζ5Ο ₄ > 7Η ₂ Ο 99.53; M <$ ce ₂ 0.22; NaC £ 0.25 and excess hygroscopic moisture ha 0.2.

Таким образом, введение стадиирепульпации позволяет поднять содержание основного вещества в целевом продукте до'99,3 % и сократить до ,θ 50-55. мин продолжительность заключительной стадии производства эпсомита, связанной с : сушкой полупродукта (включая репульпацию, отделение твердой фазы и ее охлаждение) и обеспечивает получение практически сухого эпсомита (влажность 0-0,2 мае. %).Thus, the introduction of the stage of reconstruction allows to increase the content of the main substance in the target product to'99.3% and reduce to, θ 50-55. min the duration of the final stage of production of epsomite, associated with: drying of the intermediate product (including repulpation, separation of the solid phase and its cooling) and provides almost dry epsomite (humidity 0-0.2 May.%).

Claims

The goal 4 was achieved by the fact that, according to the method of obtaining epsomite, including the preparation of a jointly saturated M (SO4 7H2O + Nase + (Nag 504) solution), the separation of halite and insoluble impurities, the development of a solution with water and the addition of magnesium chloride and chlorine; crystallization of apsomite and precipitate separation, precipitates of epsomite are repulped in a saturated solution (magnesium sulphate solution at 4967 ° C, and the resulting suspension is separated into a solid phase with a content of mother liquor of 19.7-20.3 May.%, which is cooled to a temperature of Repulpation of moist episomite in the range of 49-67 ° C provides conversion of epsomite to sakit (Mc SO -6Н2О Below 49C, sakit does not form, and BH above 67 ° C crystallizes monohydrate magnesium sulphate. The process of dehydration of epsomite is accompanied by the formation of an additional amount of saturated sulfate liquor due to partial dissolution of McjSO in the released crystallization water, which leads to dilution of the initially impregnating mother liquor in chlorides and, consequently, to additional purification of the solid phase from chlorine s. The ratio of T8G at the repulping stage is 1: 1.5-2.0. . The cooling of the sediment after repulping to the reverse ensures the transition of saquite to epsomite, and the increase in the water content of the crystalline hydrate is achieved by the addition of water contained in the impregnating mother liquor. For a complete transition of Sakit to Zpsomit and semi-final products with a moisture content, the content of the mother liquor in a battered Sakit should not exceed 20.3 May. % Absolutely dry epsomite is obtained when the residual content of the mother liquor in saquite is 19.8 May,%. The duration of the repula- tion process is 25–30 min. The introduction of the repulping stage makes it possible to reduce the content of chlorine ions in the final product (in terms of NaCE) from 0.89 to O., 59 May. % and get a product with moisture not more than 0.2 May. % In this way / the repulping process combines in itself the process of additional purification of the solid phase from chlorides and a drying element for the intermediate product. According to the preposition point, the wet scrubber e-psomite is not dried, and | It enters the stage of rvpulpation with a circulating sodium sulfide solution at the ratio of solid Hi liquid phases 11 (1.5-2). The optimal duration of the process is 30 minutes, the temperature is 55s. To maintain the temperature of the process and compensate for the heat of dehydration of the zrsomite, the circulating liquor is preheated in the heat exchanger. When the ratio T: W-1: 2 is required, the temperature of the solution decreases and amounts to 73-74 ° C. In the heat exchanger, secondary steam can be used as a plunger (steam consumption with a temperature of 60 epsomite). Sakyit suspension obtained during the repulping process goes to the phase separation tadium in a centrifuge or drum filter. The centrifugation process is carried out in a mode that allows maintaining the residual content of the impregnating mother liquor in the pressed-solid phase of about 20 wt.% (Working humidity range 19.2-20.3 May.%). The bathed sakiit enters the cooling stage in the Araban, where it is cooled to 2, due to the recovery of the cold of the waste sppsite mother liquor. The centrate produced after the separation of the sakitas is divided into two gPetoka. The main part of the solution returns to the repulping stage as a circulating one, having passed through a heat exchanger. The rest of the fugate — the excess amount of the saturated solution formed during repulpation as a result of the conversion of zpsomit Sakit — returns to the process, to the crystallization stage of the epsomite. Example 1. 1162 - r washed wet episomite containing 87 g of the liquid phase of the composition, May. %: 14.26; NaC 5.07; 5.07 and H2O 75.6, repulp in the ratio of solid and liquid phases of 1: 1.5 with a working saturated solution of magnesium sulfate in the amount of 1612 g of composition, May. %: MC5SO4 32.08; Mas 1.28; , and 1, 65.54. To maintain a constant repulping temperature, the circulating solution is preheated to 79-80 ° C. The duration of the process is 25-30 minutes. As a result of repulping, a suspension of sakyit is formed, consisting of 802 g of the solid phase {McS04-6H20) and 1972 g of the liquid phase, composition, wt.%:, 08; NaCP 1.28; 1.1 and H2O 65.54. After separation of the phases. (with a residual content of the mother liquor in the solid phase of 19.8%) get 1000 g of wet sakit, containing 198 g of the liquid phase. As a result of cooling with stirring of a wet precipitate from 55 to 20-30 C, 1000 g of absolutely dry episome are obtained. With the following composition, May. %: M ySO4-THgO 99.53; , 22 Nace 0.25; no hygroscopic moisture. The conducted petrographic analysis indicates the absence of other hydrates in the dry product. Example 2. The repulping process is carried out analogously to example 1 to obtain a suspension of sakit, consisting of 802 g of solid phase and 1972 liquid phase. The solid phase is separated by filtration with a residual content of the mother liquor of 20.3 May.%. After separation of the phases, 1006 g of moist sakiite containing 204 g of mother liquor are obtained. As a result of cooling of the wet saquite to 20-30 ° C, 1006 g of epomite of the following composition are obtained (in the counting on the dry matter), May. %: AND 5O47H2O 99.53; 0.22) MACP 0.25 and excess hygroscopic per hectare 0.2. Thus, the introduction of a stage of pulping allows the content of the main substance in the target product to be raised to 99.3% and reduced to 50-55. min. the duration of the final stage of production of zpsomit associated with drying of the semiproduct (including repulping, separation of the solid phase and its cooling) and provides for obtaining almost dry zpsomit (yield 0-0.2 may.%), Invention Formula for preparing epsomite, including of the solution, together with the Ehéomiteum, sodium chloride and sodium sulfate, the separation of halite and meridoric impurities, dilution of the solution with water and the addition of magnesium chloride brine, cooling the resulting solution, separating the precipitates capping of the epsomite and rinsing it with water, which means that, in order to increase the content of the main substance in the target product and simplify the process by reducing energy costs during drying, the eepomite sediment is repulped in a saturated magnesium solution at 49-67 ° C, and from the resulting suspension is separated solid phase containing 19.7-20.3 May. % of the mother liquor, which is cooled to ambient temperature. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate W 407836, cl. C 01 P 5/40, 1972.

2. Author's testimony of the USSR according to application I 2562047/26, cl. C 01 F 5/40, 1977 (prototype).