Производство соли. Йодированная поваренная соль (стр. 2 из 2)
В Японии и других странах концентрирование морской воды осуществляют непосредственным вымораживанием льда1В0. Концентрировать морскую воду вымораживанием льда можно, раз- брыагивая ее при 0° в вертикальной башне, через которую циркулирует минеральное масло, с температурой —10°, В нижней части башни накапливается рапа плотностью 1,184 г/смъ, а вверху над маслом — лед.
Заслуживает внимания получение поваренной соли из морской воды комбинированием испарения и охлаждения с одновременным выделением мирабилита. Морскую воду (/, /°) или ее концентраты (/, /' или 1, /"), полученные вымораживанием или другим методом, выпаривают при 100° вначале до насыщения (/, I"'), а затем с кристаллизацией NaCl (/—2). Остающийся маточный раствор (2, 2') после отделения NaCl разбавляют водой (2,2") и охлаждают до —10°, причем кристаллизуется мирабилит (2—<9). Маточный раствор после отделения мирабилита (3, 3') выпаривают вторично при 100° для дополнительной кристаллизации NaCl (3—4). Конечный раствор состава 4, 4' остается в небольшом количестве и может быть использован для извлечения магниевых солей.
Важной проблемой человечества является расширение ресурсов пресной воды, запасы которой на земном шаре весьма ограничены. В связи с этим интенсивно разрабатываются различные методы опреснения соленых вод Помимо пресной воды при обессоливании морской воды и других соленых вод получаются1 более концентрированные рассолы, чем исходные. Они могут служить источниками выделения NaCl рассмотренными выше способами.
Опреснение морской воды в крупных масштабах производят различными путями. Широко применяют дистилляцию в вакуум- испарителях 162 и вымораживание льда 1В7-159,163-168. Применяют различные источники холода, в чаетности, вымораживание льда^ ведут за счет испарения небольшой части воды (0.5%) под вакуумом (абсолютное давление в вакуум-аппарате 3 мм рт. ст.) или за счет испарения под атмосферным давлением примешиваемых к соде легкокипящих веществ, например: бутана, изобутана 1б6, пропана, фреонов и др.168. Кристаллизующийся лед можно отделять •от остающейся воды фильтрованием, центрифугированием или флотацией 168. Все шире распространяется обессоливание электродиализом 161 и фильтрованием под давлением через мембраны, проницаемые для воды и почти не пропускающие растворенные в ней соли. Мембраной служит, например, пленка из ацетатной целлюлозы с модифицирующими добавками (перхлорат магния, ацетон). Используют и ионообменные смолы 17°т.
Получение поваренной соли высаливанием и перекристаллизацией
Уделялось много внимания разработке новых способов получения поваренной соли из рассолов путем высаливания ее хлористым магнием (рис. 19) или хлористым кальцием. Преимущества этих способов состоят в относительной простоте технологического процесса (заключающегося в смешении рассолов, отделении выпавших кристаллов соли и сушке их), в отсутствие расхода топлива на выпаривание рассола, в отсутствие необходимости предварительной очистки рассола и др.
При смешении, например, 1 м3 рассола, содержащего 20,7% NaCl, 1,3% MgS04, 4,3% MgCl2, 73,7% Н20 (плотность 1,23 г/см3) с 1 м3 хлор- магниевого рассола, со.- держащего 27,6% MgCl2, 4,4% MgS04, 1% NaCl, 67,0% Н20 (плотность 1,25 г/см3), выход кристаллизующейся поваренной соли составляет около 78 кг.
Разработаны способы перекристаллизации каменной соли, позволяющие получать чистую соль более дешевым путем, чем вакуум-выпаркой. Например, каменную соль смешивают с маточным раствором, остающимся после вторичной кристаллизации. Солевую пульпу перемешивают острым паром, конденсация которого приводит к растворению кристаллов соли при 100—105°. Нерас-
творившаяся часть, содержащая примеси (ангидрит и др.), отделяется в отстойнике, а горячий раствор направляют на кристаллизацию в две стадии — при охлаждении его до 80°, затем до 50е. Соль из кристаллизаторов отжимают на центрифугах и высушивают.
Другой способ заключается в обработке каменной соли циркулирующим насыщенным раствором NaCl при температуре от 0 до —20°; при этом соль переходит в дигидрат, который отфильтровывают и нагревают. Дигидрат плавится и выделяется чистая соль; рассол возвращают в процесс 174.
Из каменной соли, сильно загрязненной ангидритом, можно получить поваренную соль сорта «экстра» перекристаллизацией из растворов хлорида кальция. Каменную соль перемешивают в течение 30 мин с исходным раствором, содержащим 24% СаС1г- В кристаллизаторе раствор охлаждается от 112 до 20°. Выход NaCl из 1 м3 раствора около 50 кг. Получаемая после промывки соль содержит 99,2% NaCl. Расход СаС12 (100%) при 50-кратном использовании составляет 11 кг на 1 т получаемой соли .
Получение поваренной соли из галитовых отходов калийных предприятий
При переработке сильвинита на хлорид калия (стр. 154) в качестве отхода (отвала) получается загрязненный примесями хлорид натрия. Количество его очень велико — до 80% от перерабатываемого сильвинита. Галитовые отходы содержат (в сухом веществе) 92—96% NaCl, 1,2—2,5% КС1, 0,6—2% CaS04, 0,05— 0,2% MgCl2, 0,3—3% нерастворимых веществ; влажность их 5— 10% Технические сорта поваренной соли могут быть получены из отходов путем их промывки насыщенным раствором хлорида натрия, например на реечном классификаторе. При этом содержание NaCl повышается до 98%, а содержание примесей снижается (КС1 до 0,30—0,32%). Этот метод переработки отходов наиболее прост и дешев.
Получение более чистой пищевой соли может быть осуществлено растворением отходов, химической очисткой полученного рассола и вакуумной выпаркой его, а также флотацией отходов 17В. Последний метод имеет преимущество перед вакуум-выпаркой, так как не требует расхода пара. Из отходов флотируют примеси, а не основной продукт—так называемая обратная флотация. (Возможна и прямая флотация в присутствии солей свинца или висмута 179.) Хотя флотация и дает продукт с высоким содержанием NaCl (99,7%)), но он загрязнен флотореагентами и имеет неудовлетворительный внешний вид, так как представляет собой не бесцветный (красноватый) тонкий порошок (содержание класса 0,15 мм составляет ~57%).
Промывка галитовых отходов от переработки верхнекамских сильвинитов по специальной технологической схеме 180 позволяет экономично получать пищевую соль хорошего качества. По этой схеме (рис. 3) отходы смешиваются с рассолом NaCl и подвергаются мокрой классификации на дуговых ситах 181 с целью отделения средней фракции с размером —3 + 0,5 мм, содержащей наименьшее количество примесей. Эта фракция при Ж: Т равном 0,7
Рис. 3. Схема получения соли 1 сорта помола из галитовых отходов: I, 6 и 8 — мешадаи; 2, 9 и 21 — насосы; 3, 5, 10 и 14 — дуговые сита; 4 — планфильтр; 7 — дро- Ойлка; И — напорный бак; 12 — контактные чаны; 13 и 15 - гидросепараторы; 16 — горизонтальная мешалка; 17 — центрифуга; 18 — транспортер; 19 — отстойник; 20 — сборный бак.
доизмельчается до крупности, соответствующей помолу № 0, и перемешивается в контактных чанах 30—40 мин. При этом растворимые примеси переходят в раствор, а затем пульпа обесшламли- вается в гидросепараторах и на дуговом сите. Загрязненный рассол сливают, а сгущенную пульпу направляют на центрифугу. В ней соль промывается небольшим количеством воды для окончательного вытеснения хлорида калия. Промытую соль высушивают. Загрязненный оборотный рассол после осветления возвращается в процесс, но часть его удаляется для вывода из цикла хлорида калия. При вакуум-выпарке этой части рассола из него можно получать соль «экстра».
Брикетирование и борьба со слеживавмостью соли
центрации суспензии 5 г/л; при этом она равна 1,5 л3/(ж2 • ч) при расходе коагулянта крахмала 0,7 кг на 1 г ила, или 1,9 мя/{м2-ч) при таком же расходе полиакриламида 182. Получаемая соль соответствует по составу первому сорту. Она содержит (в %): Нерастворимый остаток
NaCl98,5—99,0
CaS040, 0,3-0,4
MgCb0,02 — 0,07 KCI
Техническая поваренная соль может быть получена и из отходов флотации КС1 из сильвинита.
Содержание токсичных жирных аминов (используемых в качестве коллектора-собирателя сильвина) во флотационных отходах составляет ~8 г/т, но в солевой фракции их практически нет, так как они адсорбируются на глинистом шламе (в 1 т нерастворимой части отходов содержится ~325 г аминов). Поэтому в готовой технической соли, полученной из отходов флотации, амины отсутствуют.
Для отмывки флотационных отходов галита от аминов предложено также обрабатывать их в классификаторах оборотным маточным раствором; из циркулирующего раствора частицы амина, имеющие размеры 1—100 мк, отделяются фильтрованием через несколько слоев стеклоткани. О приготовлении из отходов флотации сильвинита технического рассола см..
Для внутризаводского перемещения можно использовать гидротранспорт поваренной соли в ее насыщенном растворе с последующим отделением соли в гидроциклоне. Влажность соли из гидроциклона 18—20%
Предложена скоростная разгрузка сухой соли из опрокидывающегося вагона в бетонный бассейн с рассолом, находящийся под колеей. Пульпу (Ж:Т=1:1) перекачивают насосом в хранилище, где кристаллы отделяются от рассола, возвращаемого в бассейн.