Бібліографічний опис:
Відомі різні методи утилізації та переробки галітових відходів. Галітових відходи є побічним продуктом основної стадії виробництва. Кількість хлориду натрію в природному сильвините дуже велике (до 90%). При переробці хлорид натрію йде у відвал. Склад галітових відходів, мас. %: NaCl - 80-92; КС1-1,2-5,5; CaSO4- 0,3-2; MgCl2- 0,05-0,2; нерозчинний осад - 1-2, вологість - 6-10%. Деяка кількість галітових відходів без додаткової обробки може бути використано в дорожньому та комунальному господарстві, а також гірничорудної промисловості. Однак потреба в цих галузях не перевищує 30-35% від загальної кількості вироблених відходів. Інша їх частина повинна бути перероблена або утилізована. Однією з перспективних галузей використання галітових відходів є переробка їх на технічну або харчову поварену сіль. Труднощі отримання харчової кухонної солі полягає в тому, що при флотационном методі переробки сильвініту в відходах залишаються флотореагенти. Як їх використовують органічні жирні аміни. Тому необхідно вводити додаткові операції для очищення кухонної солі від органічних речовин. Крім утилізації галітових відходів застосовують також і інші методи ліквідації. У Німеччині, наприклад, складування у відвали займає 36% від загального числа ліквідованих відходів, розчинення і закачування в поглинаючі горизонти - 40%, підземне поховання у вироблений шахтне простір - 24% [1]. У Росії в даний час галітових відходи складують на поверхні землі у вигляді солевідвалів висотою 25-30 м. За їх кордонів влаштовують дренажні канави. Під солевідвалів відчужуються великі площі сільськогосподарських угідь. Тільки під м Березники в даний час накопичилося близько 200 млн т відходів, під якими зайнято 500 га сільськогосподарських угідь.
Одним з раціональних шляхів зменшення зайнятих площ є висотне складування ярусами висотою 30-40 м кожен. Перший ярус відходів вологістю 10-12% влаштовують до 30 м.
В м Мозирі (Білорусь) працює завод з отримання кухонної солі з галітових відходів ВО «Белорускалій». Сольові відходи використовуються в якості сировини для отримання кухонної солі на заводах в Італії і у Франції (до 10% загальної кількості). Використання відходів, отриманих флотаційним методом, для виробництва кухонної солі, викликає сумніви, так як в NaCl переходять органічні добавки, що застосовуються при проведенні основного процесу. Деякі з цих добавок є високотоксичними речовинами. Один з можливих шляхів використання таких відходів - приготування з них розсолів для виробництва соди. Такий процес здійснений на Березниківському хімічному комбінаті [2].
Розроблено технологію безреагентної підготовки розсолу хлориду натрію з метою очищення розсолу до заданої концентрації, в основі якої лежать процеси обробки водних розчинів галітових відходів змінними електромагнітними полями низької частоти [3].
Суть розробки полягає в тому, що при даній обробці недіссоціірованних на іони молекули солей створюють у водних розчинах галітових відходів вихрові електромагнітні поля, які забезпечують необхідну якість розчинів при підготовці з необхідною концентрацією хлориду натрію в розчині. В результаті обробки в розчинах створюються умови, що призводять до взаємної коагуляції розчинних у воді хімічних сполук і умови для перекладу розчинних у воді хімічних сполук в нерозчинні сполуки.
Інший спосіб полягає в переробці забрудненого домішками сировини - неочищеного розсолу підземного розчинення кам'яної солі, що включає випарювання цього розсолу на випарної установці з отриманням суспензії, що містить 30-40% кристалічної солі, згущення упареною суспензії і промивання кристалів кухонної солі вихідним розсолом, повернення освітленого розчину на випарювання зі скиданням частини цього розчину для виведення домішок, класифікацію згущення суспензії в гидроцилиндре з поверненням зливного розчину гідроциклону на в ипаріваніе, другу промивку кристалічної солі з гидроциклона вихідним розсолом, центрифугування солі з поверненням фугата на випарювання і сушку солі [4].
Описаним способом кухонну сіль отримують в результаті безпосередньої переробки неочищеного розсолу, отриманого при підземному розчиненні кам'яної солі та забрудненого домішками, в тому числі і накипформуванн. При цьому виключена хімічне очищення розсолу від домішок, а також термічна обробка розсолу для осадження з нього домішок перед виділенням кухонної солі. Неочищений розсіл, що містить домішки, подається на багатокорпусну випарну установку, що складається з чотирьох корпусів. В процесі випарювання з розсолу кристалізується кухонна сіль, а також накипформуванн домішки, головним чином сульфат і карбонат кальцію. Однак з огляду на те, що при випаровуванні підтримується спеціальний технологічний режим, забезпечується відсутність відкладень накипу на теплопередающих поверхнях і забивання сіллю теплообмінних труб випарних апаратів. Це досягається тим, що в упареною суспензії підтримують концентрацію твердої кристалічної солі, що дорівнює 30-40%. При цьому в ній містяться кристали накипеобразующих домішок, які відіграють роль затравки, на яких осідають виділяються з розсолу домішки. Підтримка зазначеного технологічного режиму дозволяє випарної установці працювати без зниження продуктивності безперервно протягом 15-30 діб. Застосування для отримання кухонної солі багатокорпусної випарної установки дає можливість істотно знизити енерговитрати і зменшити собівартість солі.
Упаренную суспензію, яка містить кристали кухонної солі і домішок, згущують в відстійнику. При цьому в освітленому розчині знаходяться кристали домішок, мають набагато менше, ніж кристали кухонної солі розміри і тому йдуть з освітленим розчином. 0светленний розчин разом з містяться в ньому кристалами домішок змішується з вихідним неочищеним розсолом і подається на випарювання. В процесі випарювання знаходяться в початковому розсолі кристали домішок грають роль затравки і запобігають накипоутворення на трубках випарних апаратів. Частина освітленого розчину після згущення упареною суспензії, що містить як розчинені, так і кристалізувалися домішки скидаються шляхом виведення з процесу. Тим самим з процесу виводяться надмірна кількість приходять з вихідним неочищеним розчином домішок.
Згущена суспензія, в якій міститься близько 50% твердої фази промивається вихідним неочищеним розсолом шляхом змішування з ним так, щоб концентрація твердої фази в отриманої суспензії була б близько 25% Цю суспензію класифікують на гидроциклоне з поверненням зливного розчину гідроциклону на випарювання. Кухонну сіль, що міститься в згущеної суспензії гідроциклону, вдруге промивають вихідним неочищеним розсолом, відокремлюють на центрифузі від розчину і сушать. Отфуговать від солі розчин повертають на випарювання.
Отримана викладеним способом харчова кухонна сіль має високу якість, за винятком підвищеного вмісту кальцію, яке для солі Аванскогосолекомбіната досягає 0,1% замість 0,02%, допустимих для харчової кухонної солі «Екстра» по ГОСТ 13830-91.
Недолік відомого способу полягає в тому, що для виведення з процесу домішок, що надходять з вихідним неочищеним розсолом, доводиться скидати частину упаренного розчину в каналізацію, забруднюючи навколишнє середовище. При цьому скидається розчин є насиченим по кухонної солі, що призводить до втрати корисного продукту, що становить 10-15% від солі, що знаходиться в початковому розсолі.
Крім того, недоліком відомого способу є «зависання» солі на стінках відстійника при згущенні упареною суспензії, що містить кристали кухонної солі і домішок. Зазначене явище призводить до ненадійної роботи відстійника, порушення режиму відстоювання, наслідком чого є забруднення кухонної солі частинками домішок, зокрема гіпсу та крейди, що викликає збільшення кальцію в солі. Причина цього полягає в захопленні дрібних кристалів домішок згущеної в відстійнику крупнокристаллической сіллю, в результаті чого така кухонна сіль має підвищену здатність до налипання на стінки відстійника. Тому якість товарної солі знижується.
На підставі викладеного видно, що застосування способу не дозволяє уникнути скидання промислових відходів, що забруднюють навколишнє середовище і призводять до втрат цільового продукту, а також не дає можливості отримувати харчову поварену сіль високої якості. Зазначені недоліки можуть бути усунені при здійсненні наступного винаходу. При цьому досягається технічним результатом є поліпшення якості товарної кухонної солі за рахунок зниження вмісту домішок в ній, а також виключення скидання промислових відходів, повна їх утилізація і підвищення ступеня використання вихідної сировини.
Винахід являє собою спосіб отримання кухонної солі із забрудненого домішками сировини, наприклад, з розсолу підземного розчинення кам'яної солі, що включає випарювання цього розсолу на випарної установці з отриманням суспензії, що містить 30-40% кристалічної солі, згущення упареною суспензії і промивання кристалів кухонної солі вихідним розсолом з поверненням ответленного розчину на випарювання, класифікацію суспензії в гидроциклоне, другу промивку кристалічної солі, центрифугування солі з возвратомфугата н випарювання і сушку солі.
Спосіб відрізняється тим, що класифікації в гидроциклоне піддають упаренную суспензію, яку розбавляють до концентрації кристалічної солі 10-20%, зливний розчин гідроциклону ділять на три частини, одну з яких, рівну 50-90% від загального потоку розчину направляють на розведення упареною суспензії, іншу частину, рівну 7-25% від загального потоку направляють на випарювання, із решти третьої частини зливного розчину відокремлюють тверду фазу, а маточним розчином виробляють другу промивку кристалічної куховарської солі.
Спосіб відрізняється також тим, що 30-90% маточного розчину випарюють на окремій стадії до повного виділення всіх солей з розчину з наступним відділенням їх від розчину і сушінням.
Крім того, спосіб відрізняється тим, що на окремій стадії випарювання частина упаренного розчину, складову 0,05-0,5 кг на 1 кг виділяються солей, відокремлюють від упареною суспензії і виводять з процесу.
З наведеного вище короткого огляду випливає, що галітових відходи можна використовувати длят отримання кухонної солі. Перспективним напрямком є також впровадження методів комплексного використання сировини шляхом вилучення побічних компонентів - магнію, брому, використання відходів для отримання кормової і технічної солі та інших продуктів.
Однією з труднощів переробки галітових відходів хлориду натрію є перехід в NaCl органічних добавок, що застосовуються при проведенні основного процесу і є токсичними речовинами.
Короткий опис технології виробництва технічного хлориду натрію з галітових хвостів
За розробленою технологією отримання технічного хлориду натрію здійснюються в такий спосіб.
Галітових відхід зі складу надходить в приймальний бункер і стрічковим дозатором подається в реактор-вищелачіватель, куди одночасно подається насичений розчин хлориду натрію в кількості забезпечує масове співвідношення в розчині-змішувачі Ж: Т = 1: 1.
Отриману суспензію поділяють на Гідросепаратори від органіки, що утворюються на поверхні розчину - плівки, дрібної і легковзмучіваемой твердої частини, а потім на стрічковому вакуум-фільтрі. Осад промивають насиченим розчином хлориду натрію, приготованому на основі галітових відходу, яка після промивання повертається в початкову стадію процесу вишелачіваніе, тобто в реактор - вищелачіватель.
Промиті кристали хлориду натрію сушать, охолоджують і відправляють на склад для навантаження в автотранспорт.
Процес переробки галітових відходів на технічний хлорид натрію складається з наступних стадій:
- розчинення галітових відходів в насиченому розчині хлориду натрію;
- відділення органічної частини і нерозчинного залишку на Гідросепаратори;
- промивка осаду хлориду натрію з насиченим розчином хлоридом натрію;
- відстоювання суспензії, що утворюються після гідросепарірованія і її освітлення;
- сушка, охолодження і навантаження хлориду натрію в автотранспорт.
Переваги рекомендованої технології в порівнянні з існуючими
Основними перевагами розробленої технології переробки галітових відходів у порівнянні з існуючими є:
- простота технологічної схеми;
- простата виготовлення технологічного обладнання та його експлуатації;
- низькі теплоенергетичні витрати;
- висока ступінь використання галітових відходу;
- низька собівартість готового продукту;
- повернення вилуженого хлориду калію в основне виробництво;
- зниження витрат на перевезення галітових відходів в хвостосховищі;
- економія паливно-мастильних матеріалів;
- підвищує ступінь вилучення хлориду калію на 5-7%;
Здійснення даної технології дозволить крім отримання товарного технічного хлориду натрію, щорічно додатково отримувати з галітових відходів понад 3 тис. Т хлориду калію і підвищити ступінь вилучення хлориду калію з 85 до 90-92%.
1. Технологія калійних добрив. Під загальною редакцією В. В. Печковский. Видання друге, перероблене. Мінськ. - Вища школа. - 1978. -304 с.
2. Фурман А. А. та ін. Кухонна сіль. Виробництво і застосування в хімічній промисловості. М. Хімія, 1980. - 272 с.
Основні терміни (генеруються автоматично). кухонної солі, отримання кухонної солі, хлориду натрію, галітових відходів, кристалічної солі, кристали кухонної солі, харчової кухонної солі, кухонної солі і домішок, кухонної солі вихідним, кристалів кухонної солі, упареною суспензії, кам'яної солі, 30-40% кристалічної солі, промивку кристалічної солі, випарювання і сушку солі, солі вихідним розсолом, розчинення кам'яної солі, отримання кухонної солі, очищення кухонної солі, центрифугування солі.