专利名称：用毒重石矿粉精制盐水的方法
技术领域：
本发明属于氯碱生产中盐水精制的工艺方法。
在氯碱生产中，为了保护电极和保持隔膜良好的渗透性，以保证正常生产，必须对盐水进行精制，除去其中的Ca++Mg++及SO＝4。目前广泛采用的方法是在盐水中加入Na2Co3-NaOH-BaCl2分别生成CaCo3、Mg(OH)2和BaSo4沉淀，从而除去Ca++，Mg++和SO＝4达到盐水精制的目的。这种方法的缺点是采用价格较高的Na2Co3和BaCl2作精制剂，使生产成本增高。为了节约纯碱，降低精制盐水费用又开发了冷冻法、CaCl2法、石灰法等，近年来日本、英国、巴基斯坦等国采用BaCo3作精制剂，来精制盐水，如日本专利昭51-23960报导的盐水精制方法，即是一例。据估算，该方法可使盐水精制的费用进一步降低。
本发明是在以上方法的基础上，提出的一种简便、经济、实用的盐水精制方法。经小试和工业性试验表明，本发明的方法，在保证精制盐水质量的前提下，缩短了沉降时间，降低了盐水精制费用，有显著的经济效益。
本发明中，精制剂的选择是很重要的，经过广泛筛选，找到了毒重石矿粉作为精制剂。毒重石是一种天然矿物，难溶于水，其主要成份是碳酸钡(BaCo3)，该矿贮量丰富，开采容易，加工成矿粉的工艺过程简便易行，不仅可以满足氯碱行业的大量需求，而且价格远低于纯碱(Na2Co3)、氯化钡(BaCl2)、碳酸钡(BaCo3)等化工原料的价格，是一种能大量提供的、廉价的精制剂。
毒重石矿粉中的碳酸钡是一种难溶于水的化合物，18℃时在水中的溶度积常数为Ksp＝5.1×10-9。但是将其加入相同温度下的饱和食盐水中，由于强电解质的盐效应，使溶解度大大提高，因此可以离解出更多的钡离子Ba++和碳酸根CO＝3，这是以使粗盐水中的硫酸根(SO＝4)和钙离子(Ca++)，形成硫酸钡和碳酸钙沉淀，理论的计算和实验的结果都表明，沉淀是相当完全的，精制后，盐水中碳酸根(SO＝4)和钙离子(Ca++)含量完全能达到电解盐水的质量要求。
本发明的方法是，选取碳酸钡含量在70%以上的毒重石原矿，经研磨粉碎成小于325目的矿粉，作精制剂用。分析粗盐水中钙离子(Ca++)的浓度，据此计算出碳酸钡的理论用量，再按比理论量过量10%的实际用量推算出矿粉的加入量。将毒重石矿粉按计算的加入量称量，在气流搅拌或机械搅拌的情况下，加入50°～60℃的粗盐水反应槽中，反应30～60分钟后，经过沉清、过滤、中和，得到精制盐水，沉清下来的盐泥，经洗涤后，洗水用于化盐，渣弃去。分析多批精制盐水中硫酸根(SO＝4)和钙离子(Ca++)的含量，硫酸根的除去率达50%左右，钙离子的除去率达到99.5%以上，用自贡盐、荣县盐、青海盐、连云港盐分别进行实验，都取得满意的效果。如盐水中硫酸根(SO＝4)含量超过10克/升时，应按硫酸根的含量计算出加入的矿粉量，或者适量加入氯化钡(BaCl2)，这样硫酸根(SO＝4)的除去效果更佳。
本发明方法对原有的精制工艺、设备，不必作什么改动，就能适用。工业试验结果表明，可使盐水精制费用降低60%以上。同时由于沉降速度加快，沉降时间缩短，某厂原来用三个自然沉清槽进行沉清，而现在只用一个自然沉清槽就可以了，从而节约了设备费用。本法如能广泛采用，经济效果将十分可观。
本发明方法的实施例之一1.粗盐水的配制用回收盐水和洗盐泥水在直接加热的条件下化盐，原盐为青海盐，粗盐水温度为50℃。
2.粗盐水分析分析结果为NaCl316.02克/升;Ca++876.47毫克/升;Mg++283.02毫克/升;SO＝42.81克/升;NaOH 1.20克/升，PH＝14。
3.毒重石矿粉的准备将毒重石原矿两吨，研磨粉碎成小于325目的矿粉。测定其中碳酸钡含量为81.60%。
4.加矿粉量的计算BaCo3含量81.60%，反应槽中盐水体积20米3，加料量比理论量过量10%。
X＝197.3×876.47×110%×20/1000×40.08×81.60%＝116.06公斤X为矿粉加入量。
5.盐水精制将称量好的116.06公斤矿粉，加入盛有20米3粗盐水的反应槽中，用一台1.5米3/小时的空压机连结二根气体导管作气体搅拌，时间30分钟，这时盐水温度为50℃。
6.精盐水分析反应完毕后，停止搅拌，即刻取样，作精盐水分析。分析结果钙离子(Ca++)微量，镁离子Mg++2.05毫克/升，硫酸根(SO＝4)1.48克/升，完全达到精盐水的质量要求。
7.电解结果将这种方法精制的盐水送入电解槽后，电解运行正常，产品完全合格。
用毒重石矿粉精制盐水工艺流程图说明原盐由盐库用人工或机械加入化盐槽内，回收盐水或清水从底部进入化盐槽，制成饱和盐水。粗盐水通过化盐槽顶部流入(或用泵输送)反应槽，根据粗盐水中Ca++含量加入过量的毒重石矿粉，同时用压缩空气或机械搅拌不断搅拌，使粗盐水中的Ca++、Mg++SO＝4与回收盐水中的氢氧化钠及加入的毒重石矿粉反应生成沉淀，其反应式如下
为了使粗盐水中Ca++、Mg++的沉淀完全，需保持粗盐水中有一定的过碱量。反应后的盐水在反应槽中静置30分钟(以减少未反应的毒重石矿粉和沉淀物大量带入沉清槽)，用泵打入沉清槽。加入适量的助沉剂(如聚丙烯酸钠)，盐水中的微粒杂质凝聚后自然沉降，自沉清槽上部流出的盐水经过沙滤池过滤后，除去其悬浮物，再用盐酸将PH值调至7～8，即得到符合要求的精盐水，供氯碱生产过程中电解工段使用。
沉清槽中的盐泥，定期排放至洗涤槽中，用清水反复洗涤，回收其中的盐份，含盐洗水回收再用于化盐，下层泥浆废弃。
权利要求
1.一种用毒重石矿粉精制盐水的方法，先将毒重石原矿研磨粉碎成粉，作盐水精制剂，在搅拌的情况下，加入粗盐水中，与其中的钙离子、镁离子、硫酸根生成沉淀物从而除去这些离子，达到盐水精制的目的。
2.如权利要求1所述用毒重石矿粉精制盐水的方法，其特征是矿粉的粒度要小于325目。
3.如权利要求1所述用毒重石矿粉精制盐水的方法，其特征是粗盐水的温度要控制在50～70℃之间，PH值要大于12。
4.如权利要求1所述用毒重石矿粉精制盐水的方法，其特征是反应时间控制在30～60分钟之内。
5.如权利要求1所述用毒重石矿粉精制盐水的方法，其特征是反应时搅拌方式，可以是气流搅拌，也可以是机械搅拌。
6.如权利要求1所述用毒重石矿粉精制盐水的方法，其特征是加入矿粉的量，应比沉淀粗盐水中要除去离子所需的理论量，过量5%～20%。
全文摘要
本发明是将廉价易得的毒重石原矿，研磨粉碎成矿粉，加入粗盐水中，与其中的钙离子、硫酸根生成沉淀物，从而除去这些离子，达到精制盐水的目的。
文档编号C01D3/16GK1046510SQ8910413
公开日1990年10月31日 申请日期1989年11月28日 优先权日1989年11月28日
发明者付玉庆 申请人:重庆天原化工厂