[go: up one dir, main page]

CZ20011176A3 - Process for preparing alkali metal salts - Google Patents

Process for preparing alkali metal salts Download PDF

Info

Publication number
CZ20011176A3
CZ20011176A3 CZ20011176A CZ20011176A CZ20011176A3 CZ 20011176 A3 CZ20011176 A3 CZ 20011176A3 CZ 20011176 A CZ20011176 A CZ 20011176A CZ 20011176 A CZ20011176 A CZ 20011176A CZ 20011176 A3 CZ20011176 A3 CZ 20011176A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sulfate
liquor
sodium bicarbonate
bicarbonate
potassium
Prior art date
Application number
CZ20011176A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Robin Phinney
Original Assignee
Airborne Industrial Minerals Inc.
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 Airborne Industrial Minerals Inc. filed Critical Airborne Industrial Minerals Inc.
Publication of CZ20011176A3 publication Critical patent/CZ20011176A3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/02Preparation by double decomposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/06Preparation of sulfates by double decomposition
    • C01D5/08Preparation of sulfates by double decomposition with each other or with ammonium sulfate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00Fertilisers containing potassium
    • C05D1/02Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D7/00Fertilisers producing carbon dioxide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Methodology for formulating sodium bicarbonate and potassium sulfate. In one embodiment, sodium sulfate and ammonium bicarbonate are reacted to form sodium bicarbonate with the remaining liquor or brine treated with sulfuric acid to remove carbonates with subsequent precipitation of potassium sulfate. A further embodiment employs ammonium bicarbonate, ammonia gas or carbon dioxide to precipitate sodium bicarbonate. The result of the methods is the production of high quality fertilizer and food grade sodium bicarbonate.

Description

Oblast technikyTechnical field

Předložený vynález se týká způsobu přípravy solí alkalických kovů a zvláště se tento vynález týká způsobu tvorby hydrogenuhličitanu sodného potravinářské čistoty a síranu draselného o čistotě vhodné ke hnojení.The present invention relates to a process for the preparation of alkali metal salts, and more particularly to a process for the production of food grade sodium bicarbonate and potassium sulphate of a purity suitable for fertilization.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Přípravou solí alkalických kovů se již zabývalo mnoho prací. Pro přípravu hydrogenuhličitanu sodného je již například známo mnoho různých způsobů. Přes tuto skutečnost vadí u předchozích provozních jednotek k syntéze hydrogenuhličitanu sodného energetická neúčinnost, která má za důsledek přímé zvyšování nákladů na tuto syntézu. Dalším omezujícím faktorem známých postupů je neúčinné využívání výrobního zařízení k přípravě těchto solí. Jednotlivý vysoce kvalitní produkt je vyráběn současně s vedlejšími doprovodnými produkty q kvalitě neodpovídající komerčním účelům nebo vyžaduje příliš závažné investice, aby se komerčně vyplácel a byla zajištěna návratnost vynaložených prostředků.Many work has already been done to prepare alkali metal salts. For example, many different methods are known for the preparation of sodium bicarbonate. In spite of this, energy inefficiencies in previous sodium bicarbonate synthesis units interfere with the energy efficiency, which results in a direct increase in the cost of the synthesis. Another limiting factor of the known processes is the inefficient use of the production equipment to prepare these salts. A single high-quality product is produced at the same time as its by-products q of a quality that is not commercially viable or requires too heavy investments to be commercially paid and to ensure a return on investment.

Představitelem předchozího stavu techniky je americký patent č. 3,429,657 udělený 25. února 1969 D’Arcy. V tomto odkazu je popsán způsob izolace a výroby solí draslíku. V tomto odkazu se solanka obsahující draslík ponechává reagovat s chloristanem sodným za vysrážení chloristanu draselného. Draslík se odstraní pomocí iontoměniče sodíkem a volný draslík se potom ponechá zreagovat mimo jiné s chloridem, síranem nebo dusičnanem.Representative of the prior art is US Patent No. 3,429,657, issued February 25, 1969 to D'Arcy. This reference describes a process for the isolation and production of potassium salts. In this reference, the potassium-containing brine is reacted with sodium perchlorate to precipitate potassium perchlorate. The potassium is removed with sodium ion exchanger and the free potassium is then reacted with, inter alia, chloride, sulfate or nitrate.

Podstata vynálezu ·· ·· ··· · ·· • · · · ·· ··· · · ··· ·· • ··· · ··♦·The essence of the invention ·····················

Jedním předmětem jednohno řešení předloženého vynálezu je zajištění tvorby získávání hydrogenuhličitanu sodného potravinářské čistoty a síranu draselného charakterizovaného tím, že tento způsob sestává z těchto stupňů:One object of one embodiment of the present invention is to provide the formation of food grade sodium bicarbonate and potassium sulfate, characterized in that the process consists of the following steps:

a) zajištění zdroje kapalného síranu sodného;(a) providing a source of liquid sodium sulfate;

b) zajištění zdroje hydrogenuhličitanu amonného;b) providing a source of ammonium bicarbonate;

c) uvedení síranu sodného a hydrogenuhličitanu amonného do kontaktu;c) contacting sodium sulfate and ammonium bicarbonate;

d) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu;d) precipitating sodium bicarbonate and forming a lye;

e) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu uvedením louhu ze stupně d) do kontaktu se síranem sodným;e) precipitating sodium bicarbonate and forming a caustic by bringing the caustic from step d) into contact with sodium sulfate;

f) nasycení louhu ze stupně e) síranem sodným;f) saturating the caustic from step e) with sodium sulfate;

g) odfiltrováním tuhých látek od louhu ze stupně f);g) filtering the solids from the caustic from step f);

h) uvedení louhu ze stupně g) do kontaktu s kyselinou sírovou k vysrážení uhličitanů;h) contacting the caustic from step g) with sulfuric acid to precipitate carbonates;

i) ochlazení louhu ze stupně h) na 0 °C k vytvoření sraženiny Glauberovy soli;i) cooling the caustic from step h) to 0 ° C to form a precipitate of Glauber's salt;

j) zahřátí louhu ze stupně i) na 30° až 40° C; aj) heating the liquor from step i) to 30 ° to 40 ° C; and

k) vysrážení síranu draselného uvedením louhu ze stupně j) do kontaktu s chloridem draselným.k) precipitating the potassium sulfate by contacting the caustic from step j) with potassium chloride.

Dalším předmětem jednoho z řešení předloženého vynálezu je zajištění způsobu tvorby hydrogenuhličitanu sodného potravinářské čistoty a síranu draselného charakterizovaného tím, že tento způsob sestává z těchto stupňů:It is a further object of one of the solutions of the present invention to provide a process for producing food grade sodium bicarbonate and potassium sulfate characterized in that the process comprises the steps of:

a) zajištění zdroje kapalného síranu sodného;(a) providing a source of liquid sodium sulfate;

b) zajištění zdroje hydrogenuhličitanu amonného;b) providing a source of ammonium bicarbonate;

c) uvedení síranu sodného a hydrogenuhličitanu amonného do kontaktu;c) contacting sodium sulfate and ammonium bicarbonate;

d) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu;d) precipitating sodium bicarbonate and forming a lye;

e) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu uvedením louhu ze stupně e) do kontaktu se síranem sodným;e) precipitating sodium bicarbonate and forming a liquor by contacting the liquor from step e) with sodium sulfate;

f) nasycení louhu ze stupně e) bezvodým síranem sodným;f) saturating the liquor of step e) with anhydrous sodium sulfate;

g) odfiltrování tuhé látky od louhu ze stupně f);g) filtering the solid from the caustic from step f);

h) uvedení louhu ze stupně g) do kontaktu alespoň s jednou z těchto látek: hydrogenuhličitanem amonným, plynným amoniakem nebo oxidem uhličitým k(h) contacting the caustic from step (g) with at least one of the following: ammonium bicarbonate, ammonia gas or carbon dioxide;

- 3 vysrážení hydrogenuhličitanu sodného;- 3 precipitation of sodium bicarbonate;

i) ochlazení louhu ze stupně h) na 0 °C k vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a síranu sodného; ai) cooling the caustic from step h) to 0 ° C to precipitate sodium bicarbonate and sodium sulfate; and

j) vysrážení síranu draselného uvedením louhu ze stupně i) do kontaktu s chloridem draselným.j) precipitating potassium sulfate by contacting the caustic from step i) with potassium chloride.

Bylo zjištěno, že po vytvoření hydrogenuhličitanu sodného se ochlazením louhu na 0 °C dosáhne výrazného úspěchu při odstraňování síranu sodného jako Glauberovy sole a hydrogenuhličitanu sodného. Rozpustnost Glauberovy sole v systému je možno vidět na fázovém diagramu systému síran amonný - síran sodný. Zvyšováním obsahu síranu sodného v okruhu hydrogenuhličitanu zvyšováním množství vracené Glauberovy sole se dostavuje tendence snižování rozpustnosti hydrogenuhličitanu a zvyšování účinnosti postupu.It has been found that after formation of sodium bicarbonate, cooling of the caustic to 0 ° C results in significant success in removing sodium sulfate as the Glauber's salt and sodium bicarbonate. The solubility of the Glauber salt in the system can be seen in the phase diagram of the ammonium sulfate-sodium sulfate system. By increasing the sodium sulfate content of the bicarbonate circuit by increasing the amount of Glauber's salt returned, there is a tendency to decrease the bicarbonate solubility and increase the efficiency of the process.

Co se týká konverze výchozích reagencií na síran draselný, setkali jsme se s částečným úspěchem při udržování molárního poměru pro draselné a amonné ionty na hodnotě pět (5) nebo vyšší. Tento poměr zajistí vysokou účinnost konverze v druhém stupni postupu.Regarding the conversion of the starting reagents to potassium sulfate, we have been partially successful in keeping the molar ratio for potassium and ammonium ions at five (5) or higher. This ratio ensures high conversion efficiency in the second stage of the process.

Přehled obrázkůOverview of pictures

Stručný popis výkresůBrief description of the drawings

Obrázek 1 je blokovým schématem znázorňujícím první část jednoho postupu podle předloženého vynálezu;Figure 1 is a block diagram showing a first part of one process according to the present invention;

Obrázek 1a znázorňuje druhou část postupu znázorněného na obrázku 1;Figure 1a shows a second part of the process shown in Figure 1;

Obrázek 1b znázorňuje třetí část postupu znázorněného na obrázku 1;Figure 1b shows a third part of the process shown in Figure 1;

Obrázek 2 je blokovým schématem znázorňujícím první část obměněného postupu podle předloženého vynálezu;Figure 2 is a block diagram showing a first part of a modified process according to the present invention;

Obrázek 2a znázorňuje druhou část postupu znázorněného na obrázku 2; aFigure 2a shows a second part of the process shown in Figure 2; and

Obrázek 2b znázorňuje třetí část postupu znázorněného na obrázku 2.Figure 2b shows the third part of the process shown in Figure 2.

Podobné číslování v obrázcích poukazuje na podobné prvky.Similar numbering in the figures points to similar elements.

- 4 Seznam vztahových značek první nádoba14 první filtr16 druhá nádoba22 první odstředivka26 první krystalizátor27 recyklační okruh28 první reaktor29 druhý filtr30 třetí nádoba32 druhá odstředivka34 druhý reaktor36 osmý filtr38 čtvrtá nádoba40 třetí filtr42 čtvrtá nádoba46 první chladič48 čtvrtý filtr50 pátá nádoba52 šestá nádoba 54 šestý filtr56 sedmá nádoba58 osmá nádoba...................60 sedmý filtr.........................62 první odparka...................64 pátý filtr.............................66 třetí reaktor.......................68 usazovák70 skubr72 devátá nádoba80 devátý filtr82 druhý chladič84 desátý filtr86 desátá nádoba88 jedenáctý filtr90 jedenáctá nádoba92 dvanáctá nádoba94 promývací stupeň96 druhá odparka98 dvanáctý filtr100 třetí odparka102- 4 List of references first vessel14 first filter16 second vessel22 first centrifuge26 first crystallizer27 recycling circuit28 first reactor29 second filter30 third vessel32 second centrifuge34 second reactor36 eighth filter38 fourth vessel46 first cooler48 fourth filter50 fifth vessel52 sixth vessel 54 sixth filter56 seventh vessel58 eighth vessel ....................... 60 seventh filter ......................... 62 first evaporator ................... 64 fifth filter ............................ .66 third reactor ....................... 68 settler70 skubr72 ninth vessel80 ninth filter82 second cooler84 tenth filter86 tenth vessel88 eleventh filter90 eleventh vessel92 twelfth vessel94 washing stage96 second evaporator98 twelfth filter100 third evaporator102

Příklady provedeníExamples

Nyní odkazujeme na výkresy v obrázcích 1 až 1b, které znázorňují postup podle prvního řešení.Reference is now made to the drawings in Figures 1 to 1b, which illustrate the process of the first solution.

O zdroji kapalného síranu sodného 10 rozpuštěného v čerstvé vodě a vodovodní vodě 12 bude pojednáno dále. Roztok se v první nádobě 14 smísí při 40 °C tak, aby se získala měrná hmotnost 1,30. Roztok se zfiltruje na prvním filtru 16, který může například mít 5 mikronový filtr. Tuhé částice 18 se odstraní, zatímco filtrát přejde do prvního krystalizátoru hydrogenuhličitanu sodného 27.A source of liquid sodium sulfate 10 dissolved in fresh water and tap water 12 will be discussed below. The solution is mixed in the first vessel 14 at 40 ° C to obtain a specific gravity of 1.30. The solution is filtered on a first filter 16, which may for example have a 5 micron filter. The solid particles 18 are removed while the filtrate passes to the first sodium bicarbonate crystallizer 27.

Napájecí voda, amoniak a oxid uhličitý, všechny označené číslem 24 zreagují v druhé nádobě 22 tak, že se syntetizuje hydrogenuhličitan amonný. Vytvořený hydrogenuhličitan amonný se odstředí v první odstředivce 26 a tuhý produkt se převede do prvního krystalizátoru 27. Recyklační okruh 28 recirkuluje tuhý a kapalný hydrogenuhličitan amonný do prvního reaktoru 29. Výsledkem slučování v prvním reaktoru 29 je vytvoření hydrogenuhličitanu sodného. Směs se zfiltruje druhým filtrem 30 a odstředí. Hydrogenuhličitan sodný se promyje vodou v nádobě 32, odstředí v druhé odstředivce 34 a zachycená tuhá látka je hydrogenuhličitan sodný potravinářské čistoty. Promývací voda se vrátí do první nádoby 14.Feed water, ammonia and carbon dioxide, all labeled with number 24, react in the second vessel 22 by synthesizing ammonium bicarbonate. The formed ammonium bicarbonate is centrifuged in the first centrifuge 26 and the solid product is transferred to the first crystallizer 27. The recycle circuit 28 recirculates the solid and liquid ammonium bicarbonate to the first reactor 29. As a result of combining in the first reactor 29, sodium bicarbonate is formed. The mixture is filtered through a second filter 30 and centrifuged. The sodium bicarbonate is washed with water in vessel 32, centrifuged in a second centrifuge 34, and the collected solid is food grade sodium bicarbonate. The wash water is returned to the first vessel 14.

Louh z druhého filtru 30 o měrné hmotnosti 1,25 s obsahem přibližně 10,4 % síranu sodného, 17,1 % síranu amonného, 8 % hydrogenuhličitanu sodného a nadbytku hydrogenuhličitanu amonného je určen pro reakci s Glauberovou solí (bude pojednáno dále). Louh v druhém reaktoru 36 ph 40 °C zreaguje s Glauberovou solí vytvořenou v ochlazovací fázi postupu, který bude pojednán později, za vzniku hydrogenuhličitanu sodného z nadbytečného hydrogenuhličitanu amonného z prvního krystalizátoru 27. Hydrogenuhličitan amonný může být alternativně přidáván do druhého stupně (druhý reaktor 36) jakq tuhá látka, kaše nebo roztok.The liquor from the second 1.25 density filter 30 containing approximately 10.4% sodium sulfate, 17.1% ammonium sulfate, 8% sodium bicarbonate, and an excess of ammonium bicarbonate is designed to react with Glauber's salt (discussed below). The liquor in the second 36 ° C 40 ° C reactor reacts with the Glauber salt formed in the cooling phase of the process to be discussed later to form sodium bicarbonate from excess ammonium bicarbonate from the first crystallizer 27. Alternatively, ammonium bicarbonate may be added to the second stage (second reactor 36). ) as a solid, slurry or solution.

Louh z druhého reaktoru 36 se přidá k tuhému síranu sodnému ze zdroje 41 v čtvrté nádobě 40 k vytvoření nasyceného louhu síranu sodného a síranu amonného. K dovršení reakce musí být přítomno dostatečné množství hydrogenuhličitanu amonného, který se přidává jako roztok, nebo se ho část může přidávat tak, aby se získal výsledný louh o měrné hmotnosti 1,285. Kaše ze čtvrté nádoby 40 se zfiltruje na třetím filtru 42. Tuhý hydrogenuhličitan sodný 48 přejde do třetí nádoby 32 a louh 44 se dále zpracuje dodatečnou separací hydrogenuhličitanu sodného, který se vrátí do třetí nádoby 32. Louh 44 potom přejde do čtvrté nádoby 46 (obrázek 1A). Objem okruhu hydrogenuhličitanu sodného lze regulovat odpařováním čištěného síranu sodného v napájení kThe liquor from the second reactor 36 is added to solid sodium sulfate from source 41 in the fourth vessel 40 to form a saturated sodium sulfate and ammonium sulfate liquor. Sufficient ammonium bicarbonate to be added as a solution or a portion of it may be added to complete the reaction to obtain a final liquor having a specific gravity of 1.285 to complete the reaction. The slurry from the fourth vessel 40 is filtered on the third filter 42. Solid sodium bicarbonate 48 passes to the third vessel 32 and the caustic 44 is further treated by additional separation of sodium bicarbonate, which is returned to the third vessel 32. The caustic 44 then passes to the fourth vessel 46 1A). The volume of the sodium bicarbonate circuit can be controlled by evaporating the purified sodium sulfate in the feed to

- 6 získání tuhého síranu sodného tak, aby bylo zajištěno nasycení okruhu.- 6 obtaining solid sodium sulphate to ensure saturation of the circuit.

Vrátíme se k obrázku 1A: čtvrtá nádoba 46 obsahuje kyselinu sírovou ke srážení uhličitanů. Takto upravený louh se vychladí na 0 °C v chladiči 48 k izolaci Glauberovy sole a zfiltruje se na čtvrtém filtru 50. Izolovaná Glauberova sůl se vrátí do krystalizátoru hydrogenuhličitanu sodného - druhého reaktoru 36.Returning to Figure 1A: the fourth vessel 46 contains sulfuric acid to precipitate carbonates. The treated liquor is cooled to 0 ° C in a cooler 48 to isolate the Glauber's salt and filtered on a fourth filter 50. The isolated Glauber's salt is returned to the sodium bicarbonate crystallizer - second reactor 36.

Filtrát obsahuje 25,25 % hmotnostních síranu amonného a až 11 % hmotnostních síranu sodného a převede se do páté nádoby 52 vyhřáté na teplotu mezi 30 °C a 40 °C a spojí se s tuhou fází 67 z pátého filtru 66 (obr. 1B). Tento roztok přejde do šesté nádoby 54, kde tuhý chlorid draselný zreaguje a vytvoří roztok chloridu amonného o koncentraci 20 % hmotnostních a obsahující také 20,2 % chloridu amonného, 6,7 % chloridu draselného, 4,9 % chloridu sodného, 2,3 % (x)2SO4, kde x = Na a K a tuhé směsné krystaly síranu draselného s 10 až 20 % síranu amonného.The filtrate contains 25.25% by weight ammonium sulfate and up to 11% by weight sodium sulfate and transferred to a fifth vessel 52 heated to between 30 ° C and 40 ° C and combined with the solid phase 67 of the fifth filter 66 (Figure 1B). . This solution passes into a sixth vessel 54 where the solid potassium chloride reacts to form a 20% by weight ammonium chloride solution, also containing 20.2% ammonium chloride, 6.7% potassium chloride, 4.9% sodium chloride, 2.3 % (x) 2SO 4 where x = Na and K and solid mixed potassium sulfate crystals with 10-20% ammonium sulfate.

Roztok se zfiltruje na šestém filtru 56, kde tuhá frakce obsahuje přibližně 5 % hmotnostních chloridu draselného, 80 až 85 % hmotnostních síranu draselného a 10 až 15 % hmotnostních síranu amonného. Tuhá frakce se v sedmé nádobě 58 spojí s vodou a solankou chloridu draselného z osmé nádoby 60. Tuhý síran draselný se odstředí a zfiltruje na sedmém filtru 62 a zrekrystalizuje s roztokem chloridu draselného při 25 °C. Zbývající síran amonný se zkonvertuje na síran draselný. Je možno dosáhnout síranu draselného o čistotě vyšší než 98 %.The solution is filtered on a sixth filter 56, wherein the solid fraction contains about 5 wt% potassium chloride, 80 to 85 wt% potassium sulfate, and 10 to 15 wt% ammonium sulfate. The solid fraction was combined with water and potassium chloride brine from vessel 8 in vessel 7 (58). The solid potassium sulfate was centrifuged and filtered on filter 7 (62) and recrystallized with potassium chloride solution at 25 ° C. The remaining ammonium sulfate was converted to potassium sulfate. Potassium sulfate with a purity of more than 98% can be obtained.

V další operacích se zpracuje louh nebo filtrát z provozních jednotek síranu draselného a zvláště z šestého filtru 56 podle postupu pro provozní jednotky uvedené na obrázku 1A. Louh se odpaří v první odparce 64 za účelem koncentrace louhu chloridu amonného tak, že se při chlazení zminimalizuje v roztoku obsah chloridu draselného a zbytkových síranů. Roztok se odfiltruje na pátém filtru 66 s tím, že se tuhá látka 67 vrátí do šesté nádoby 54. Filtrát obsahující přibližně 22 % až 30 % chloridu amonného se ponechá zreagovat s vápnem ve třetím reaktoru 68 k uvolnění amoniaku, který se recykluje. VytvořenýIn further operations, the caustic or filtrate is treated from the potassium sulfate process units and in particular from the sixth filter 56 according to the process procedure for the process units shown in Figure 1A. The liquor is evaporated in a first evaporator 64 to concentrate the ammonium chloride liquor by minimizing the solution's potassium chloride and residual sulphate content in the solution. The solution is filtered on the fifth filter 66, returning solid 67 to the sixth vessel 54. The filtrate containing about 22% to 30% ammonium chloride is reacted with lime in the third reactor 68 to release ammonia, which is recycled. Created

- 7 chlorid vápenatý se může nechat projít do usazováku 70 nebo skrubru 72 podle zamýšleného dalšího využití.The calcium chloride may be passed to the settler 70 or scrubber 72 according to the intended further use.

Nyní, když byl uveden postup podle tohoto prvního řešení, obrátíme se k příkladu tohoto postupu.Now that the procedure of this first solution has been mentioned, let us turn to an example of this procedure.

Příklad 1Example 1

Neutralizace hydrogenuhličitanu před pochodem výroby síranu draselnéhoNeutralization of bicarbonate prior to the potassium sulphate production process

Vsázka -1 litr @ o m. hmotn. 1,3Charge -1 liter by weight wt. 1.3

360 g.r1 Na2SO4 360 gr 1 Na 2 SO 4

1. stupeň1st degree

Výroba NaHCO3 Production of NaHCO 3

Výstup solanky při završení reakce:Brine output at completion of reaction:

130 g Na2SO4 130 g Na 2 SO 4 10,4 % Na2SO4 10.4% Na 2 SO 4 40 °C Deň: 32 ° C 213,8 g (NH4)2SO4 213.8 g (NH 4 ) 2 SO 4 17,1 % (NH4)2SO4 17.1% (NH 4 ) 2 SO 4 m. hm. 1,250 @ 0,95 m. 1,250 @ 0.95 100g NaHCOs 100g NaHCOs 8,0 % NaHCOs 8.0% NaHCO 3 roztoku solution 907 q H?O907 q H ? O

1350,81350.8

To vytvoří 172 g tuhého NaHCO3 spotřebuje 55 g NH3 This produces 172 g of solid NaHCO 3 consumes 55 g of NH 3

142,5 g CO2 142.5 g CO 2

Kalkulace druhého stupněSecond level calculation

A) 25,07 g NH3 + 64,9 g CO2 A) 25.07 g NH 3 + 64.9 g CO 2

B) 51,2 g NH3 + 132,6 g CO2 B) 51.2 g NH 3 + 132.6 g CO 2

2. stupeň. 0,95 I solanky rozpustí:2nd degree. 0.95 I brine dissolves:

A) 1 molA) 1 mol

Na2SO4.10H2O (332 g)Na 2 SO 4 .10H 2 O (332g)

B) 2 molyB) 2 moles

Na2SO4.10H2O (644 g)Na 2 SO 4 .10H 2 O (644 g)

272 g Na2SO4 272 g Na 2 SO 4

213.8 g (NH4)2SO4 213.8 g (NH 4 ) 2 SO 4

100 g NaHCOs 1087 q H?O100 g NaHCO 3 1087 q H 2 O

1672.81672.8

16,2 % Na2SO4 16.2% Na 2 SO 4

12,8 %(NH4)2SO4 12.8% (NH 4 ) 2 SO 4

5,9 % NaHCO3 5.9% NaHCO 3

65,1 % H2O65.1% H 2 O

414 g Na2SO4 414 g Na 2 SO 4

213,9 g (NH4)2SO4 213.9 g (NH 4 ) 2 SO 4

100 g NaHCO3 1267 q H?O100 g NaHCO 3 1267 q H 2 O

19991999

20.7 % Na2SO4 20.7% Na 2 SO 4

10.7 %(NH4)2SO4 5,0 % NaHCOs10.7% (NH 4 ) 2 SO 4 5.0% NaHCO 3

63,4 % H2O63.4% H 2 O

m.hm. 1,275 a 1,313 I solanky m.hm. 1,275 and 1,313 l of brine m.hm. 1,300 a 1,5 1 solanky m.hm. 1,300 and 1,5 L brine

2. stupen. Složení výsledného roztoku2nd degree. Composition of the resulting solution

A) 167,3 g Na2SO4 10 % Na2SO4 311 g (NH4)2SO4 18,9 %(NH4)2SO4 131 g NaHCO3 8 % NaHCO3 1087 qH?O 63,1 % H2OA) 167.3 g Na 2 SO 4 10% Na 2 SO 4 311 g (NH 4 ) 2 SO 4 18.9% (NH 4 ) 2 SO 4 131 g NaHCO 3 8% NaHCO 3 1087 qH 2 O 63, 1% H 2 O B) 200 g Na2SO4 10%Na2SO4 412 g (NH4)2SO4 20,2 %(NH4)2SO4 160gNaHCO3 8 % NaHCO3 1267 q H?O 61.8 % H?O 2039 g roztoku Vyrobeno 193,2 g NaHCO3 m. hm. 1,285 a vytvoří 1,6 1 roztokuB) 200 g Na 2 SO 4 10% Na 2 SO 4 412 g (NH 4 ) 2 SO 4 20.2% (NH 4 ) 2 SO 4 160g NaHCO 3 8% NaHCO 3 1267 q H2O 61.8% H2O 2039 g of solution Made 193.2 g of NaHCO 3 wt. 1.285 to form 1.6 L of solution 1644,5 g roztoku Vyrobeno 92,9 g NaHCO3 m. hm. 1,265 a vytvoří 1,311 solanky1644.5 g of solution Made 92.9 g of NaHCO 3 m. 1,265 and form 1,311 brine

Neutralizace hydrogenuhličitanuNeutralization of bicarbonate

412 g (NH4)2SO4 412 g (NH 4 ) 2 SO 4

200 g Na2SO4 200 g Na 2 SO 4

160gNaHCO3 +160g NaHCO 3 +

1267 g H2O__________________________1267 g H 2 O__________________________

2039 g (1,61)2039 g (1.61)

m. hm. 1,285m. 1,285

160 x 98 = 93,3 g H2SO4 160 x 98 = 93.3 g H 2 SO 4

82(2)82 (2)

To vychází:It comes out:

412 g (NH4)2SO4 412 g (NH 4 ) 2 SO 4

335 g Na2SO4 335 g Na 2 SO 4

1267 q H?O1267 q H? O

2014 g@ 1,265 = (1,61) se musí přidat Na2SO4 k nasycení na m. hm. 1,302014 g @ 1.265 = (1.61) Na 2 SO 4 must be added to saturate per m / m. 1.30

1,61 x 1,30 = 20801.61 x 1.30 = 2080

Proto:Therefore:

412 g (NH4)2SO4 412 g (NH 4 ) 2 SO 4

400 g Na2SO4 400 g Na 2 SO 4

1267q H2O1267q H 2 O

2079 g celkem (1,61)2079 g total (1.61)

ChlazeníCooling

412 g (NH4)2SO4 412 g (NH 4 ) 2 SO 4

116 g Na2SO4 116 g Na 2 SO 4

907 q H2O907 q H 2 O

1435 g roztoku1435 g of solution

28,7 %28.7%

8,0 % %8,0%%

Napájení odparkyEvaporator power supply

NH4CI 330,8 g 21,9%NH 4 CI 330.8 g 21.9%

KCI 130 g 8,6%KCI 130 g 8.6%

NaCl 94,7 g 6,3 % x-SCU 50 3,3 %NaCl 94.7 g 6.3% x-SCU 50 3.3%

H?O 907 g 60,0H 2 O 907 g 60.0

1512 g @ 33 % NH4CI pak: -2,8 % KCI pak: -2,0 % K2SO4 1512 g @ 33% NH 4 Cl then: -2.8% KCl then: -2.0% K 2 SO 4

Proto: 330,8 = 1002 gTherefore: 330.8 = 1002 g

0,330.33

Náplň odparky = 907 - 623 = 284 gEvaporator content = 907 - 623 = 284 g

0,79 t.t'1 Na2SO4 přidání 0,5 t na promývání0.79 Mp -1 Na 2 SO 4 addition of 0.5 tons per wash

1,29tH2O.ť1 Na2SO4 1.29tH 2 O.ť 1 Na 2 SO 4

Reakce K2SO4 Reaction of K 2 SO 4

a) K2SO4 z (NH4)2SO4 = 412 x 174 = 543 ga) K 2 SO 4 from (NH 4 ) 2 SO 4 = 412 x 174 = 543 g

132132

b) K2SO4 z Na2SO4 = 116x 174 = 142 gb) K 2 SO 4 from Na 2 SO 4 = 116x 174 = 142 g

142142

c) ztráty K2SO4 -43 gc) losses of K 2 SO 4 -43 g

Výsledný K2SO4 642 gThe resulting K 2 SO 4 642 g

Izolace KCIInsulation KCI

a) reakční meziprodukt KCI = 685 x 2 x 74 = 582 ga) Reaction intermediate KCl = 685 x 2 x 74 = 582 g

174174

b) ztráty KCI ve zbytku = 50 gb) loss of KCl in the residue = 50 g

c) proto: spotřeba KCI = 632 g(c) therefore: consumption of KCI = 632 g

Výtěžek K?SO4 =642x100 = 93,7 %Yield of K 2 SO 4 = 642x100 = 93.7%

685685

Účinnost konverze KCI = 582 x 100 = 92,1 %KCI conversion efficiency = 582 x 100 = 92.1%

632632

Základ: jedna tuna vsázky Na2SO4 | VstupBasis: one tonne of Na 2 SO 4 charge Input

Produkt »· ··»·Product »· ··» ·

První stupeň First stage 0,153 t NH3 0,396 t CO2 2,52 t H2O0.153 t NH 3 0.396 t CO 2 2.52 t H 2 O 0,48 t NaHCO3 0.48 t NaHCO 3 Druhý stupeň Na2SO4.10H2OSecond stage Na 2 SO 4 .10H 2 O 644 g 0,142 t NH3 0,368 t CO2 644 g 0.142 t NH 3 0.368 t CO 2 0,53 t NaHCO3 0.53 t NaHCO 3 neutralizace hydrogenuhličitanu + nasycení Na2SO4 neutralization of bicarbonate + saturation of Na 2 SO 4 0,26 t H2SO4 0,18tNa2SO4 0.26 t H 2 SO 4 0.18tNa 2 SO 4 Filtrace k získání čiré solanky Filtration to obtain clear brine Chlazení na 0 °C Cooling to 0 ° C -BTU -BTU 1,8t Na2SO4.10H2O1.8t Na 2 SO 4 .10H 2 O Chladič solanky Brine cooler 1,141 (NH4)2SO4 0,32 t Na2SO4 2,52 t H?O 3,99 t celkem1,141 (NH 4 ) 2 SO 4 0,32 t Na 2 SO 4 2,52 t H ? About 3.99 t total 28,7 % 8,0 % 63 % 28.7% 8,0% 63% KCI = 1,76 t KCI = 1.76 t 1,78tK2SO4 1.78tK 2 SO 4 Odpaření na 33 % NH4CI 1,29 t.t'1 Na2SO4 Evaporation to 33% NH 4 Cl 1.29 m.p. 1 Na 2 SO 4 0,92 t NH4CI solanky 0,08 t KCI 0,05 t K2SO4 1,73 tH?O 2,78 celkem0,92 t NH 4 CI brine 0,08 t KCI 0,05 t K 2 SO 4 1,73 tH 2 O 2,78 total tuhé látky 0,28 t KCI 0,08 t K2SO4 0,36 t recyklátsolids 0,28 t KCl 0,08 t K 2 SO 4 0,36 t recyclate Vápenný postup@ 85 % z 0,57 t CaO Calcium process @ 85% of 0.57 t CaO 0,29 t NH3 Solanka:0,29 t NH 3 Brine: 0,9551 CaCI2 0,08 t KCI 0,051 K2SO4 1,73 t H2O 2,815 t @ 75 až 90°C0.9551 CaCl 2 0.08 t KCI 0.051 K 2 SO 4 1.73 t H 2 O 2.815 t @ 75 to 90 ° C

•4 • ♦ • ··*• 4 • · • ··

- 11 Na obrázcích 2 až 2b je zobrazeno alternativní schéma postupu. U tohoto reakčního schématu se před výrobou hydrogenuhličitanu sodného nasytí louhy bezvodou solí.Figures 2 to 2b show an alternative flow diagram. In this reaction scheme, the caustic soda is saturated with anhydrous salt prior to sodium bicarbonate production.

Podle dalšího řešení způsobu výroby hydrogenuhličitanu sodného se v krystalizační druhé nádobě 22 připraví hydrogenuhličitan amonný a následují obecně podobné kroky jako je tomu v obrázcích 1 až 1B. Solanka nebo filtrát se nasytí bezvodým síranem sodným v druhém reaktoru 36 a zfiltruje osmým filtrem 38 k odstranění nerozpustných látek. Filtrát z této operace se ponechá reagovat s hydrogenuhličitanem amonným v deváté nádobě 80. Alternativně může filtrát reagovat s amoniakem nebo oxidem uhličitým k vysrážení hydrogenuhličitanu sodného. Roztok se zfiltruje devátým filtrem 82 a zbude hydrogenuhličitan sodný. Tento se spojí s hydrogenuhličitanem sodným z druhého filtru 30, potom se promyje, odstředí a vysuší. Tyto stupně nejsou znázorněny.According to another embodiment of the process for producing sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate is prepared in the crystallizing second vessel 22 and generally followed by steps similar to those in Figures 1 to 1B. The brine or filtrate was saturated with anhydrous sodium sulfate in the second reactor 36 and filtered through an eighth filter 38 to remove insoluble matter. The filtrate from this operation is allowed to react with ammonium bicarbonate in ninth vessel 80. Alternatively, the filtrate may be reacted with ammonia or carbon dioxide to precipitate sodium bicarbonate. The solution was filtered through ninth filter 82 to leave sodium bicarbonate. This was combined with sodium bicarbonate from the second filter 30, then washed, centrifuged and dried. These steps are not shown.

Zbývající filtrát má hmotnostní složení přibližně 10 % síranu sodného, 24 % síranu amonného a 8 % hydrogenuhličitanu sodného. Roztok má při 40 °C měrnou hmotnost 1,285.The remaining filtrate has a weight composition of about 10% sodium sulfate, 24% ammonium sulfate, and 8% sodium bicarbonate. The solution has a specific gravity of 1.285 at 40 ° C.

Od tohoto stupně se filtrát chladí v druhém chladiči 84 přibližně na 0 °C za účelerp získání filtrátu obsahujícího hmotnostně přibližně 5 % síranu sodného, 28 % síranu amonného a 6 % hydrogenuhličitanu sodného Roztok se zfiltruje desátým filtrem 86 a vysrážený hydrogenuhličitan sodný a síran sodný se vrátí zpět do hydrogenuhličitanového krystalizátoru - třetí nádoby 32, zatímco filtrát se ponechá reagovat s chloridem draselným v desáté nádobě 88 za účelem syntézy prvního stupně síranu draselného o čistotě v rozmezí přibližně od 75 do 90 %. Tuhý síran sodný se rozmíchá se solankou chloridu draselného z jedenácté nádoby 92 v dvanácté nádobě 94. To vyústí ve vysoce čistý síran draselný. Produkt se promyje vodou v běžném promývacím stupni 96 a vrátí do dvanácté nádoby 94.From this step, the filtrate is cooled in a second condenser 84 to about 0 ° C to obtain a filtrate containing about 5% sodium sulfate, 28% ammonium sulfate and 6% sodium bicarbonate. The solution is filtered through tenth filter 86 and the precipitated sodium bicarbonate and sodium sulfate are filtered. it is returned to the bicarbonate crystallizer - third vessel 32, while the filtrate is allowed to react with potassium chloride in tenth vessel 88 to synthesize a first stage of potassium sulfate of about 75 to 90% purity. The solid sodium sulfate is stirred with potassium chloride brine from the eleventh vessel 92 in the twelfth vessel 94. This results in a highly pure potassium sulfate. The product is washed with water in a conventional washing step 96 and returned to the twelfth vessel 94.

Roztok z jedenáctého filtru 90 se odpaří v druhé odparce 98 (obrázek 2A) za účelem koncentrace louhu chloridu amonného, čímž se ochlazením zminimalizujíThe solution from eleventh filter 90 is evaporated in a second evaporator 98 (Figure 2A) to concentrate the ammonium chloride liquor, thereby minimizing cooling by cooling

chlorid draselný a sírany. Roztok se zfiltruje dvanáctým filtrem 100 s vysráženým chloridem draselným a (x)SO4, kde x = K a Na, a vrátí do desáté nádoby 88.potassium chloride and sulfates. Filter the solution through twelve potassium chloride precipitated filter 100 and (x) SO 4 , where x = K and Na, and return to the tenth vessel 88.

Filtrát z dvanáctého filtru 100 obsahující chlorid amonný, chlorid draselný a síran draselný se převede do třetí odparky 102. Hydrogenuhličitan sodný se rozloží a výsledkem je uvolnění amoniaku a oxidu uhličitého. Plyny se potom properou ve skrubru a naloží se s nimi vhodným způsobem. Vytvořený chlorid vápenatý se potom zlikviduje nebo prodá.The filtrate from the twelfth filter 100 containing ammonium chloride, potassium chloride and potassium sulfate is transferred to a third evaporator 102. Sodium bicarbonate is decomposed resulting in the release of ammonia and carbon dioxide. The gases are then properly scrubbed in a scrubber and handled appropriately. The calcium chloride formed is then disposed of or sold.

Příklad 2Example 2

Bez neutralizace hydrogenuhličitanuNo neutralization of bicarbonate

Vsázka -1 litr @ o m. hmotn. 1,3Charge -1 liter by weight wt. 1.3

360 g.r1 Na2SO4 360 gr 1 Na 2 SO 4

1. stupeň1st degree

Výroba NaHCC>3Production of NaHCC> 3

Výstup solanky při ukončení reakce:Brine output at the end of the reaction:

130 g Na2SO4 130 g Na 2 SO 4 10,4 % Na2SO4 10.4% Na 2 SO 4 40 °C Deň: 32 ° C 213,8 g (NH4)2SO4 213.8 g (NH 4 ) 2 SO 4 17,1 % (NH4)2SO4 17.1% (NH 4 ) 2 SO 4 m. hm. 1,250 @ 0,95 m. 1,250 @ 0.95 100 g NaHCO3 100 g NaHCO 3 8,0 % NaHCO3 8.0% NaHCO 3 roztoku solution

907 g H?O907 g H2O

1350,81350.8

To vytvoří 172 g tuhého NaHCO3 spotřebuje 55 g NH3This creates a 172 g of solid NaHCO 3 consume 55 g of NH3

142,5 g CO2 142.5 g CO 2

Opětné nasycení Na2SO4: solanka bude obsahovat 150 g Na2SO4. Tato solanka se potom zfiltruje a vede do druhého stupně krystalizátoru NaHCOs.Re-saturation of Na 2 SO 4 : the brine will contain 150 g of Na 2 SO 4 . The brine was then filtered and passed to the second stage of the NaHCO 3 crystallizer.

Vsázka Batch Reakce Reaction Výstupní solanka Output brine Produkt Product

280 g Na2SO4 213.8 g (NH4)2SO4 100 g NaHCOs 907 q H2O 1490.8 g l, 151 @ m. hm. 1,32280 g Na 2 SO 4 213.8 g (NH 4 ) 2 SO 4 100 g NaHCO 3 907 q H 2 O 1490.8 g 1.151 @ m / m. 1.32 35.9 g NH3 92.9 g CO2 35.9 g NH 3 92.9 g CO 2 130 g Na2SO4 353 g (NH4)2SO4 100 g NaHCO3 907 q H2O 1490 g m. hm. 1,285 1,151 23,7 % (NH4)2SO4 130 g Na 2 SO 4 353 g (NH 4 ) 2 SO 4 100 g NaHCO 3 907 q H 2 O 1490 g m / m. 1.285 1.151 23.7% (NH 4 ) 2 SO 4 177 g NaHCO3 177 g NaHCO 3

Výstupní solanka se potom ochladí na 0 °C.The outlet brine was then cooled to 0 ° C.

Složení solanky je: 5,0 % Na2SO4 což je 60 g sraženiny Na2SO4 jako 136 g sraženiny Na2SO4.10H2O a 76 g odstraněné vody.The brine composition is: 5.0% Na 2 SO 4 which is 60 g Na 2 SO 4 precipitate as 136 g Na 2 SO 4 .10H 2 O precipitate and 76 g water removed.

Proto: 907 - 76 = 831 g H2O.Therefore: 907-76 = 831 g of H 2 O.

Složení solanky při 0°C a m. hm. 1,26.Brine composition at 0 ° C and mw wt. 1.26.

g Na2SO4 g Na 2 SO 4

353 g (NH4)2SO4 353 g (NH 4 ) 2 SO 4

100g NaHCOa100g NaHCOa

831 q H2O831 q H 2 O

1354 q celkem1354 q total

Okolo 1 litru solanky.About 1 liter of brine.

K2SO4 K 2 SO 4

a) 70 q Na2SO4 x 174 = 85,8a) 70 q Na 2 SO 4 x 174 = 85.8

142142

b) 353 q (NH4)2SO4 x 174 = 465,3 gb) 353 q (NH 4) 2 SO 4 x 174 = 465.3 g

132132

Výstupní solanka:Output brine:

283 g NH4CI 57 g NaCl 119 g (KNaHCO3) 831 q H?O 1290 g283 g NH 4 Cl 57 g NaCl 119 g (KNaHCO 3 ) 831 q H 2 O 1290 g 21,9 % 4,8 % 9,2 % 21.9% 4.8% 9.2%

Vyvaření na 33,0 % NH4CI.Boil to 33.0% NH 4 Cl.

Uvolnění NH3 a CO2 z odparky z NH4CI mimo KCI a NaCl. KCI se vrací stejně jako v příkladu 1.Release of NH 3 and CO 2 from the NH 4 Cl evaporator outside KCl and NaCl. KCI is returned as in Example 1.

Základ: Vsázka jedna tuna Na2SO4.Basis: 1 ton of Na 2 SO 4.

vstupy inputs produkt product První stupeň 0,15 tNH3 0,396 t CO2 2,52 t H2OFirst stage 0.15 tNH 3 0.396 t CO 2 2.52 t H 2 O 0,48 t NaHCO3 0.48 t NaHCO 3 Druhý stupeň 0,10 t NH3 0,26 t CO2 0,42 t Na2SO4 Second stage 0.10 t NH 3 0.26 t CO 2 0.42 t Na 2 SO 4 0,49 t NaHCO3 0.49 t NaHCO 3 Chlazení na 0 °C Cooling to 0 ° C 0,4 t Na2SO4.10H2O0.4 t Na 2 SO 4 .10H 2 O Chladič solanky Brine cooler 0,19tNa2SO4 5% 0,98 t (NH4)2SO4 26 % 0,28 t NaHCO3 7,4 % 2,31 t H?O 61,4% 3,76 t celkem0.19 t Na 2 SO 4 5% 0.98 t (NH 4 ) 2 SO 4 26% 0.28 t NaHCO 3 7.4% 2.31 t H? O 61.4% 3.76 t total

vstup input produkt product KCI KCI 1,62 t 1,62 t 1,8 t K2SO4 1.8 t K 2 SO 4 Odpaření na 33 % Evaporation to 33% NH4CINH 4 Cl Solanka Solanka Tuhé látky Solids regulace okruhu = circuit control = 0,7 t H2O0.7 t H 2 O 0,98 t NH4CI0.98 t NH 4 CI 0,28 t KCI 0.28 t KCI Promývání = Washing = 0,5 t 1,2 t H2O.ť1 Na2SO4 0.5 t 1.2 t H 2 O.ť 1 Na 2 SO 4 0,08 t KCI 0.08 t KCI 0,08 t K?SO4 0,08 t K 2 SO 4 Do odparky Into the evaporator 0,15 t NaCl 0.15 t NaCl 0,36 t 0,36 t 0,19 t NaCl z CO 1,57 t H2O 2,97 t0.19 t NaCl from CO 1.57 t H 2 O 2.97 t 3 3 Vápenný postup @ 85 % účinnost Lime process @ 85% efficiency 1,01 tCaCI2 1.01 tCl 2 0,61 t CaO 0.61 t CaO 0,08 t KCI 0,34 t NaCl 1,57 t H2O 3,0 t @ 75 - 90 C0.08 t KCl 0.34 t NaCl 1.57 t H 2 O 3.0 t @ 75-90 ° C

Příklad 3 - Neutralizace hydrogenuhličitanu - bez odpařování chloridu amonnéhoExample 3 - Neutralization of bicarbonate - without evaporation of ammonium chloride

Vsázkový roztok: z #1 412 g (NhU^SCUBatch solution: from # 1412 g (NhU ^ SCU

335 g Na2SO4 335 g Na 2 SO 4

1267 q H?O1267 q H? O

2014 g@ 1,265 = 1,6012014 g @ 1.265 = 1.601

Chlazení na 0 °C má tento výtěžek filtrovaného roztoku:Cooling to 0 ° C has the following filtered solution yield:

412 g (NH4)2SO4 28,7 %412 g (NH 4 ) 2 SO 4 28.7%

116gNa2SO4 8,0%116gNa 2 SO 4 8.0%

907 g l-bO907 g of l-bO

1435 g roztoku1435 g of solution

- 15 Tato solanka se potom zahřívá na 25 °C, kdy se přidá tuhý KCI a vznikne K2SO4. Vystupující solanka z okruhu K2SO4 má toto složení:The brine is then heated to 25 ° C when solid KCl is added to form K 2 SO 4 . The rising brine from the K 2 SO 4 circuit has the following composition:

NH4CI 330,8 gNH 4 Cl 330.8 g 21,9 % 21.9% KCI 130 g KCl 130 g 8,6 % 8.6% NaCl 94,7 g NaCl 94.7 g 6,3 % 6.3% x-SO4 50 gx-SO 4 50 g 3,3 % 3.3% H2O 907 qH 2 O 907 q 60 60 1512 g 1512 g

x = Na/Kx = Na / K

Tato solanka se potom zahřívá a reaguje s vápnem k uvolnění amoniaku a obtéká odparku. KCI se vztahuje spíše k solance CaCI2, než že by se izoloval v odparce. To představuje 15 až 20 % ztrátu K v solance CaCI2. Obsah KCI v solance CaCI2 lze snížit až na 1,0 % přidáváním pevného Na2SO4 k solance CaCI2/KCI.. Draslík se účinně shromažďuje jako zhodnocený syngenit (CaSO4.K2SO4.xH2O) v rozmezí teplot od 0 °C do 100 °C, avšak dává se přednost teplotě mezi 20 a 30 °C, tak, ža se rozpustnost síranů udržuje na minimu a reakce běží rozumnou rychlostí.The brine is then heated and reacted with lime to release ammonia and bypass the residue. KCI refers to CaCl 2 brine rather than isolated in an evaporator. This represents a 15-20% loss of K in the CaCl 2 brine. The KCI content of CaCl 2 can be reduced to 1.0% by adding solid Na 2 SO 4 to CaCl 2 / KCI. Potassium is effectively collected as recovered syngenite (CaSO 4 .K 2 SO 4 .xH 2 O) in the range temperatures of from 0 ° C to 100 ° C, but a temperature of between 20 and 30 ° C is preferred, so that the solubility of the sulphates is kept to a minimum and the reaction is run at a reasonable rate.

Složení solanky CaCI2 CaCl 2 brine composition 343,3 g CaCI2 343.3 g CaCl 2 22,5 % 22.5% 130 g KCI 130 g KCl 8,5 % 8.5% 94,7 g NaCl 94.7 g NaCl 6,3 % 6.3% 50 g xSO4 50 g xSO 4 32 % (Na/K) 32% (Na / K) 909 q H?O909 q H ? O 59,5 % 59.5% 1525 g 1525 g 100% 100%

Přídavek 140 g Na2SO4:Addition of 140 g of Na 2 SO 4 :

Výstupní solanka Output brine Výstupní koláč Output cake 234,8 g CaCI2 234.8 g CaCl 2 17,8% 17.8% 310 g CaSO4.K2SO4 310 g CaSO 4 .K 2 SO 4 15,25 g KCI 15.25 g KCl 1,1 % 1.1% +100g H2O+ 100g H 2 O 209 g NaCl 209 g NaCl 15,9 % 15.9%

- 16 - 16 50 g xSO4 50 g xSO 4 3,8 % 3.8% 807 807 61,3 % 61.3%

Výstupní solanku lze likvidovat ve vrtech a filtrační koláč může být míšen do vyprodukovaného K2SO4 jako pojivo nebo dále zpracován k odstranění CaSO4.The outlet brine can be disposed of in the wells and the filter cake can be mixed into the produced K 2 SO 4 as a binder or further processed to remove CaSO 4 .

Filtrační koláč může reagovat s NH4HCO3 ze vsázky NaHC03 a CaSO4 reaguje rychle za vzniku solanky (NH4)2SO4 a K2SO4 a odfiltrovaná sraženina CaCI2 se likviduje. Solanka (NH4)2SO4/K2SO4 se vrací do v prvního stupně do krystalizátoru K2SO4.The filter cake can react with NH 4 HCO 3 from the NaHCO 3 and CaSO 4 batch to react rapidly to form brine (NH 4 ) 2 SO 4 and K 2 SO 4, and the filtered CaCl 2 precipitate is discarded. The brine (NH 4 ) 2 SO 4 / K 2 SO 4 returns to the first stage to the K 2 SO 4 crystallizer.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Předložený vynález je aplikovatelný v oblasti umělých živin.The present invention is applicable in the field of artificial nutrients.

• ·· ·» ···· ·· ♦ « · · · · · · ···· · · · · · · · • · · · · · ··· · • · · · · · ·· • · · · · · · · · t · ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

PK <ŽW - Ί176PK <ŽW - Ί176

Claims (15)

Patentové nárokyPatent claims 1. Způsob přípravy hydrogenuhličitanu sodného čistoty pro potravinářské účely a síranu draselného vyznačující se tím, že tento způsob sestává z těchto stupňů:A process for the preparation of food grade sodium bicarbonate and potassium sulphate, the process comprising the steps of: a) zajištění zdroje kapalného síranu sodného;(a) providing a source of liquid sodium sulfate; b) zajištění zdroje hydrogenuhličitanu amonného k precipitaci hydrogenuhličitanu sodného;b) providing a source of ammonium bicarbonate to precipitate sodium bicarbonate; c) uvedení jmenovaného síranu sodného a jmenovaného hydrogenuhličitanu amonného do kontaktu;c) contacting said sodium sulfate and said ammonium bicarbonate; d) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu;d) precipitating sodium bicarbonate and forming a lye; e) odfiltrování jmenovaného hydrogenuhličitanu sodného;e) filtering said sodium bicarbonate; f) nasycení louhu ze stupně e) síranem sodným;f) saturating the caustic from step e) with sodium sulfate; g) uvedení jmenovaného louhu do kontaktu s uhličitanem amonným, plynným amoniakem nebo oxidem uhličitým k vysrážení dalšího hydrogenuhličitanu sodného;g) contacting said lye with ammonium carbonate, ammonia gas or carbon dioxide to precipitate further sodium bicarbonate; h) odfiltrování vysráženého hydrogenuhličitanu sodného ze stupně g);h) filtering the precipitated sodium bicarbonate from step g); i) spojení precipitátu hydrogenuhličitanu sodného ze stupně e) a h) a promytí k vytvoření hydrogenuhličitanu sodného o čistotě pro potravinářské účely;i) combining the sodium bicarbonate precipitate of steps e) and h) and washing to form food grade sodium bicarbonate; j) ochlazení louhu ze stupně i) na 0 °C k vytvoření alespoň sraženiny Glauberovy soli;j) cooling the liquor from step i) to 0 ° C to form at least a precipitate of Glauber's salt; k) upravení louhu ze stupně j) kyselinou sírovou za účelem konverze minerálních uhličitanů na sírany a uvolnění plynného oxidu uhličitého;k) treating the liquor from step j) with sulfuric acid to convert mineral carbonates to sulfates and release carbon dioxide gas; l) zahřátí louhu ze stupně k) na teplotu mezi 30 °C a 40 °C; al) heating the liquor from step k) to a temperature between 30 ° C and 40 ° C; and k) vysrážení síranu draselného uvedením jmenovaného louhu ze stupně I) do kontaktu s chloridem draselným.k) precipitating the potassium sulfate by contacting said liquor from step I) with potassium chloride. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že tento způsob dále obsahuje stupeň oddělování vysráženého síranu draselného a promývání chloridem draselným.The method of claim 1, wherein the method further comprises the step of separating the precipitated potassium sulfate and washing with potassium chloride. 3. Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že tento způsob dále obsahuje stupeň úpravy louhu ze jmenovaného stupně oddělování vysráženého síranu draselného vápnem k uvolnění plynného amoniaku.The method of claim 2, wherein the method further comprises the step of treating the caustic from said step of separating the precipitated potassium sulfate with lime to release ammonia gas. 4. Způsob podle nároku 3 vyznačující se tím, že tento způsob dále obsahuje stupeň vracení jmenovaného plynného amoniaku do stupně g.4. The method of claim 3, wherein the method further comprises the step of returning said ammonia gas to step g. 5. Způsob podle nároku 4 vyznačující se tím, že tento způsob dále obsahuje stupeň odpařování filtrátu z nároku 4.The method of claim 4, wherein the method further comprises the step of evaporating the filtrate of claim 4. 6. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný síran sodný má při 40 °C měrnou hmotnost mezi 1,30 a 1,34.6. The method of claim 1 wherein said sodium sulfate at 40 &lt; 0 &gt; C has a density of between 1.30 and 1.34. 7. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný louh ze stupně d) má měrnou hmotnost 1,25 a obsahuje 10,4 % hmotnostních síranu sodného, 17,1 % hmotnostních síranu amonného, mezi 8 a 12 % hmotnostních hydrogenuhličitanu sodného a přebytek je hydrogenuhličitan amonný.7. The process of claim 1 wherein said liquor of step (d) has a specific gravity of 1.25 and comprises 10.4% by weight sodium sulfate, 17.1% by weight ammonium sulfate, between 8 and 12% by weight sodium bicarbonate, and the excess is ammonium bicarbonate. 8. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný síran sodný ze stupně8. The process of claim 1 wherein said sodium sulfate of step (b) e) sestává z Na2SO4.10H2O.e) consists of Na2SO4.10H 2 O. 9. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný louh ze stupně f) má při 40 °C měrnou hmotnost 1,285.9. The process of claim 1 wherein said liquor from step f) has a specific gravity of 1.285 at 40 ° C. 10. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný louh ze stupně k) je nasycený louh síranu sodného, síranu amonného a hydrogenuhličitanu sodného.10. The process of claim 1 wherein said liquor of step k) is a saturated liquor of sodium sulfate, ammonium sulfate, and sodium bicarbonate. 11. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný síran draselný je vytvářen s výtěžkem alespoň 80 % o čistotě alespoň 98 %.11. The process of claim 1 wherein said potassium sulfate is formed in at least 80% yield with a purity of at least 98%. • ·· · ♦ 00 · 0 0 0• ·· · ♦ 00 · 0 0 0 0 · · 9 9 9 0 · · ···> 0 0000 0 00 · 9 9 9 0 · · ···> 0 0000 0 0 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 12. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že jmenovaný síran draselný je vytvářen s výtěžkem alespoň 80 % o čistotě alespoň 98 %.12. The process of claim 1 wherein said potassium sulfate is formed in a yield of at least 80% with a purity of at least 98%. 13. Způsob tvorby hydrogenuhličitanu sodného a síranu draselného vyznačující se tím, že tento způsob sestává z těchto stupňů:13. A process for forming sodium bicarbonate and potassium sulfate, the process comprising the steps of: a) zajištění zdroje kapalného síranu sodného;(a) providing a source of liquid sodium sulfate; b) zajištění zdroje hydrogenuhličitanu amonného;b) providing a source of ammonium bicarbonate; c) uvedení jmenovaného síranu sodného a jmenovaného hydrogenuhličitanu amonného do kontaktu;c) contacting said sodium sulfate and said ammonium bicarbonate; d) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu;d) precipitating sodium bicarbonate and forming a lye; e) vysrážení hydrogenuhličitanu sodného a vytvoření louhu uvedením jmenovaného louhu ze stupně d) do kontaktu se síranem sodným;e) precipitating sodium bicarbonate and forming a liquor by contacting said liquor from step d) with sodium sulfate; f) nasycení jmenovaného louhu ze stupně d) síranem sodným;f) saturating said liquor from step d) with sodium sulfate; g) odfiltrování tuhých látek od jmenovaného louhu ze stupně e);g) filtering the solids from said liquor of step e); h) uvedení jmenovaného louhu ze stupně f) do kontaktu s kyselinou sulfonovou k vysrážení uhličitanů;h) contacting said liquor from step f) with sulfonic acid to precipitate carbonates; i) ochlazení louhu ze stupně h) na 0 °C k vytvoření sraženiny Glauberovy sole;i) cooling the caustic from step h) to 0 ° C to form a precipitate of Glauber's salt; j) zahřátí jmenovaného louhu ze stupně I) na 30 °C až 40 °C; aj) heating said liquor from step I) to 30 ° C to 40 ° C; and k) úpravy jmenovaného louhu ze stupně j) chloridem draselným k vysrážení síranu draselného;k) treating said lye from step j) with potassium chloride to precipitate potassium sulfate; l) odpaření louhu ze stupně k) k obnovení koncentrace draslíku pro vracení do stupně k); al) evaporating the caustic from step k) to recover the potassium concentration to return to step k); and m) vysušení jmenovaného síranu draselného.m) drying said potassium sulfate. 14. Způsob podle nároku 13 vyznačující se tím, že tento způsob dále zahrnuje stupeň úpravy louhu zbývajícího ze stupně I) vápnem a chloridem amonným.The method of claim 13, wherein the method further comprises the step of treating the caustic remaining from step (I) with lime and ammonium chloride. 15. Způsob podle nároku 14 vyznačující se tím, že se plynný amoniak je uvolní a recykluje.15. The process of claim 14 wherein the ammonia gas is released and recycled. - 20 16. Způsob podle nároku 13 vyznačující se tím, že se použitý roztok chloridu draselného vrací do stupně k).16. The process of claim 13, wherein the potassium chloride solution used is returned to step k).
CZ20011176A 1998-10-13 1999-09-30 Process for preparing alkali metal salts CZ20011176A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10396998P 1998-10-13 1998-10-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20011176A3 true CZ20011176A3 (en) 2001-09-12

Family

ID=22297990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20011176A CZ20011176A3 (en) 1998-10-13 1999-09-30 Process for preparing alkali metal salts

Country Status (22)

Country Link
EP (1) EP1121327A1 (en)
JP (1) JP2002527330A (en)
KR (1) KR20010088870A (en)
CN (2) CN1156397C (en)
AU (1) AU751236B2 (en)
BR (1) BR9914543A (en)
CA (1) CA2284967A1 (en)
CZ (1) CZ20011176A3 (en)
EA (1) EA002709B1 (en)
HR (1) HRP20000125A2 (en)
HU (1) HUP0104062A3 (en)
ID (1) ID28729A (en)
NO (1) NO20011851L (en)
NZ (1) NZ510786A (en)
PL (1) PL347098A1 (en)
SI (1) SI20636A (en)
SK (1) SK5002001A3 (en)
TR (1) TR200100960T2 (en)
UA (1) UA73096C2 (en)
WO (1) WO2000021887A1 (en)
YU (1) YU27101A (en)
ZA (1) ZA200001142B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6365122B1 (en) * 1998-06-22 2002-04-02 William J. Rigby Process for manufacturing potassium sulfate fertilizer and other metal sulfates
US6475458B1 (en) * 1999-10-25 2002-11-05 Airborne Industrial Minerals Inc. Method for formulating food grade sodium bicarbonate
JP4812253B2 (en) * 2001-08-29 2011-11-09 リグビィ、ウィリアム、ジェイ. Method for producing potassium sulfate fertilizer and other metal sulfates
US7393378B2 (en) * 2003-02-11 2008-07-01 Airborne Industrial Minerals Inc. Method for recovering purified sodium bicarbonate and ammonium sulfate
JP5404180B2 (en) * 2009-05-22 2014-01-29 日立造船株式会社 Sodium extraction device
CN102503636A (en) * 2011-10-27 2012-06-20 山西师范大学 Ammonium chloride agglomerating prilling method
FR3007753A1 (en) * 2013-06-26 2015-01-02 Solvay PROCESS FOR THE PREPARATION OF ALKALI METAL BICARBONATE PARTICLES
CN104556154B (en) * 2014-12-30 2017-04-12 东莞市英硫净水服务有限公司 Comprehensive utilization technology of residual liquid after evaporation of heavy salt water
CN109052434B (en) * 2018-10-19 2021-06-04 四川金象赛瑞化工股份有限公司 Method for jointly producing soda ash and composite nitrogen fertilizer by taking mirabilite and ammonium bicarbonate as raw materials
CN111895722B (en) * 2020-09-04 2024-03-01 江西智联塑化科技有限公司 Conduction oil cooling device for pentaerythritol stearate preparation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2032627C (en) * 1990-12-18 1997-01-14 Jack S. Thompson Process for producing sodium carbonate and ammonium sulphate from sodium sulphate
CN1044222C (en) * 1991-12-28 1999-07-21 邓绍齐 Comprehensive utilization method of chromium-containing sodium sulfate
CN1089235A (en) * 1993-12-29 1994-07-13 张祥林 The method of the single-phase decomposition system sodium bicarbonate of sodium sulfate and bicarbonate of ammonia
CN1041401C (en) * 1994-11-01 1998-12-30 何永汉 Method for production of Lemery salt
SK279011B6 (en) * 1995-04-05 1998-05-06 Považské Chemické Závody Method for conversion of ammonium sulphate to potassium sulphate
US5830422A (en) * 1995-06-23 1998-11-03 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for production of sodium bicarbonate, sodium carbonate and ammonium sulfate from sodium sulfate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002527330A (en) 2002-08-27
SK5002001A3 (en) 2001-10-08
CN1330612A (en) 2002-01-09
YU27101A (en) 2003-10-31
EA002709B1 (en) 2002-08-29
AU5845799A (en) 2000-05-01
AU751236B2 (en) 2002-08-08
EP1121327A1 (en) 2001-08-08
NO20011851L (en) 2001-06-12
UA73096C2 (en) 2005-06-15
ID28729A (en) 2001-06-28
KR20010088870A (en) 2001-09-28
CN1515491A (en) 2004-07-28
PL347098A1 (en) 2002-03-25
WO2000021887A1 (en) 2000-04-20
HRP20000125A2 (en) 2001-02-28
NZ510786A (en) 2002-05-31
NO20011851D0 (en) 2001-04-10
ZA200001142B (en) 2000-10-23
SI20636A (en) 2002-02-28
TR200100960T2 (en) 2001-08-21
CA2284967A1 (en) 2000-04-13
HUP0104062A3 (en) 2003-03-28
CN1156397C (en) 2004-07-07
HUP0104062A2 (en) 2002-04-29
BR9914543A (en) 2001-06-26
EA200100340A1 (en) 2001-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3528767A (en) Production of potassium chloride,potassium sulfate and sodium sulfate from brines and the like containing potassium,chloride and sulfate
US7041268B2 (en) Process for recovery of sulphate of potash
US4554151A (en) Process for producing K3 H(SO4)2 crystals and potassium sulfate crystals
CN111362731B (en) Potassium magnesium sulfate fertilizer, potassium chloride and preparation method of potassium sulfate
CZ20011176A3 (en) Process for preparing alkali metal salts
CA2552104C (en) Process for recovery of sulphate of potash
US8388916B2 (en) Process for production of commercial quality potassium nitrate from polyhalite
WO2001028925A1 (en) Formulation of potassium sulfate, sodium carbonate and sodium bicarbonate from potash brine
CA2538493C (en) Improved process for the recovery of sulphate of potash (sop) from sulphate rich bittern
US6692716B1 (en) Method of formulating alkali earth salts
US4177244A (en) Process for purge stream treatment in removal of sulfur dioxide
CA1217027A (en) Process for producing and decomposing syngenite for producing k.sub.3h(so.sub.4).sub.2 crystals and potassium sulfate crystals, and for producing potassium nitrate
CN116675194B (en) Method for cleanly producing ammonium dihydrogen phosphate by utilizing phosphogypsum solid waste
RU2716048C1 (en) Method of processing salt solution wastes containing a mixture of sulphates and nitrates of ammonium and sodium
CN120081394A (en) A method for preparing refined sodium chloride from crude sodium salt
RU2223223C1 (en) Strontium carbonate manufacture process
MXPA01003685A (en) Method of formulating alkali metal salts
CZ20004624A3 (en) Process for preparing potassium sulfate