Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ПОЛУЧЕНИЕ СУЛЬФАТА НАТРИЯ ИЗ ТВЕРДЫХ СОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИИ

В большинстве случаев извлечение сульфата натрия из твер­дых солевых отложений связано с довольно сложной их переработ­кой. Сульфат натрия получают при этом наряду с другими продук­тами. Только при добыче тенардита, если порода достаточно чиста, ограничиваются ее выламыванием или извлечением из рапы (на­пример, на оз. Джаксы-Клыч) и естественной сушкой в буграх. Часто, однако, и тенардит подвергают перекристаллизации для удаления примесей других солей и органических загрязнений 131.

Наиболее крупным производством сульфата натрия из твердых солевых отложений является комплексная переработка хартзаль - цевых пород на заводе имени Тельмана в ГДР (стр. 159). Полу­чающийся при этом галитовый отвал содержит кизерит, который отмывают. После конверсии

MgS04 + 2NaCl = Na2S04 + MgCl2

Безводный сульфат натрия высаливают галитом.

Предложено много схем переработки на сульфат натрия астра - ханитового сырья. Например, одна из схем заключается в раство­рении породы с последующим выделением мирабилита выморажи­ванием (после добавки NaCl для повышения выхода) и в обезво­живании мирабилита выпаркой или высаливанием. Другая схема предусматривает растворение с последующим прямым высалива­нием Na2SC>4 галитом при 50° и т. д.

Разработаны способы получения сульфата натрия из глаубери - товых пород 132. При комплексной переработке полиминеральных руд Предкарпатья возможно получение значительных количеств сульфата натрия из лангбейнитового отвала (см. гл. V).

Запасы твердых солей в Карабогазском заливе практически неисчерпаемы. В настоящее время обнажилась значительная часть дна залива почти вдоль всего побережья (за исключением восточ­ного и части южного). Ширина прибрежной полосы солевых отло­жений достигает 20—30 км, а мощность пласта смешанной соли доходит до 2,5 м. Средний состав солевых отложений в северо-за­падной части залива в районе действующего промысла комбината «Карабогазсульфат» (в %):

TOC o "1-3" h z NaCl................................... 73,14 СаСОз................................................ 0,26

MgS04 ................................... 9,80 Нерастворимый остаток 0,67

Na2S04 ................................... 6,89 Н20........................................................ 8,44

CaS04 ................................. 0,8

Северные отложения более богаты сульфатами и содержат в среднем (в %) 55'133' ш:

NaCl........................ 58 CaS04....................................... 0,7

MgS04 ................................ 20,5 Н20......................................................... 15,6

Na2S04............................. .4,2

Получение мирабилита из смеси NaCl и MgS04 было разрабо­тано еще в 1929 г. применительно к Крымским соляным промыс­лам 135. Разработаны и способы переработки карабогазской сме­шанной соли («Sel mixt»). Она может быть растворена в морской воде с последующим выделением из раствора мирабилита бассей - ным способом или переработана на сульфат натрия заводским спо­собом. Однако технико-экономические показатели этих способов переработки смешанной соли несколько уступают показателям су­ществующего производственного процесса получения сульфата на­трия из межкристальных карабогазских рассолов. Поэтому эти способы пока не реализуются, и ниже дается лишь их краткое опи­сание.

Бассейный способ переработки смешанной соли на мирабилит заключается в растворении смешанной соли в морской воде с по­лучением отношения MgS04: NaCl, равного 0,4—0.6. Такое отноше­ние солей обеспечивает максимальный выход мирабилита при по­следующем охлаждении раствора (стр. 111) в садочном бассейне.

В основу схемы заводской переработки смешанной соли 136 по­ложены также процессы растворения ее в морской воде и кристал­лизации мирабилита. При растворении смешанной соли при 20— 25° получаемый раствор должен содержать 27,5% солей (раство­римость смешанной соли при этой температуре —■ 30,5%). При со­держании в смешанной соли 80% сухих солей для растворения 1 т Соли требуется 1,9 т воды, причем образуется 2,3 м3 рассола плот­ностью 1,25 г! см3. Потери рассола со шламом при отстаивании со­ставляют 2%. При охлаждении 1 м3 осветленного рассола до 0° образуется около 280 кг мирабилита, а до —5° около 295 кг. Ниже —5° из рассола может выделиться также гидрогалит NaCl • 2НгО. Маточный раствор после садки мирабилита может быть использо­ван для получения эпсомита. Отфугованный мирабилит содержит 5% влаги. При его расплавлении при 55—60° выделяется --40% безводного сульфата натрия или 0,15 г на 1 т мирабилита. После отделения сульфата натрия к оставшемуся щелоку можно доба­вить. смешанную соль (из расчета 0,33 г на 1 г мирабилита). При этом в результате высаливания выделится 0,21 т N2SO4 на 1 т Мирабилита. Маточный раствор от высаливания в количестве 0,78—0,8 т возвращают в процесс на охлаждение. Сульфат натрия, промытый раствором от плавления мирабилита, высушивают.

Упомянем о производстве сульфата натрия из твердых отложе­ний Большого Соленого озера в США, которое меньше Карабо - газского залива, но аналогично ему по характеру солей. Здесь раз­рабатывается береговой пласт мирабилита длиной несколько кило­метров, толщиной 0,6—3 м и шириной 0,6—2,4 км, прикрытый слоем песчаника. Взорванная порода, доставляемая в вагонах на завод, содержит приблизительно 20% сульфата натрия, 20% воды и 60% пустой породы. Измельченную руду обрабатывают горячей водой (80—85°) и после отстаивания песка раствор упаривают. Кристаллизующийся при выпарке сульфат натрия отделяют в от­стойниках, центрифугируют и высушивают во вращающейся бара­банной сушилке. Маточный раствор возвращают на выпарку137.

Запатентованы 138 способы очистки сульфата натрия от соеди­нений железа. По этим способам расплавленный сульфат нагре­вают до 1200° в присутствии кремнийсодержащих материалов (Si02, Na2S103) и щелочей (NaOH, Na2C03). Затем расплав декан­тируют с осадка, в который переходит более 90% железа. Fe203 снимают также с поверхности расплава, а для более полного уда­ления железа охлажденный сульфат измельчают и подвергают магнитной сепарации.

О правилах и нормах техники безопасности в производстве природного сульфата натрия см.139.