Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
ПРОИЗВОДСТВО НЕКОТОРЫХ СОЛЕЙ БРОМА Бромид натрия
Бромид натрия может быть получен непосредственно из бромо-воздушной смеси при поглощении брома растворами соды (стр.[11] 225). Его также получают из растворов бромида кальция, образующегося при улавливании брома известковым молоком в присутствии аммиака. К раствору бромида кальция (140—170 г/л Вг-) добавляют сульфат натрия (или соду)40',41>142
CaBr2 + Na2S04 = CaS04 4- 2NaBr
Пульпу перемешивают 1—2 ч, отфильтровывают сульфат кальция, щелок выпаривают до плотности 1,40—1,42 г/см3 и вторично фильтруют от осадка, выделяющегося при выпарке (CaS04, СаС03). Затем щелок окончательно выпаривают до образования густой массы, содержащей 15—20% маточного рассола. Массу подают на центрифуги, где производят отделение кристаллов при температуре выше 70°. Недостатком этого метода являются значительные потери брома (2—5%) за счет увлечения раствора осадком сульфата кальция.
Небольшие количества бромида натрия получают взаимодействием бромида железа с растворами соды:
FeBr2 + Na2C03 + {п+ 1) Н20 = Fe(OH)2 • nH20 + 2NaBr 4- С02
Благодаря наличию в растворе Fe3+, а также окислению кислородом воздуха, в осадке всегда содержится Fe(OH)3. В чугунных котлах с мешалкой и паровой рубашкой раствор соды нагревают почти до кипения и небольшими порциями приливают раствор бромида железа. Из-за выделения С02 происходит сильное вспенивание, и потому необходимо интенсивное перемешивание реакционной массы при заполнении аппарата не более чем на 50%. Выделяющиеся гидраты окислов железа отделяют от раствора, промывают разбавленными промывными водами и водой до практически
Полного удаления Вг~. Первые порции промывных вод смешивают J с основным раствором бромида натрия и выпаривают в чугунных эмалированных чашах. Кристаллы бромида натрия отделяют на центрифугах, сушат, просеивают и упаковывают.
Другим широко применяемым методом получения бромида натрия является взаимодействие брома с раствором едкого натра (или соды) в присутствии восстановителей — формиата натрия 143 или аммиака 144',45:
Na2C03 + 2HCOONa + 2Br2 = 4NaBr + 3C02 + H20 + 121,8 ккал 3Na2C03 + 2NH3 + 3Br2 = 6NaBr + 3C02 + 3H20 + N2 + 157,4 ккал
Процесс ведут в закрытых эмалированных аппаратах, в которые вначале заливают раствор соды (или едкого натра), добавляют к нему восстановитель, а затем при перемешивании под слой раствора приливают бром. Ввиду большого выделения тепла и газов, на крышке аппарата, во избежание потери брома, устанавливают ловушки, заполненные железными стружками или орошаемые раствором соды. После окончания реакции раствор фильтруют от взвешенных частиц, а затем перерабатывают, как было указано выше. Для получения 1 т бромида натрия этим методом расходуют: брома 0,8—0,о2 т, едкого натра (технического) 0,45—0,48 т, аммиака 0,07—0,08 т или муравьиной кислоты (100%) 0,23— 0,25 т.
Одним из перспективных методов получения бромистого натрия является взаимодействие соды (или едкого натра) или хлорида натрия с бромистоводородной кислотой. Бромистоводород - ная кислота может быть получена фракционной разгонкой смеси НВг + H2S04 или синтезом из элементов 146'147.
Получение бромида натрия из хлорида натрия и бромистоводородной кислоты
NaCl + НВг = NaBr + HCI
Л
Основано на более низкой температуре кипения азеотропной смеси НС1—Н20 (110°), чем смеси НВг—Н20 (126°) 148. Реакцию ведут при 110°, добавляя к твердому хлориду натрия бромистоводород - •ную кислоту в количестве 120% от стехиометрического. В реакторе остается твердый бромид натрия, а соляная кислота отгоняется и после конденсации может быть использована для под - кисления исходных бромсодержащих рассолов. Получающийся по этому методу бромид натрия после промывки небольшим количеством воды содержит 0,5—0,8% NaCl. Выход по НВг составляет 96—98%. При производстве безводного бромида натрия необходимо все операции, где имеется жидкая фаза, вести при температуре выше 70°, иначе будет получаться дигидрат, который в дальнейшем необходимо обезвоживать,