Очистка рассолов. 

В земной коре хлорид натрия находится в виде мощных пластов каменной соли. Одним из способов добычи каменной соли является подземное выщелачивание. Рассолы, которые образуются при этом, могут быть использованы в качестве сырья для получения Na2C03 и NaOH.

Природные рассолы образуются в результате естественного выщелачивания солей подземными водами. Они залегают на разных глубинах и в отдельных случаях выходят на поверхность в виде соляных источников. Подземные рассолы также могут являться источниками сырья. Длительное время в России эксплуатировалось Верхнекамское месторождение, на подземных источниках которого базировался содовый завод в г. Березники.

Если сырьевым источником является твердая соль и она транспортируется к месту производства, то первая операция производственного процесса — растворение соли и получение рассола.

Значительные количества отходов NaCl образуются при получении калийных удобрений, сырьем для производства которых служит природный сильвинит, содержащий в среднем около 25 % КС1, 70—72 % NaCl, остальное — примеси. При переработке сильвинита хлорид калия переходит в раствор, a NaCl вместе с примесями остается в виде отвала. Утилизация отходов хлорида натрия предполагает в качестве первой стадии его растворение и получение рассола.

Независимо от способа и места получения все рассолы содержат примеси, из которых основными являются соединения кальция и магния. Использовать неочищенные рассолы в производственных циклах нельзя, поскольку происходит выпадение твердых осадков солей, которые откладываются на стенках аппаратов и забивают их.

Наиболее известными способами очистки являются известково-содовый и содово-каустический.

Очистка сточных вод, содержащих катионы тяжелых металлов. Значительные количества сточных вод образуются на участках гальванопокрытий. Такие производственные цеха имеются на всех заводах машиностроительного профиля. В качестве примесей в сточных водах присутствуют растворимые неорганические соли. Первой стадией, которая применяется при очистке таких сточных вод, является осаждение примесей, второй — операция выделения их из раствора. Процессы осаждения основаны на переводе в твердую фазу соединений, первоначально находящихся в растворенном состоянии. Наиболее распространена обработка растворов веществами, которые образуют с катионами, находящимися в воде, малорастворимые соединения. Чаще всего в сточные воды добавляют щелочные реагенты. Растворимость гидроксидов многих металлов ниже, чем растворимость соответствующих солей, и они выпадают в осадок. В качестве осадителей используют щелочь, известь Са(ОН)2 или другие щелочные реагенты.

Вероятность выпадения в осадок соединения зависит от его произведения растворимости (ПР). Чем меньше ПР, тем больше вероятность выпадения его в осадок, и ниже концентрация в растворе (табл. 5.10).

Например, из сравнения произведений растворимости гидроксидов двухвалентного (ПР 1,10 |5) и трехвалентного (ПР 1,10“38) железа следует, что концентрация ионов двухвалентного железа в растворе будет всегда выше концентрации ионов трехвалентного железа, поэтому при очистке воды от соединений железа применяют окислители для перевода Fe2+ в Fe3+.

В зависимости от состава примесей сточные воды могут быть обработаны другими реагентами, которые дают малорастворимые

Таблица 5.10. Произведение растворимости некоторых соединений

Рис.

Рис. 5.9. Осветлитель ЦНИИ-3:

I — дренажная решетка; 2 — труба для отвода осветленного раствора из шламо- унлотнителя; 3— дополнительные шламоотводящие устройства; 4— шламоуп- лотнитель; 5— распределительные сопла; 6— донные клапаны; 7— дополнительный бункер; 8— трубопровод для подачи реагентов; 9~ окно для отвода избытка взвеси из контактной среды

соединения, например сульфидом натрия для выделения в осадок труднорастворимых сульфидов тяжелых металлов (рис. 5.8).

После выпадения осадков гидроксидов металлов или неорганических солей проводят процессы коагуляции и флокуляции в аппаратах-осветлителях. Конструкции этих аппаратов для осветления воды и для обработки сточных вод идентичны.

На рис. 5.9. приведен осветлитель ЦНИИ-3, который применяют для очистки рассолов. По трубопроводу в верхнюю часть осветлителя поступает рассол, который проходит через центральную трубу в нижнюю часть аппарата, заполненную шламом, а затем медленно поднимается наверх. Взвешенные частицы, которые находились в рассоле, сталкиваются с частицами шлама. Скорость движения их уменьшается. Более крупные частицы оседают на дно осветлителя и удаляются через нижнее дренажное отверстие. Частицы средних размеров задерживаются в аппарате в зоне нахождения шлама и удаляются из осветлителя через дополнительные приспособления для вывода шлама. Наиболее мелкие частицы выводятся из верхней части осветлителя через дренажные окна. Осветленный раствор собирается в верхней части и отводится из аппарата.