CS258716B1 - A method of treating brine for electrolysis - Google Patents

A method of treating brine for electrolysis Download PDF

Info

Publication number
CS258716B1
CS258716B1 CS863870A CS387086A CS258716B1 CS 258716 B1 CS258716 B1 CS 258716B1 CS 863870 A CS863870 A CS 863870A CS 387086 A CS387086 A CS 387086A CS 258716 B1 CS258716 B1 CS 258716B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
brine
solution
electrolysis
amount
treatment
Prior art date
Application number
CS863870A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS387086A1 (en
Inventor
Tomas Sebo
Bohumil Kral
Milan Sigotsky
Peter Nemcok
Jozef Kordik
Original Assignee
Tomas Sebo
Bohumil Kral
Milan Sigotsky
Peter Nemcok
Jozef Kordik
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 Tomas Sebo, Bohumil Kral, Milan Sigotsky, Peter Nemcok, Jozef Kordik filed Critical Tomas Sebo
Priority to CS863870A priority Critical patent/CS258716B1/en
Publication of CS387086A1 publication Critical patent/CS387086A1/en
Publication of CS258716B1 publication Critical patent/CS258716B1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Riešenie sa týká chemickej úpravy solanky, ktorou sa dociel'uje vyzrážanie nežiadúcich iónov, ktoré sú sprlevodnými látkami kuchynskej soli, z ktorej sa solanka připravuje. Vyzrážané látky sa následné odstraňujú spolu s mechanickými nečistotami. Na zrážanie sa používajú bárnaté zlúčeniny, pričom úprava sa uskutočňuje dvojstupňové, najskor v kyslom prostředí, a následné v alkalickom prostředí. Riešenie podl'a vynálezu je vhodné pre úpravu solanky před elektrolýzou, pri ktorej sa z nej vyrába lúh sodný a chlór.The solution relates to the chemical treatment of brine, which achieves the precipitation of unwanted ions, which are by-products of the table salt from which the brine is prepared. The precipitated substances are subsequently removed together with mechanical impurities. Barium compounds are used for precipitation, and the treatment is carried out in two stages, first in an acidic environment, and then in an alkaline environment. The solution according to the invention is suitable for the treatment of brine before electrolysis, in which caustic soda and chlorine are produced from it.

Description

258716258716

Vynález sa týká úpravy vodného roztokuNaCI — solanky pre elektrolýzu k výroběchlóru a NaOH. Výroba chlóru a NaOH elektrolýzou solan-ky patří medzi najstaršie elektrochemickévýrobky a aj v súčasnosti sa zaraduje medzizákladné výroby. V priebehu stroja tech-nológie sa zistilo, že solanku před vlastnouelektrolýzou je potřebné upravovat tak, abysa z roztoku odstránili niektoré katióny ko-vov ako Fe, Ca, Mg, AI a pod. a taktiež, abysa upravvila koncentrácia síranových iónovna požadovaná úroveň. Deje sa tak spravid-la působením činidiel najma NaOH, Na2CO3,CaCla a BaCl2. Sú známe i sústavy alkalické-ho činidla so zrážadlom síranových iónovnapr. kombinácia Na2CO3 a BaCO3, pričomvýsledné pH roztoku je v alkalickej oblas-ti. Z hladiska odděl'ovania vyzrážaných látoka nečistot je důležité, aby vyzrázené látkysa čo najúplnejšie odstránili zo solanky arovnako, aby vyzrážané částice sa dobré fil-trovali. Přitom je důležité, aby uvedené po-žiadavky boli splněné pri relativné nízkejspotrebe potřebných chemikálií. Okrem vply-vu teploty, která sa spravidla pohybuje v in-tervale 60 až 70 °C bolo preukázané, že u-vedené požiadavky pozitivně ovplyvňuje ajzvyšovanie alkality. Tieto požiadavky sú o tonáročnejšie, že moderně elektrolýzy pracu-jú s recirkuláciou solanky, pričom z recir-kulovanej solanky sa odoberá len nevyhnut-né technologické množstvo na zabráneniezvýšenia koncentrácie nežiadúcich látok natechnologicky únosnú hladinu. Pre lepšie od-delenie zrazenín sa k solanke pridávajú po-mocné látky ako želatina, agar — agar ale-bo flokulanty ako polyakrylamid.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the treatment of an aqueous solution of NaCl - brine for electrolysis to produce a chlorine and NaOH. The production of chlorine and NaOH by the electrolysis of brine is one of the oldest electrochemical products, and nowadays, inter-core production is included. In the course of the technology, it has been found that it is necessary to adjust the brine prior to the electrolysis so that some cations of metals such as Fe, Ca, Mg, Al and the like are removed from the solution. and also to adjust the concentration of the sulfate ionic level desired. This happens by the action of the agents, especially NaOH, Na 2 CO 3, CaCl 2 and BaCl 2. Alkali reagents with a sulfate ion precipitator are also known. a combination of Na 2 CO 3 and BaCO 3, wherein the resulting pH of the solution is in the alkaline range. In order to separate precipitated dirt particles, it is important that the precipitated substances are removed from the brine as completely as possible and that the precipitated particles are filtered well. In doing so, it is important that these requirements are met with a relatively low consumption of needed chemicals. In addition to the influence of the temperature, which is generally in the range of 60-70 ° C, it has been shown that the stated requirements are positively influenced and increased by alkalinity. These requirements are more time-consuming for recirculation of brine in the modern electrolysis process, whereby only the necessary technological amount is removed from the recirculated brine to prevent an increase in the concentration of undesirable substances at a natechnologically acceptable level. For better separation of precipitates, auxiliaries such as gelatin, agar-agar or flocculants such as polyacrylamide are added to the brine.

Podlá tohoto vynálezu upravuje sa so-lanka pre elektrolýzu působením zrážacíchčinidiel na báze soli bária a následnou se-paráciou vyzrážaných látok spolu s mecha-nickými nečistotami tak, že na upravený roz-tok solanky, s výhodou dosýtením recirku-lovanej solanky, sa působí pri pH pod 6,5za miešania aspoň jednou bárnatou zlúčeni-nou v množstve 0,7 až 1,1 mólov bárnatýchzlúčenín počítané na přítomné síranové ló-ny pri teplote 40 až 85 °C a po rozdistribuo-vaní sa systém zalkalizuje působením NaOHa po uplynutí 0,5 až 4 h od pridania zráža-cieho činidla sa pevná fáze zo systému se-paruje obvykle filtráciou. Výhodou postupu podlá vynálezu je, že sadocieluje zníženie nákladov na zrážanie ne-žiadúcich iónov zo solanky, pričom sa do-cieluje vysoké oddelenie vyzrážaných čas-tíc v poměrně krátkom čase a upravená so-lanka má velmi dobré vlastnosti i v pro-cese elektrolýzy, najma z hladiska prúdo-vých výťažkov.According to the invention, the electrolysis salt is treated by the action of barium salt precipitating agents and subsequent separation of the precipitated substances together with the mechanical impurities such that the treated brine solution, preferably by saturating the recirculated brine, is treated with pH below 6.5 by stirring with at least one barium compound in an amount of 0.7-1.1 moles of barium compounds, calculated on the sulphate present at 40-85 ° C, and after dissolution the system is made alkaline by treatment with NaOH after 0 5 to 4 hours after the addition of the precipitating agent, the solid phase is usually separated from the system by filtration. An advantage of the process of the invention is that it reduces the cost of precipitation of non-desirable ions from the brine, while a high separation of precipitated particles in a relatively short time is achieved and the treated salt has very good properties even in the process of electrolysis. especially in terms of current yields.

Pod pojmom solanka sa v texte popisu vy-nálezu předpokládá vodný roztok chloridusodného — kuchynskej soli bez ohladu najeho geologická, resp. geografická prove- nienciu, tak ako sa získává ťažbou alebo po·prípadnej ďalšej jeho úpravě. Solanka u-vádzaná v popise je určená pre elektrolytic-ké spracovanie na lúh sodný a chlór. Kon-centrácia chloridu sodného v pripravovanejsolanke bývá obvykle v intervale 250 až 350g/1, avšak tieto koncentračně vymedzenia niesú limitně. Pre přípravu solanky je účelnévyužívat i recirkulovanú odpadnů solankuz elektrolýzy, ktorá sa před opatovným tech-nologickým použitím dosycuje kuchyňskousofou, keď obvykle před jej dosycovaním saz nej časť odpúšťa, aby nedochádzalo k ne-žiaducemu zvyšovaniu nečistůt.The term "brine" is intended to include the aqueous solution of chloride sodium chloride in the description of the invention, irrespective of its geological or chemical composition. geographic implementation, as it is obtained by mining or after its further modification. The brine described in the description is intended for electrolytic treatment into sodium hydroxide and chlorine. Typically, the concentration of sodium chloride in the prepared saline is in the range of 250 to 350 g / l, but these concentration limits are not limited. For the preparation of brine, it is expedient to use recirculated waste electrolysis waste, which is added to the kitchen prior to careful technological use, when it is usually drained before it is saturated, so as to avoid undesirable build-up of impurities.

Na přípravu solanky používaná kuchyň-ská sol' nie je ani fyzikálně ani chemickysúrodou látkou, ale obsahuje mechanickénečistoty ale i chemicky odlišné látky, kto-ré je potřebné před elektrolýzou z nej od-strániť, připadne upravit' ich koncentráciuna technologicky přípustná koncentrační!úroveň. Pri postupe podlá vynálezu sa tátoúprava uskutočňuje zrážaním a následnýmoddělením pevnej fázy. Ukázalo sa, že pou-žitím bárnatých zlúčenín, ako je chlorid bár-natý, hydroxid bárnatý, uhličitan bárnatýmožno dosiahnúť pozoruhodné zníženie spo-třeby týchto pomocných chemikálií, ak sazrážanie uskutočňuje najskor v kyslom pro-středí vytvorenom prítomnosťou kyselinysolnej a až po rozdistribuovaní, ak sa reak-cia upravovanej solanky prevedie do alka-lickej oblasti. Pre daný účel sa můžu použí-vat bud' jednotlivé barnaté zlúčeniny, alebosa navzájom kombinujú. Ich dávkovanie saobvykle realizuje v kašovitej formě, pričomkvapalnú fázu tvoří solanka. Premiešavaniesolanky pri úpravě s přidávaným činidlomuskutočňuje prefukávaním vzduchom aleboiným inertným plynom, může sa však rie-šiť aj použitím mechanických miešadiel. Přidávané množstvo sa vypočítá z množ-stva rozpuštěných síranov v solanke, a tos prihliadnutím na ich požadovaná výsled-ná koncentráciu.The kitchen salt used in the preparation of the brine is neither a physical nor a chemical substance, but it contains mechanical impurities as well as chemically different substances which need to be removed therefrom prior to electrolysis, or their concentration can be adjusted to a technologically permissible concentration level. In the process of the invention, this treatment is carried out by precipitation and subsequent separation of the solid phase. It has been shown that by using barium compounds such as barium chloride, barium hydroxide, barium carbonate, a remarkable reduction in the consumption of these auxiliary chemicals can be achieved if the precipitation occurs firstly in the acidic environment formed by the presence of acidic salt and only after the distribution, if the reaction of the treated brine is transferred to the alkali region. For this purpose, I can use either individual barium compounds, or combine together. Their dosage is usually carried out in a slurry form, with the brine phase being the liquid phase. The blending agent, when added with the added reagent, is blown through with air or other inert gas, but can also be solved by using mechanical stirrers. The amount added is calculated from the amount of dissolved sulphates in the brine, taking into account their desired final concentration.

Po premiešaní zrážacieho činidla v so-lanke sa systém prevedie do alkalickej ob-lasti působením NaOH a/alebo uhličitanomsodným, pričom výsledné pH dosahuje s vý-hodou hodnotu 10.After mixing the precipitating agent in the brine, the system is made alkaline with NaOH and / or carbonate, the resulting pH being preferably 10.

Po uplynutí příslušného času, obvykle 0,5až 4 h, sa zo systému oddělí pevná fáza, ato najčastejšie filtráciou, použitím hydrocyk-lónov, alebo prostou sedimentáciou v zá-sobníkoch s kónickým spodkom. Takto u-pravená solanka sa vedie buď priamo na e-lektrolýzu, alebo sa uchovává v zásobníkoch.After the appropriate time, usually 0.5 to 4 h, the solid phase is separated from the system, most often by filtration, using hydrocyclones, or by simple sedimentation in conical bottom containers. The saline thus prepared is either fed directly to the electrolysis or stored in containers.

Postup podlá vynálezu možno účelňe kom-binovat i niektorými dalšími známými opat-reniami, ako je napr. použitie flokulantov,použitie aglomerujúcich látok alebo kombi-nácie alkalických činidiel.The process according to the invention can conveniently be combined with some other known measures such as the use of flocculants, the use of agglomerating agents or the combination of alkaline agents.

Konkrétné možnosti prevedenia postupu podlá vynálezu ozrejmujú ďalej uvádzané příklady prevedenia.Specific embodiments of the invention will be illustrated by the following examples.

Claims (2)

258716 Příklad 1 Pře elektrolýzu sa recyklovaná solankadosýti na koncentráciu NaCl 300 g/1. Akovýchodisková surovina na dosýtenie sa po-užije artemovská sol' zo ZSSR. Analýza pou-žitej soli je nasledovná: nerozpustný zbytok 0,08 % hmot. R3O3 0,023 % hmot. CaO 0,293 % hmot. MgO 0,034 % hmot. CaSO4 0,588 % hmot. vlhkost 0,030 % hmot. NaCl 98,95 % hmot. K dosýtenému roztoku po ohriati na tep-lotu 70 °C sa přidá technická kyselina sol-ná v množstve, že výsledný roztok má kon-centráciu C — 0,07 molu HC1/1 rozteku. Po tejto úpravě sa přidá zrážacie činidlovo formě suspenzie BaCl2 a BaCO3 v pomc-re 3 : 7 v úhrnnom množstve 25 % hmot.v solanke (NaCl). Činidlo sa přidává v mo-lárnom pomere, aby po výzrážaní zostalakoncentrácia síranových iónov v množstvezodpovedajúcom 3 g Na2SO4/l. Po homoge-nizácii sa vzniknutý systém alkalizuje s NaOHa Na2CO3 na pH 10, pričom miešanie sa u- skutočňuje prefukovaním vzduchom. Pevnáfáza z tohto systému sa úplné odstráni fil-tráciou. Získaný filtrát obsahuje 3 g Na3SO4//1 síranových iónov a použitím v elektrolý-ze sa znižuje tvorba pevného amalgámu. PříkladExample 1 For the electrolysis, the solanate salt is recycled to a NaCl concentration of 300 g / l. The aquaculture feedstock is used by Artemian salt from the USSR. Analysis of the salt used is as follows: insoluble residue 0.08 wt. R3O3 0.023 wt. CaO 0.293 wt. MgO 0.034 wt. % CaSO4 0.588 wt. humidity 0.030 wt. NaCl 98.95 wt. Technical hydrochloric acid was added to the saturated solution after heating to 70 ° C so that the resulting solution had a concentration of C - 0.07 mol of HCl / l solution. After this treatment, the precipitating agent is added as a suspension of BaCl 2 and BaCO 3 in a ratio of 3: 7 in a total amount of 25% by weight in brine (NaCl). The reagent is added in a molar ratio so that the concentration of sulfate ions remains in the amount corresponding to 3 g of Na 2 SO 4 / l after precipitation. After homogenization, the resulting system is made alkaline with NaOH and Na 2 CO 3 to pH 10, while stirring is effected by blowing through the air. The solid phase from this system is completely removed by filtration. The obtained filtrate contains 3 g of Na 3 SO 4/1 sulfate ions and the use of electrolysis reduces the formation of solid amalgam. Example 2 Pre modelové odskúšanie účinnosti úpra-vy solanky sa připraví roztok obsahujúci300 g/1 NaCl pa a 0,01056 g SO42_/ml. Roztokupravíme s HC1 na pH 4,9. Po úpravě pH při-dáme ekvivalentně množstvo Ba(OH)2.8 H2Ona vyzrážanie 1/3 přítomných síranov. Roz-tok sa zahrieva pod spatným chladičom priteplote 70 °C po dobu pol hodiny. Po ukon-čení zahrievania stanovíme nevyzrážané sí-rany, vypočítané množstvom roztoku C =— 0,1 mólu/1 Ba.Cl2 a jeho prebytok stano-víme komplexometricky. Stanovená hodnotavyzrážaných síranov je 120 % teoretickéhomnožstva (předpokládá sa tvorba podvojnýchsolí). Pokus preukazuje zníženie spotřebyzrážacieho činidla na požadované zníženiekonc. SO4 2 o 20 % hmot. Po úpravě pH do aikalickej oblasti a pooddělení pevnej fáze může sa solanka pou-žit k elektrolýze. p R E D m E τ Spósob úpravy solanky pre elektrolýzupůsobením zrážacích činidiel na báze solibaria a následnou separáciou vyzrážanýchlátok spolu s mechanickými nečistotami, vy-značujúci sa tým, že na upravený roztok so-lanky, s výhodou dosýtením recirulovanejsolanky, sa působí pri pH pod 6,5 za mie-šania aspoň jednou barnatou zlúčeninou v vynalezu množstve 0,7 až 1,1 mólov bárnatých zlúče-nín, počítané na přítomné síranové ióny,pri teplote 40 až 85 °C a po rozdistribuova-ní se systém zalkalizuje působením NaOHa po uplynutí 0,5 až 4 h od pridania zráža-cieho činidla sa pevná fáza zo systému sepa-ruje ovykle flltráciou.2 For a model test of the efficiency of the brine treatment, a solution containing 300 g / l NaCl pa and 0.01056 g SO42 / ml is prepared. We digest with HCl to pH 4.9. After adjusting the pH, add an equivalent amount of Ba (OH) 2.8 H2O to precipitate 1/3 of the sulphates present. The solution was heated under a reflux condenser at 70 ° C for half an hour. After heating, the un-precipitated sulfurates, calculated as the amount of solution C = - 0.1 mol / l Ba.Cl2, are determined and its excess is complexometrically determined. The determined sulphate precipitates are 120% of the theoretical amount (double-salt formation is assumed). The experiment demonstrates a reduction in the precipitating agent consumption to the desired reduction in consumption. SO4 2 by 20 wt. After adjusting the pH to the aical zone and separating the solid phase, the brine can be used for electrolysis. P RED m E τ The brine treatment method for electrolytic treatment of solibarium-based coagulating agents and the subsequent separation of precipitated precipitates together with mechanical impurities, characterized in that the treated brine solution is preferably treated at a pH below 6 by saturating the recirculated feed 5 with stirring at least one barium compound in an amount of 0.7-1.1 moles of barium compounds, calculated on the sulphate ions present, at 40-85 ° C, and after dissolution the system is basified with NaOH after From 0.5 to 4 hours after the addition of the precipitating agent, the solid phase is separated from the system by filtration.
CS863870A 1986-05-27 1986-05-27 A method of treating brine for electrolysis CS258716B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS863870A CS258716B1 (en) 1986-05-27 1986-05-27 A method of treating brine for electrolysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS863870A CS258716B1 (en) 1986-05-27 1986-05-27 A method of treating brine for electrolysis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS387086A1 CS387086A1 (en) 1987-12-17
CS258716B1 true CS258716B1 (en) 1988-09-16

Family

ID=5380059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS863870A CS258716B1 (en) 1986-05-27 1986-05-27 A method of treating brine for electrolysis

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258716B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS387086A1 (en) 1987-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5282977A (en) Separation of heavy metals from waste water of the titanium dioxide industry
DE2450259B2 (en) Process for cleaning electrolysis brine
AU2013308317A1 (en) Method for removing sulphate, calcium and/or other soluble metals from waste water
CA1083780A (en) Brine purification process
EP0110847B1 (en) A method for producing basic aluminium sulphate (iii)
CN104016398A (en) Method of producing sulfate by using dilute sulphuric acid in industrial wastewater
US3497459A (en) Process for producing water soluble basic salts of aluminum and/or iron
AU594833B2 (en) Process of producing alkali hydroxide, chlorine and hydrogen by the electrolysis of an aqueous alkali chloride solution in a membrane cell
CN109607572A (en) A method for comprehensively utilizing underground brine to produce refined brine and calcium and magnesium compounds
SK278777B6 (en) Method for producing alkaline polyaluminium chloride solutions containing sulphates
RU2373140C1 (en) Method of complex purification of aqueous solutions of metal chlorides from iron and sulphate ion impurities
US4154799A (en) Dicalcium phosphate manufacture
DE3413317A1 (en) METHOD FOR PRODUCING ZEOLITE A
CA2142616A1 (en) Reduction of Chloride in Pulping Chemical Recovery Systems
JPS61101416A (en) Purification of saline water
US3163598A (en) Method for disposal of industrial waste water
EP0039717B1 (en) A method of preparing water purifying agents
US2587071A (en) Production of calcium hypochlorite
CN113603127A (en) Method for concentrated sulfuric acid treatment of calcium chloride wastewater and co-production of chemical gypsum
CA1123575A (en) Purification of aqueous solution of potassium chloride
US3294485A (en) Process for producing magnesium hydroxide and a noncontaminated effluent solution
US2516987A (en) Method of producing purified brine
EP4520721A1 (en) Process for obtaining high-purity lithium sulfate monohydrate by leaching from a lithium sulfate concentrate
RU2334678C2 (en) Method of sulphate-ion absorption in metal chloride aqueous solutions
US1756275A (en) Liquid treatment