[go: up one dir, main page]

RU2456239C1 - Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа - Google Patents

Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа Download PDF

Info

Publication number
RU2456239C1
RU2456239C1 RU2010145271/05A RU2010145271A RU2456239C1 RU 2456239 C1 RU2456239 C1 RU 2456239C1 RU 2010145271/05 A RU2010145271/05 A RU 2010145271/05A RU 2010145271 A RU2010145271 A RU 2010145271A RU 2456239 C1 RU2456239 C1 RU 2456239C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bromine
calcium
brine
catholyte
calcium carbonate
Prior art date
Application number
RU2010145271/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010145271A (ru
Inventor
Александр Дмитриевич Рябцев (RU)
Александр Дмитриевич Рябцев
Андрей Гельевич Вахрамеев (RU)
Андрей Гельевич Вахрамеев
Наталья Павловна Коцупало (RU)
Наталья Павловна Коцупало
Original Assignee
Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостар-Наутех"
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 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостар-Наутех" filed Critical Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостар-Наутех"
Priority to RU2010145271/05A priority Critical patent/RU2456239C1/ru
Publication of RU2010145271A publication Critical patent/RU2010145271A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2456239C1 publication Critical patent/RU2456239C1/ru

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов включает окисление бромид-ионов, содержащихся в рассоле, хлором, десорбцию брома паром, улавливание брома кальциевым реагентом в присутствии восстановителя. В качестве кальциевого реагента используют карбонат кальция, выделенный из рассола после кристаллизации CaCl2·6H2O с примесью MgCl2·6H2O. При этом для получения карбоната кальция используют осадок CaCl2·6H2O и MgCl2·6H2O, который растворяют в воде, а раствор очищают от гидроксида магния. Маточный раствор после осаждения карбоната кальция, содержащий хлорид натрия, подвергают электролизу для получения хлора и католита, содержащего гидроксид натрия. Осаждение карбоната кальция из рассола проводят указанным католитом при одновременной карбонизации реакционной смеси или католитом после его карбонизации. Очистку от гидроксида магния также проводят полученным католитом. Хлор, полученный в результате электролиза, используют для окисления бромид-ионов до молекулярного брома. Паробромную смесь используют в качестве бромирующего реагента пульпы карбоната кальция в растворе восстановителя. В качестве восстановителя используют гидразин, или гидроксиламин, или их производные. Изобретение позволяет использовать высокоминерализованные рассолы для получения в единой технологической схеме реагентов для производства бромистого кальция. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Description

Изобретение относится к способу переработки гидроминерального сырья с получением бромистого кальция и реагентов для его получения.
Известен способ получения бромистого кальция из бромсодержащих минерализованных вод, при котором абсорбцию брома после окисления бромид-иона и отдувки его воздухом ведут раствором бромистого кальция, содержащего карбамид и гидроксид кальция. Полученный продукт содержит 55% CaBr2; выход по брому составляет 99,9% (А.с. 1286521) [1].
Известен способ получения бромистого кальция из бромсодержащей воды после окисления бромид-ионов хлором и отдувки воздухом, в котором процесс абсорбции ведут в две стадии: на первой стадии подают раствор гидроксида кальция, содержащий эквивалентное количество мочевины, а на второй - раствор гидроксида кальция с содержанием мочевины, эквивалентном содержанию брома в растворе. Полученный раствор бромистого кальция упаривают для получения кристаллов CaBr2·6H2O; продукт содержит 60,0-64,7% CaBr2. Степень извлечения брома составляет 77-79% (А.с. 1516465) [2].
Известен способ получения смеси растворов галогенидов металлов второй группы, в которых бромсодержащую воду подкисляют, окисляют бромид-ион хлором, бром отдувают воздухом, абсорбцию брома ведут в присутствии мочевины в двух абсорберах, в первом в качестве поглотителя используют суспензию Mg(OH)2, во втором - суспензию Ca(OH)2. После фильтрации растворы смешивают с получением растворов CaBr2 и MgCl2 (ρ=1,7-1,9 г/см3). Полученную смесь используют для приготовления буровых жидкостей (А.с. 1641774) [3].
Известен также способ получения бромистого кальция, в котором абсорбцию брома из бромовоздушной смеси осуществляют раствором, содержащим карбамид при pH=3-4, а последующую обработку полученного раствора проводят известковым молоком до pH=5,0-6,5. Это позволяет снизить содержание примеси хлора в продукте и увеличить срок службы колонны (пат. 1836846) [4].
Этот способ является наиболее близким к предлагаемому решению и выбран нами в качестве прототипа.
Недостаткам всех способов, в том числе прототипа, является использование слабоминерализованных вод с содержанием брома не более 0,3 кг/м3, а улавливание брома из бромовоздушной смеси проводят с использованием известкового молока, полученного после обжига природного минерала - известняка.
Отличительными признаками заявляемого способа является использование высокоминерализованных рассолов (Σсолей ~ 500 кг/м3), содержащих 8-10 кг/м3 брома и 200-400 кг/м3 хлорида кальция. Это позволяет в единой технологической схеме получать реагенты для получения бромистого кальция: хлора и карбоната кальция.
Сущность изобретения
Для разработки способа использовали рассол хлоридно-кальциевого типа Знаменского месторождения (Иркутская область) состава, типичного для рассолов Сибирской платформы, с содержанием брома ≈ 8,7, Σсолей ≈ 560 (рассол после подъема на поверхность пересыщен по содержанию хлорида кальция).
Технический результат достигается тем, что рассол после подъема на поверхность и самопроизвольной кристаллизации CaCl2·6H2O в накопительных бассейнах [5] отделяют от осадка, из рассола осаждают магний, после отделения Mg(OH)2 осаждают карбонат кальция, а маточный раствор после отделения СаСО3, содержащий в основном NaCl, подвергают электролизу для получения хлора и католита (NaOH), католит используют для осаждения магния, а католит после карбонизации или при одновременной карбонизации реакционной смеси используют для осаждения карбоната кальция.
Технический результат достигается тем, что осадок CaCl2·6H2O с примесью MgCl2·6H2O растворяют в воде, производят очистку раствора от хлорида магния католитом, а из раствора хлорида кальция осаждают СаСО3 с использованием католита при карбонизации пульпы, маточный раствор NaCl используют для электролиза с получением хлора и гидроксида натрия (католита) [5].
Технический результат достигается тем, что осажденный карбонат кальция используют для получения бромида кальция путем бромирования пульпы СаСО3 в растворе восстановителя. В качестве восстановителя используют гидразин, или гидроксиламин, или их производные.
Технический результат достигается также тем, что рассол после самопроизвольной кристаллизации CaCl2·6Н2О используют для получения брома после окисления бромид-иона электролизным хлором, элементарный бром десорбируют паром, а паробромную смесь используют в качестве бромирующего агента.
Таким образом, отличительными признаками способа являются:
1) использование нового вида сырья для получения кальциевого реагента - СаСО3 - из природных рассолов хлоридного кальциевого типа вместо известняка;
2) получение из того же сырьевого источника реагентов для реализации способа - газообразного хлора и католита (NaOH);
3) получение бромида кальция путем прямого взаимодействия карбоната кальция с бромом в присутствии восстановителя;
4) использование осадка CaCl2·6Н2О с примесью MgCl2·6H2O, образовавшегося после подъема рассола на поверхность, для последующего получения карбоната кальция.
Перечень чертежей и таблиц
Фиг.1. Технологическая схема получения бромистого кальция из рассола.
Табл.1. Состав рассола и осадка после его охлаждения.
Сведения, подтверждающие возможность реализации способа получения бромистого кальция, представлены на фиг.1 и в нижеследующих примерах.
Пример 1. 60 л рассола (Табл.1) пересыщенного по содержанию хлорида кальция, состава (кг/м3): CaCl2 - 397; MgCl2 - 130; Σ MeCl ≈ 26 (Me - Li, Na, K) охлаждали в емкости для кристаллизации осадка CaCl2·6Н2О (с примесью MgCl2·6H2O ~ 10%). Осадок отделяли от рассола и растворяли в воде. Полученный раствор имел следующий состав (г/л): CaCl2 - 192; MgCl2 - 7,8; υ=90 л. В раствор добавляли католит, раствор NaOH (см. пример 3) для осаждения магния:
Figure 00000001
Осадок Mg(OH)2 отделяли от раствора, в реакционную смесь добавляли католит и подвергали карбонизации:
Figure 00000002
Полученный осадок отделяли, промывали небольшим количеством воды (Ж:Т=2:1) и подавали в реактор для получения бромида кальция. Содержание примесей Mg и Na в осадке составляло 0,01%.
Без предварительной очистки раствора от MgCl2 в составе осадка СаСО3 содержалось до 3% карбоната магния.
Пример 2. В рассол после отделения CaCl2·6Н2О (20 л) состава (кг/м3) CaCl2 - 330; MgCl2 - 115; Br- - 9,3; Σ NaCl, KCl, LiCl ≈ 26, добавляли католит для осаждения магния (см. реакцию 1). Осадок отделяли. В оставшийся рассол добавляли католит и реакционную смесь подвергали карбонизации (см. реакцию 2). Выпавший осадок СаСО3 промывали водой и подавали на получение CaBr2. Раствор NaCl с содержанием NaCl 154 кг/м3 подупаривали в 1,3 раза и подавали на электролиз.
Пример 3. Электролиз раствора NaCl проводили в мембранном электролизере собственной конструкции [5]. При этом получали хлор и католит NaOH (140 г/л NaOH).
Полученный хлор улавливали рассолом состава (кг/м3): CaCl2=330; MgCl2=115; Br-=9,3; Σ NaCl, KCl, LiCl=25,7. (Табл.1). При этом происходило окисление бромид-иона до элементарного брома, который десорбировали паром [6].
Пример 4. Для получения бромистого кальция образовавшуюся паробромную смесь (пример 3) улавливали пульпой карбоната кальция, полученного в примерах 1, 2, с водным раствором восстановителя (гидразина):
Figure 00000003
Бромистый кальций получен в виде 50-55% раствора. Связывание брома в бромистый кальций происходит практически на 100%.
Промышленная применимость
Предлагаемый способ получения бромистого кальция позволяет использовать новый источник сырья - бромсодержащие рассолы хлоридного кальциевого типа. Сырье такого типа имеет широкое распространение в пределах Сибирской платформы. Пересыщенный по CaCl2 рассол (t=30-40°С) после его добычи подается в бассейны, где охлаждается и устанавливается его равновесное состояние в природных условиях, что сопровождается выпадением части хлорида кальция в осадок - в виде CaCl2·6Н2О, с примесью MgCl2·6Н2О, который присутствует в донной фазе.
Для получения карбоната кальция использовали и рассол и осадок CaCl2·6Н2О. В отличие от известных способов, получение бромистого кальция в предлагаемом способе проводили путем прямого контакта осажденного карбоната кальция с паробромной смесью в присутствии восстановителя. В способе все реагенты (хлор, католит) для реализации способа получали из того же рассола. Для карбонизации используется топочный газ, образующийся при сжигании топлива.
Учитывая высокий спрос на бромид кальция в качестве утяжеляющей жидкости для буровых растворов, получение CaBr2 в местах бурения на нефть и газ может иметь широкий региональный спрос.
Источники информации
1. А.С. 1286521 от 27.06.85. Способ получения бромистого кальция. / А.Нурыев, А.Хаджимамедов, В.И.Ксёнзенко и др. Опубл. 30.01.87. Бюл. №4.
2. А.с. 1516465 от 27.08.87. Способ получения бромистого кальция. / Р.А.Саркаров, М.Е.Юсупова. Опубл. 23.10.89. Бюл. №39.
3. А.С. 1641774 от 08.12.87. Способ получения смеси растворов галогенидов металлов второй группы. /Р.Ф. Саркаров, М.Е.Юсупова и А.И.Овчинников. Опубл. 15.10.91. Бюл. №14.
4. Пат. РФ 1836846 от 14.02.90. Способ получения раствора бромида кальция. / А.Нуриев, А.Хаджимамедов, А.Худайбердыев и др. Опубл. 10.10.95. Бюл. №28. Прототип.
5. Пат. РФ. 2315132 от 10.10.05. Способ получения хлора и хлорсодержащих окислителей и установка для его осуществления. / А.Д.Рябцев, Н.М.Немков, В.И.Титаренко и др. Опубл. 20.01.08. Бюл. №20.
6. Ксёнзенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: - Химия. - 1995. - 303 с.
Таблица 1
Состав рассолов и кристаллогидрата хлорида кальция
Наименование Количество, м3 (кг) Содержание, кг/м3 Σ солей, кг/м3
CaCl2 MgCl2 MeCl Br
Рассол после подъема на поверхность, пересыщенный по содержанию CaCl2 (t=30-40°). 1,0 397 130 26 8,7 562
Равновесный рассол после осаждения CaCl2·6Н2О (среднегодовой состав). 0,96 330 115 26 9,3 480,3
Содержание, %
кг/м3 CaCl2 MgCl2 H2O
Осадок кристаллогидрата CaCl2·6Н2О (MgCl2·6Н2О (донная фаза) 75-600 (в зависимости от t окружающего воздуха) 44 5 51 Не обн. 100%
MeCl - Σ NaCl, KCl, LiCl в пересчете на NaCl.

Claims (2)

1. Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов, включающий окисление бромид-ионов, содержащихся в рассоле, хлором, десорбцию брома паром, улавливание брома кальциевым реагентом в присутствии восстановителя, отличающийся тем, что в качестве сырья для получения кальциевого реагента используют рассол хлоридного кальциевого типа или осадок CaCl2·6H2O с примесью MgCl2·6H2O, выделенный из рассола после растворения его в воде, из которых осаждают гидроксид магния, а рассол после отделения Mg(OH)2 используют для получения карбоната кальция; маточный раствор после отделения карбоната кальция, содержащий, в основном, NaCl, подвергают электролизу для получения хлора и католита - раствора NaOH; католит используют для осаждения гидроксида магния, а католит после его карбонизации или при одновременной карбонизации смеси рассола и католита используют для осаждения карбоната кальция; хлор, полученный в результате электролиза, используют для окисления бромид-ионов до молекулярного брома; а паробромную смесь используют в качестве бромирующего реагента пульпы карбоната кальция в растворе восстановителя при получении бромида кальция.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя при бромировании пульпы используют гидразин, или гидроксиламин, или их производные.
RU2010145271/05A 2010-11-08 2010-11-08 Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа RU2456239C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010145271/05A RU2456239C1 (ru) 2010-11-08 2010-11-08 Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010145271/05A RU2456239C1 (ru) 2010-11-08 2010-11-08 Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010145271A RU2010145271A (ru) 2012-05-20
RU2456239C1 true RU2456239C1 (ru) 2012-07-20

Family

ID=46230103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010145271/05A RU2456239C1 (ru) 2010-11-08 2010-11-08 Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2456239C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543214C2 (ru) * 2013-04-11 2015-02-27 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостар-Наутех" Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа
EP3080043B1 (en) 2013-12-09 2018-07-18 LANXESS Solutions US Inc. Method for making bromides

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234556A (en) * 1979-10-05 1980-11-18 The Dow Chemical Company Method of producing calcium bromide
SU1279965A1 (ru) * 1984-12-26 1986-12-30 Предприятие П/Я В-8046 Способ получени бромистого кальци
SU1286521A1 (ru) * 1985-06-27 1987-01-30 Институт химии АН ТССР Способ получени бромистого кальци
SU1516465A1 (ru) * 1987-08-27 1989-10-23 Научно-Производственное Объединение "Союзбургеотермия" Способ получени бромистого кальци
SU1836846A3 (ru) * 1990-02-14 1995-10-10 Институт химии АН Туркменистана Способ получения раствора бромида кальция
WO2002068330A3 (en) * 2001-02-26 2004-02-26 Bromine Compounds Ltd Process and apparatus for the production of calcium bromide by liquid-liquid extraction

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4234556A (en) * 1979-10-05 1980-11-18 The Dow Chemical Company Method of producing calcium bromide
SU1279965A1 (ru) * 1984-12-26 1986-12-30 Предприятие П/Я В-8046 Способ получени бромистого кальци
SU1286521A1 (ru) * 1985-06-27 1987-01-30 Институт химии АН ТССР Способ получени бромистого кальци
SU1516465A1 (ru) * 1987-08-27 1989-10-23 Научно-Производственное Объединение "Союзбургеотермия" Способ получени бромистого кальци
SU1836846A3 (ru) * 1990-02-14 1995-10-10 Институт химии АН Туркменистана Способ получения раствора бромида кальция
WO2002068330A3 (en) * 2001-02-26 2004-02-26 Bromine Compounds Ltd Process and apparatus for the production of calcium bromide by liquid-liquid extraction

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543214C2 (ru) * 2013-04-11 2015-02-27 Закрытое акционерное общество (ЗАО) "Экостар-Наутех" Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа
EP3080043B1 (en) 2013-12-09 2018-07-18 LANXESS Solutions US Inc. Method for making bromides
US10351436B2 (en) 2013-12-09 2019-07-16 Lanxess Solutions Us Inc. Reactor and method for making bromides

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010145271A (ru) 2012-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11396452B2 (en) Method for preparing lithium concentrate from lithium-bearing natural brines and processing thereof into lithium chloride or lithium carbonate
RU2470861C2 (ru) Способ получения гидроксида лития высокой чистоты и соляной кислоты
US6428759B1 (en) Production of feed liquors for sodium carbonate crystallization processes
US6921522B2 (en) Production of lithium compounds directly from lithium containing brines
US11465907B2 (en) Process for producing a concentrated aqueous sodium hydroxide solution
RU2724779C1 (ru) Способ комплексной переработки попутных вод нефтяных месторождений
US8865095B2 (en) Process for producing sodium bicarbonate
JP2018502995A (ja) HClスパージを行うことを含むリチウム含有材料の処理
WO2011048135A1 (en) Process for the combined regeneration of soluble salts contained in a residue of an industrial process
PT106209B (pt) Processo para produzir bicarbonato de sódio
RU2543214C2 (ru) Способ комплексной переработки природных рассолов хлоридного кальциево-магниевого типа
WO2013092754A1 (en) Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
RU2456239C1 (ru) Способ получения бромистого кальция из природных бромсодержащих рассолов хлоридного кальциевого типа
US8021442B2 (en) Process for the preparation of common salt of high purity from brines in solar salt pans
RU2436732C2 (ru) Способ комплексной переработки рассолов хлоридного кальциевого и хлоридного магниевого типов (варианты)
NL2008354C2 (en) Process for producing sodium bicarbonate.
ES2409084B2 (es) Procedimiento para producir bicarbonato sádico.
WO2023282784A1 (ru) Способ получения бромида натрия
NO344281B1 (no) Fremgangsmåte for fremstilling av klorinneholdende forbindelser
CN101119928A (zh) 制备含氯化合物的方法
Ehrena Lithium hydroxide for a circular economy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151109