Применение поверхностно-активных веществ для снижения растворимости сернокислого кальция при добыче рассола

Химия и химическая технология /7. Неорганическая химия

Посторонко А.И., Гайворонский В.Ф., Лебедев А.Т.

Украинская инженерно-педагогическая академия

Применение поверхностно-активных веществ для снижения растворимости сернокислого кальция при добыче рассола

В содовом производстве при приготовлении рассола из каменной соли в раствор кроме хлористого натрия переходят примеси (сернокислый кальций, хлористый кальций и магний). Присутствие гипса в рассоле оказывает вредное действие на работу аппаратуры. Кроме того, удаление примесей требует дополнительного расхода дорогостоящих реагентов для их очистки. Недостатком известных способов приготовления сырого рассола с применением поверхностно-активных веществ для уменьшения содержания сернокислого кальция в нем является низкая ингибирующая способность применяемых реагентов.

Нами установлено, что сульфоэтиламиноацетаты, кальций- и магний-пептиды снижают растворимость сернокислого кальция при добыче рассола в условиях содового производства

В настоящей работе исследовано влияние концентрации этих веществ на растворимость сернокислого кальция. Опыты проводили в лабораторных условиях при комнатной температуре. В воде, используемой для приготовления рассола, растворяли добавки в количестве от 0,001 до 1 масс. %%. В контрольном опыте вода добавок не содержала. Результаты опытов приведены в табл. 1-3.

Из табл. 1 видно, что кальций-пептид уменьшает содержание сернокислого кальция при концентрации добавки 0,1 масс.%% на 48,5% против контрольного, а при увеличении добавки в 10 раз снижение концентрации сернокислого кальция происходит на 58,3%. От продолжительности опыта снижение содержания сернокислого кальция в рассоле зависит незначительно, что в условиях производства не имеет решающего значения.

Оптимальной концентрацией следует считать 0,1 масс. %% кальций-пептида, т. к. дальнейшее увеличение его количества существенно не снижает содержания сернокислого кальция и не оправдывается экономически.

Таблица 1 - Изменение содержания сернокислого кальция в рассоле (г/л) в зависимости от концентрации кальций пептида

Продолжи-тельность опыта, час

Кальций- пептид, масс. %%

пептид, вес.

0,001

0,002

0,005

0,01

0,02

0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

2,45

2,86

3,06

3,26

3,47

3,54

3,61

3,95

2,27

2,72

2,96

3,20

3,26

3,34

3,40

2,24

2,65

2,92

3,13

3,20

3,22

3,26

1,84

2,24

2,52

2,86

2,99

3,06

3,13

1,80

2,12

2,31

2,52

2,72

2,78

2,86

1,67

2,11

2,24

2,38

2,40

2,42

2,45

1,43

1,63

1,77

1,97

2,04

2,18

2,31

1,26

1,47

1,68

1,85

1,94

2,12

2,18

1,22

1,44

1,63

1,70

1,78

1,85

1,90

1,09

1,29

1,50

1,56

1,63

1,77

1,84

1,02

1,29

1,43

1,56

1,63

1,70

1,77

При добавке 0,1 %% магний-пептида (табл. 2) содержание сернокислого кальция против контрольного снижается на 54%. Существенное влияние оказывает концентрация добавки магний-пептида. Так, при увеличении добавки с 0,05 масс. %% до 0,1 масс. %% содержание примеси снижается на 10%, что оправдывает расход реагента.

Добавка 0,01-0,1 масс. %% сульфоэтиламиноацетатов снижает растворимость сернокислого кальция на 70-88%.

Исследованием установлено, что наиболее эффективно процесс ингибирования проходит в нейтральных средах, какими и являются рассолы. Высокая ингибирующая способность сульфоэтиламиноацетатов по отношению к растворимости сернокислого кальция позволяет рекомендовать его для промышленного внедрения. Предварительное удаление из рассола сернокислого кальция с помощью добавок уменьшает расход дефицитной кальцинированной соды, применяемой для очистки солей кальция в содовом производстве.

Таблица 2 - Изменение содержания сернокислого кальция в рассоле (г/л) в зависимости от концентрации магний-пептида

Продолжи-тельность опыта, час

Магний-пептид, масс. %%

0,001

0,002

0,005

0,01

0,02

0,05

0,1

2,38

2,92

3,27

3,47

3,61

3,81

3,88

2,04

2,52

2,92

3,13

3,27

3,40

3,47

2,16

2,48

2,65

2,86

2,92

3,12

3,16

1,72

1,92

2,24

2,33

2,45

2,48

2,52

1,53

1,78

1,96

2,35

2,42

2,56

2,59

1,43

1,56

1,77

2,11

2,24

2,38

2,40

1,32

1,43

1,56

1,70,

1,77

1,94

1,97

1,09

1,36

1,50

1,63

1,70

1,77

1,84

Таблица 3 - Изменение содержания сернокислого кальция в рассоле (г/л) в зависимости от концентрации сульфоэтиламиноацетатов

Продолжи-

Тельность

опыта, час

Сульфоэтиламиноацетаты, масс. %%

0,001

0,005

0,01

0,1

2,51

2,79

3,27

3,47

3,74

3,88

3,95

1,22

1,56

1,77

1,97

2,18

2,31

2,38

0,82

0,88

1,16

1,22

1,36

1,50

1,63

0,75

0,68

1,09

1,12

1,29

1,36

1,50

0,34

0,41

0,44

0,48

0,54

0,58

0,61