DE2448531C3 - Verfahren zum Behandeln eines Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltenden Restprodukts - Google Patents

Verfahren zum Behandeln eines Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltenden Restprodukts

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DE2448531C3
DE2448531C3 DE19742448531 DE2448531A DE2448531C3 DE 2448531 C3 DE2448531 C3 DE 2448531C3 DE 19742448531 DE19742448531 DE 19742448531 DE 2448531 A DE2448531 A DE 2448531A DE 2448531 C3 DE2448531 C3 DE 2448531C3
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Description

30
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltenden Restprodukts, welches in Form eines kristallisierten Salzgemisches bei Eindampfung und Kühlung einer aus einer Diaphragmaelektrolyse erworbenen Natronlauge anfällt, und aus welchem bereits Reste der Natronlauge entfernt wurden.
Bekannte Verfahren zum Behandeln eines Restprodukts der beschriebenen Ari sehen eine Auslösung des Natriumsulfats durch Aufschwemmen in Wasser oder in einer sulfatarmen Natriumchlorid-Sole vor, bevorzugt bei einer Temperatur der Aufschwemmung, bei welcher ein Maximum an Natriumsulfat und ein Minimum an Natriumchlorid gelöst wird. Anschließend wird das dabei ungelöst gebliebene Natriumchlorid abzentrifugiert. Die abgetrennte Muttersole kann zurückgewonnen werden, wenn durch Abkühlen auf ca. 00C das Natriumsulfat als Dekahydrat (Glaubersalz) ausgefällt wird.
Solches Verfahren wird z. B. in der DE-PS 6 23 876 beschrieben. Das abzentrifugierte Natriumchlorid kann aufbereitet und gelöst der Sole in der Diaphragmaelektrolyse zugegeben werden. Ein Teil des gewonnenen Glaubersalzes kann zur Gewinnung einer kochsalzarmen Natronlauge benützt werden. Der Rest kann deponiert oder abgesetzt werden.
Zu diesen bekannten Verfahren ist eine relativ aufwendige Apparatur notwendig und zudem ist der energetische Aufwand beträchtlich.
Desweiteren ist ein Deponieren oder ein Transport des Glaubersalzes, des Natriumsulfat Dekahydrats, mit Schwierigkeiten verbunden, da im ungekühlten Zustand sein Kristallwasser löst und wäßrig wird. Ein Überführen des Glaubersalzes in wasserfreies Natriumsulfat erfordert bekanntlich ein zusätzliches, apparatur- wie energiemäßig aufwendiges Verfahren.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, die Behandlung des Reslprodukies zu rationalisieren, in dem man mit einer einfacheren Apparatur und niedrigerem Energieaufwand auskommen soll, wobei aber auch eine rationellere Verwendung der einzelnen dabei gewonnenen Komponenten ermöglicht werden soll.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem eingangs angeführten Verfahren dadurch gelöst, daß das Natriumchlorid-Natriumsulfat-Gemisch bei einer Temperatur von 60° bis 100° C so aufgeschwemmt wird, daß dabei ein Maximum von Natriumchlorid und gegebenenfalls ein erster Teil des Natriumsulfats bis zur Sättigung der beiden Komponenten gelöst werden und ein zweiter Teil des Natriumsulfats in Thenarditform und gegebenenfalls ein Rest des Natriumchlorids suspendiert bleiben, wonach der Feststoff von Natriumchlorid-Natriumsulfat-Muttersole abgetrennt wird.
Verglichen zu dem früher industriell hier benutzten Kristallisationsvorgehen geht das erfindungsgemäß vorgeschlagene urngekehrt vor: Man löst bei der entsprechend erhöhten Temperatur einen Hauptanteil des Chlorids und läßt einen Hauptanteil des Sulfats dabei kristallisieren, was mit dem Vorteil verbunden ist, daß das Natriumsulfat dabei in seiner wasserfreien Form, also als Thenardit anfällt.
Industriell angewendet bedeutet das eine Ersparnis an Apparatur und Energie mit der früher das Glaubersalz durch Kühlen gewonnen wurde.
Weitere Ersparnis ergibt sich, wenn die gewonnene Natriumchlorid-Natriumsulfat-Muttersole als Zusatz zum Ausgangselektrolyt verwendet wird.
Eine noch weitere Ersparnis ergibt sich aus der wasserfreien Form des gewonnenen Sulfats, so daß gegebenenfalls eine aufwendige Überführung eines Glaubersalzes zu wasserfreiem Natriumsulfat wegfällt. Hier braucht das gewonnene Thenardit höchstens gegebenenfalls ausgewaschen bzw. getrocknet zu werden, um ohne Bedenken oder Schwierigkeiten deponier- oder absetzbar zu werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung, welche schematisch eine Anlage zur Eindampfung von Natronlauge mit einer beispielsweisen Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt, näher beschrieben und erklärt.
Aus einem Natriumchlorid Bohrloch 1 ist eine Sole in ein Reinigungssystem 2 geführt, wo die Sole von einem Kalzium- und einem Magnesium-Anteil befreit wird. Eine durch die Behandlung gewonnene Reinsole enthält noch einen Natriumsulfat-Anteil. Die Reinsole wird mit einer Sole zusammengemischt, welche aus einem Natriumchlorid, welches aus einer späteren Stufe der Anlage gewonnen wurde — wie später erklärt wird — aufbereitet ist. Diese Sole-Mischung ist als Elektrolyt einer Diaphragmaelektrolyse 3 zugeleitet.
Der Natriumsulfat-Anteil im Elektrolyt darf üblicherweise im Bereich bis 0,6% liegen.
Eine aus der Diaphragmaelektrolyse 3 gewonnene Lösung enthält in diesem gezeigten Beispiel 10% Natronlauge, 17% Natriumchlorid und 0,5% Natriumsulfat und einen Rest Wasser. Die Lösung wird in drei (I, II, III) Stufen 4, 5 und 6 einer Eindampfungsanlage eingeführt. Hier kristallisiert das Natriumchlorid, welches über Trennvorrichtungen 7 und 11 von der Lösung getrennt und zurück über eine Leitung 8 und einen Aufbereitungstank 9 in die Elektrolyse 3 geführt wird.
In einem folgenden Entspanner 12 und anschließen-
den Kühler 13 kristallisiert der Rest (ca. 15%) des ausfällbaren NatriumchJorids sowie der Großteil des Natriumsulfats aus. Mittels einer Trenneinrichtung 14 wird die nun 50°/oige Natronlauge abgetrennt und als Produkt gefaßt
Von dieser Trenneinrichtung 14 an beginnend ist eine erfindungsgemäße Anlage zum Durchführen des Behandeins des Restprodukts, welches nach der Abtrennung der Natronlauge in der Trenneinrichtung 14 anfällt, gezeigt und beschrieben. ι ο
Das Restprodukt enthält neben dem Natriumchlorid und Natriumsulfat-Anteil noch Reste von bis zu 20% von Natronlauge, welche für die Wiederbenutzung des Restprodukts in der Diaphragmaelektrolyse unerwünscht sind.
Das Gemisch wird daher zu einer Vorrichtung 15 zur Auslösung der Reste der Natronlauge geführt, wo sie durch Zugabe von Wasser bei einer Temperatur zwischen 600C und 100° C verdünnt und zur Trennvorrichtung 16 geführt wird, in welcher die .erdünnte z. B. 25%ige Natronlauge abgetrennt wird und zurück zur Eindampfung in die dritte (III) Stufe 6 der Eindampfungsanlage geleitet wird.
Das zugegebene Wasser muß dort ausgedampft werden. Es ist deswegen vorteilhafter, in der Vorrichtung 15 zur Verdünnung eine verdünnte Natronlauge zu benutzen, nämlich einen Teil der aus der Diaphragmaelektrolyse 3 stammenden 10%igen Natronlauge, wie es in der Zeichnung mit einer gestrichelten Linie gezeigt ist Dadurch muß kein zusätzliches Wasser ausgedampft werden.
Es wäre auch möglich, in einer Vorstufe die Reste der .Natronlauge durch Neutralisation mittels Salzsäure zu entfernen. Solche an sich bekannte Maßnahme braucht jedoch nicht näher beschrieben zu werden.
Ein nach der Trennvorrichtung 16 abgetrenntes Salzgemisch enthält hauptsächlich Natriumchlorid und Natriumsulfat. Dieses Salzgemisch wird in eine Aufschwemmvorrichtung 17 geführt und mit Wasser versetzt. Dabei wird eine Temperatur eingestellt, welche beispielsweise bei 8O0C eine maximale Löslichkeit für das Natriumchlorid und eine beschränkte oder minimale Löslichkeit füt das Natriumsulfat anbietet. Auf diese Weise geht bis zur Sättigung alles Natriumchlorid und ein erster Teil des Natriumsulfats in Lösung. Ein zweiter Teil, nämlich der Rest des Natriumsulfats aus dem Salzgemisch nach der Trennvorrichtung 16 bleibt dabei ungelöst in Suspension.
Die Lösung und die Suspension werden zu einer Trennvorrichtung 18 geführt, -wo der zweite ungelöste Teil des Natriumsulfats abgetrennt wird und als Nebenprodukt in gut deponierbarer Form als Feststoff, nämlich als Thenardit verfügbar ist. Der Thenardit kann weiter z. B. durch Auswaschen veredelt werden. Auch diese an sich bekannte Maßnahme braucht nicht näher beschrieben zu werden.
Der abgegrenzte Teil des Natriumsulfats muß in der Gesamtbilanz der Anlage zum Gewinnen der Natronlauge der Menge des Sulfats entsprechen, welche der Anlage nach der Reinigung der aus einem Bohrloch stammenden Sole mit der Reinsole der Elektrolyse bzw. dem Elektrolyt frisch zugeführt wurde.
Die Sole von der Trennvorrichtung 18, in der neben dem Natriumchlorid auch der für die Gesamtbilanz der ganzen Anlage zum Gewinnen der Natronlauge zuverlässige Anteil von nicht abgetrenntem Natriumsulfat, d. h. der erste Teil, welcher in die Lösung in der Aufschwemmvorrichtung überging, enthalten ist, wird zurück zum Elektrolyt über den Vorbereitungstank 9 geführt.
Ein Teil von Natriumsulfat wird also — da dadurch der erwähnte zulässige bis 0,6%ige Natriumsulfat-Anteil im Elektrolyt nicht überschritten wird — in der Zirkulation gelassen.
Es könnte, wenn nötig, eine größere Menge Natriumsulfat von der Zirkulation abgetrennt werden, wobei man einen kleinen Verlust an Natriumchlorid, welches dann mit dem Thenardit abgetrennt wird, in Kauf nehmen würde. Die für die zur Aufschwemmung in der Vorrichtung 17 zugegebene Wassermenge müßte in diesem Fall entsprechend erhöht werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:
1. Verfahren zum Behandeln eines Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltenden Restprodukts, welches in Form eines kristallisierten Salzgemisches bei Eindampfung und Kühlung einer aus einer Diaphragmaelektrolyse erworbenen Natronlauge anfällt, und aus welchem bereits Reste der Natronlaugt entfernt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß das Natriumchlorid-Natriumsulfat-Gemisch bei einer Temperatur von 60° bis 100° C so aufgeschwemmt wird, daß dabei ein Maximum vom Natriumchlorid und gegebenenfalls ein erster Teil des Natriumsulfats bis zur Sättigung der beiden Komponenten gelöst werden und ein zweiter Teil des Natriumsulfats in Thenarditform und gegebenenfalls ein Rest des Natriumchlorids suspendiert bleiben, wonach der Feststoff von Natriumchlorid-Natriumsulfat-Muttersole abgetrennt wird.
2. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gewonnenen Natriumchlorid-Naträurn suIfat-Muttersole als Zusatz zum Ausgangs-Elekt.rolyt.
3. Verwendung des nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gewonnenen Thenardits, gegebenenfalls nach Auswaschen des restlichen Natriumchlorids, durch Aufbereitung in Form eines marktgerechlen, wasserfreien Natriumsulfats.
DE19742448531 1974-10-11 1974-10-11 Verfahren zum Behandeln eines Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltenden Restprodukts Expired DE2448531C3 (de)

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