Экстракционно-электрохимический процесс извлечения брома из природных рассолов

• Автор: Кузьмин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПРОМЫШЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БРОМА И ПОЛУЧЕНИЯ ЕГО СОЛЕЙ ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Области применения брома и его сырьевые источники.

1.2. Характеристика промышленных методов извлечения брома

1.2.1. Традиционные методы получения брома.

1.2.2. Новые процессы в производстве брома.

1.3. Современные методы получения солей брома

Выводы из литературного обзора.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Исходные вещества.

2.2. Методика эксперимента и аппаратура
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ.
3.1. Анодные и катодные процессы при электрохимическом получении солей брома
3.1.1. Анодные процессы и окисление брома хлором.
3.1.2. Катодные процессы восстановления брома
3.2. Электрохимический транспорт катиона.
3.3. Экстракционный транспорт брома
3.3.1. Исследование экстракции брома и хлора из растворов различного состава.
3.3.2. Реэкстракция брома из органической фазы.
3.3.3. Разработка методики определения бромидионов в хлоридных растворах.
3.4. Исследование экстракционной очистки бромсодержащих католитов от железа.
3.5. Разработка и испытание технологической схемы извлечения брома из рассолов с получением различных бромидов
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Одной из причин упадка бромного производства является слабая сырьевая база действующих предприятий, что проявилось в тяжелых экономических условиях последних лет. Основными сырьевыми источниками брома являются морская вода, озёрные и подземные рассолы и щелока калийного производства; содержащие бром в виде бромид-иона. Первоисточником всех месторождений брома1 является морская вода. В; благоприятных климатических районах морская вода, представляет собой неисчерпаемый источник получения брома. Содержание брома в воде океана и морей [3-5] приведено ниже (табл. Среднее содержание брома в морской . Таблица 1. В природе широко распространены подземные воды, представляющие собой многокомпонентные растворы солей, а концентрация брома в них выше, чем в морской воде. Такие воды часто сопутствуют месторождениям нефти1 и солей. Характерной особенностью таких подземных вод является либо полное отсутствие сульфатов, либо содержание их в количестве, соответствующем растворимости гипса. Подземные рассолы широко распространены в районах Восточной Сибири. Они относятся к галогеиидному сырыо и родственны соленым водам морей и озер. Подземные рассолы являются перспективным сырьевым источником для получения брома, так как, во-первых, содержание брома в них достаточно велико и, во-вторых, переработка таких вод не затрагивает экологической проблемы, связанной с обезвреживанием и захоронением отработанных растворов. После извлечения брома рассолы мог>? Выделение рассолов из. Границы состава «рассолов» определяются степенью общей минерализации. Существует множество классификаций вод и рассолов по степени минерализации. Применительно к подземным рассолам Сибирской платформы [6] предложена классификация Пинеккера Е. В. (табл. Им выделены четыре группы рассолов по' степени минерализации, которые отличаются друг. Таблица 1. Классификация рассолов по Пинеккеру Е. Слабые Крепкие Весьма крепкие Предельно насыщенные -0 0-0 0- 0' более 0 -5 5-5 5-0 более 0 1. Рассолы до 0 г/л в большей степени относятся к хлоридно-иатриевым и содержат заметные количества сульфатов. С увеличением концентрации солей содержание сульфатов в рассолах быстро снижается, что связано с ростом концентрации кальция в растворе. В крепких рассолах анионы уже практически нацело представлены галогенидами. С увеличением минерализации растет доля кальция и магния в рассолах, однако, продолжает преобладать и натрий. Якутии и Красноярского края (Эвенкия, Туруханский район) [7]. При переходе к весьма крепким растворам катионный состав рассолов резко изменяется - хлорид натрия заменяется хлоридами щелочноземельных элементов. Дальнейший рост концентрации приводит практически к образованию легкоплавких кристаллогидратов, типа, СаСЬ-бНзО, Г^СЬ-бЬЬО. При выходе на поверхность из-за незначительного охлаждения они зачастую кристаллизуются. По мере роста минерализации рассолов возрастают, как правило, и содержания большинства ценных элементов, в том числе и брома [8]. Наиболее технологичны и перспективны для переработки рассолы Красноярского края (Туруханский район, Эвенкия), что обусловлено как высокими содержаниями полезных компонентов, так и большими запасами этих вод. Концентрация, ценных элементов- в- среднем по месторождению составляет: брома - 3-6 г/л, лития - 0,-0,3 г/л, бора - 0,2-0,3 г/л и др. Содержание для других элементов колеблется от до для кальция, 8- для магния, - г/л для натрия и др. Концентрация хлорид-иона достигает 0 г/л и более. Несмотря на большие перспективы, до настоящего времени переработка рассолов Восточной Сибири не освоена, что связано как с проблемами разделения близких по свойствам бромидов и хлоридов, щелочных и щелочноземельных элементов, так и с проблемами тепло- и электроснабжения, транспорта, обеспеченности производства квалифицированными кадрами, обусловленными удаленностью месторождений рассолов от промышленно развитых районов. Все это накладывает существенные ограничения на выбор той или иной технологии. Процесс должен быть низко энерго- и материально затратным и простым в управлении [9].