Физико-химические особенности очистки природного и техногенного рассола в производстве кальцинированной соды
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-
Аннотация
Промышленное производство соды в России реализовано аммиачным способом по методу Сольве. Ежегодный выпуск товарного бикорбаната натрия достигает 2 млн т. Основной ключевой стадией производства соды является очистка рассола. Рассмотрены проблемы использования основного сырья в производстве соды. Приведены методики экспериментов. Цель работы заключалась в рассмотрении физико-химических особенностей и процессов очистки хлоридных рассолов техногенного и природного происхождения. При решении поставленных задач использовались следующие методы: химический состав исходных проб и растворов (рассолов) анализировался системой капиллярного электрофореза «Капель-205»; минеральный состав нерастворимого в воде остатка изучался с использованием рентгенофлуоресцентного спектрометра Clever C-31 и рентгенографическим количественным фазовым анализом на дифрактометре PowDiX 600 Adwin. По результатам экспериментов получены следующие данные, характеризующие физико-химическое влияние СaSO4 на очистку техногенного и природного хлоридных рассолов. Содово-каустический метод очистки сырого рассола эффективнее всего проводить при температуре менее 12ºC, так как при этой температуре остаточное содержание ионов кальция и магния в рассоле наименьшее. Техногенные рассолы (пластовые воды), содержащие большое количество хлорида натрия, могут служить ценным сырьем для производства кальцинированной соды. Механизм образования твердой фазы представлен образованием и ростом аморфных зародышей вследствие роста по граням кристаллизации. Второй фазой является коагуляция частиц с образованием крупных рыхлых агрегатов. Дальнейшие исследования будут продолжены по исследованию взаимной растворимости системы CaCO3-Mg(OH)2-NaCl.
Об авторе
Тимур Рустамович ШакировРоссия
Доцент каф. ТНВМ ФГБОУ ВО "КНИТУ", научный сотрудник АО "ЦНИИгеолнеруд". SPIN-код: 6342-1726
Список литературы
1. Мартынов М.М. Метод определения химического состава. Изв. ву-зов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 5. С. 123-125. DOI: 10.6060/2012.01.01.
2. Загидуллин Р.Н., Сабитов К.Б., Мухаметов А.А. Перспективы развития производства кальцинированной соды по малоотходной технологии //Химическая промышленность. - 2013. - №5. с.7-12.
3. Молчанов В.И., Панасенко В.А., Марков Н.В. и др. Термодинамика про-цесса карбонизации в содовом производстве. – Харьков, НИОХИМ, 2001. – Труды, Т.72. – с.10-21.
4. Фурман А.А. Шрайбман C.C. Приготовление и очистка рассола. М.: Хи-мия. 1966. 232 с.
5. Сироткин О. С., Сироткин Р.О. Химия. Учебник. Москва: КНОРУС. 2023. 364 с.
6. Куленцан А. Л., Марчук Н. А. Анализ основных видов продукции хими-ческого производства. Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2019. Т. 62. Вып. 11. С. 156-160. DOI: 10.6060/ivkkt.20196211.6106
7. Колпакова Н. С. Оценка деятельности химических корпораций на рынке-кальцинированной соды России. Вестник Сибирского института бизнеса и информационных технологий. 2021. Т. 10, № 4. С. 48–52.
8. Ахметов Т.Г., Ахметова Р.Т., Гайсин Л.Г. Химическая технология неорга-нических веществ. Книга 1. Санкт-Петербург: Лань, 2021 г. 688 с.
9. Шатов А. А. Производство кальцинированной соды - от прошлых к но-вым технологиям Научное обозрение. Фундаментальные и прикладные ис-следования. 2017. № 1. С. 3–43.
10. Лановецкий С.В., Нисина О.Е., Косвинцев О.К. Разработка технологии получения рассолов хлорида натрия из галитовых отходов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 1. С. 74-82. DOI: 10.6060/ivkkt.20246701.6909.
11. Шугаепов И. Р., Кудашева И. А. Оптимизация технологии получения хлористого натрия из отхода производства кальцинированной соды. Со-временные технологии в образовании и промышленности: от теории к практике: сборник материалов II внутривузовской научно-практической конференции (Стерлитамак, 25 апреля 2018 г.). Уфа: Изд-во ООО «Поли-графия». 2018. С. 42–44.
12. Касьянов В.К., Аверина Ю. М., Меньшиков В. В., Стрельникова А. С. Ме-тоды переработки дистиллерной жидкости как отхода производства каль-цинированной соды аммиачным способом. Sciences of Europe. 2018. № 8–1(28). С. 12–15.
13. Ахметов Т.Г., Ахметова Р.Т., Гайсин Л.Г. Химическая технология неорга-нических веществ. Книга 2. Санкт-Петербург: Лань, 2021 г. 536 с.
14. Chu F., Jon Ch., Yang L., Du X. CO2 absorption characteristics in ammonia solution inside the structured packed column. Industrial & Engineering Chemis-try Research. 2016. Vol. 55, № 12. P. 3696–3709. DOI 10.1021/acs.iecr.5b03614.
15. Старкова А. В., Махоткин А. Ф. Гетерогенные процессы хемосорбции аммиака и диоксида углерода водными растворами аммиака. Вестник тех-нологического университета. 2022. Т. 25, № 6. С.38–43. DOI: 10.55421/1998-7072_2022_25_6_38
16. Нисина О.Е., Лановецкий С.В., Косвинцев О.К., Куликов М.А. Исследо-вание процесса извлечения примеси сульфата кальция из галитовых отхо-дов различного происхождения. Изв. вузов. Химия и хим. технология.2022. Т. 65. Вып. 4. С. 101-107. DOI: 10.6060/ivkkt.20226504.6483.
17. Поварова Л.В. Анализ методов очистки нефтесодержащих сточных вод. Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2018. № 1. С. 189–205.
18. Кольцов В.Б., Кондратьева О.В. Очистные сооружения в 2 ч. Часть 2 // Учебник и практикум. Москва: изд-во Юрайт. 2016. 314 с.
19. Жусупова Л.А., Тимурлан А. Методы очистки сточных вод от нефтепро-дуктов. Актуальные научные исследования в современном мире. 2017. № 5–9 (25). С. 123–129.
20. Навесов Ш., Еримбетова А., Изтлеуов Г., Байбатырова Б. и др. Исследо-вание процесса фильтрования сточных вод машиностроительного произ-водства. Актуальные научные исследования в современном мире. 2017. № 1–3 (21). С. 138–142.
21. Usmani M.A., Khan I., Bhat A.H., Pillai R.S., Ahmad N., Mohamad Haafiz M.K., Oves M. Current trend in the application of nanoparticles for waste water treatment and purification: a review. Current Organic Synthesis. 2017. Vol. 14., № 2. С. 206–226.
22. Sannino D., Vaiano V., Rizzo L. Progress in nanomaterials applications for wa-ter purifications. Nanotechnologies for Environmental Remediation: Applica-tions and Implications. 2017. С. 1–24.
23. Banerjee S., Gautam R.K., Gautam P.K., Jaiswal A., Chattopadhyaya M.C. Re-cent trends and wastewater treatment: nanotechnological approach for water pu-rification. Materials Science and Engineering: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications. 2017. P. 1745 – 1779.
24. Тюрина Е.В. Технология очистки сточных вод на нефтяных промыслах // Сборник: Наследие И.М. Губкина: интеграция образования, науки и прак-тики в нефтегазовой сфере Материалы международной научно-практической конференции. Под общей редакцией С.Г. Горшенина. Сара-тов: ООО «Амирит». 2018. С. 231–235.
25. Кошак Н.М., Новиков С.В., Ручкинова О.И. Совершенствование схемы очистки сточных вод от отходов нефтехимического производства. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического универ-ситета. Строительство и архитектура. 2016. Т. 7., № 4. С. 51–63.
26. Дубровина К.Р., Шакиров Т.Р., Сулейманова А.З., Хацринов А.И. Воз-можность возвращения в цикл улавливания хлороводорода каустической содой концентрированием его и полного выделения товарного хлорида натрия. Вестник технологического университета. 2024. Т.27. Вып.8. С. 82-86. DOI: 10.55421/1998-7072_2024_27_8_82
27. Нажарова Л.Н., Шакиров Т.Р. Особенности растворения каменной соли месторожджений Российской Федерации. Вестник технологического уни-верситета. 2020. Т.23. Вып.9. С. 51-55.
28. Хацринов А.И., Дубровина К.Р., Хакимова З.М., Сулейманова А.З., Водо-пьянова С.В. Технология очистки пластовой воды в лабораторных услови-ях для производства соды. Вестник технологического университета. 2023. Т.26. Вып. 12. С.103-106. DOI: 10.55421/1998-7072_2023_26_12_103
29. Поломеева О.А. Физико-химические методы исследования и техника ла-бораторных работ. Санкт-Петербург: Лань. 2023 г. 108 с.
30. Стоянова А.Д., Конькова Т.В. Физико-химические основы технологии обезвреживания жидких техногенных отходов. Учебное пособие. Вологда: Инфра-Инженерия. 2023 г. 228 с.
31. Нисина О.Е., Лановецкий С.В., Косвинцев О.К. Влияние параметров уль-тразвуковой обработки на остаточное содержание сульфата кальция в твердых галитовых отходах. Вестн. технол. ун-та.2018. Т. 21, № 8. С. 70-73.
32. Оратовская А.А., Бабков В.В., Шатов А.А. и др. Использование отходов производства кальцинированной соды для получения вяжущих и строи-тельных материалов на их основе // Строительные материалы», №2, 2012, с.52-54.
33. Шатов А.А., Сафаргалеева Е.А. О некоторых проблемах природопользо-вания и устойчивого развития химической промышленности//Химия в ин-тересах устойчивого развития. – 2014. - Т.22. - №3.-с.327-335.
Рецензия
Для цитирования:
Шакиров Т.Р. Физико-химические особенности очистки природного и техногенного рассола в производстве кальцинированной соды. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2025;87(2). https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-2-
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
