A klór-alkáli iparban használt tömény kősóoldatok flokkulá-cióval, szedimentációval és ioncseréléssel történő tisztítási lehetőségeinek feltérképezése

Mapping of the purification possibilities of saturated brine solutions used in the chlor-alkali industry by flocculation, sedimentation and ion exchange

Abstract

The previously widely used mercury cell electrolysis has nowadays been replaced by the more environmentally friendly membrane cell process in the chlor-alkali industry, which technology, however, requires a much cleaner brine containing no more than ppb (parts per billion, expressed by weight) of metal contaminants. By damaging the membrane, metal impurities impair the purity of the products and increase the specific electricity consumption of the cell. For this reason, the purification of saturated brines produced from mine salt or sea salt is of particular importance in today's chemical industry, and the development of current purification methods promises many advantages.

We report on the mapping of the removal possibilities of trace metal contaminants (Al, Ca, Mg, Fe) in both model solutions and rock salt solutions used in real industrial environments. We experiment-ally investigated the possibilities of coagulation, sedimentation, flocculation and ion exchange, mapping the effect of various parameters (pH, temperature, flocculant concentration, contaminant ion concentra-tions, time, saturation and functional group of the ion exchange resin) on the removal efficiency.
Project  no.  C1340882  has  been  implemented  with the  support  provided  by  the  Ministry  of  Culture  and Innovation  of  Hungary  from  the  National  Research, Development  and  Innovation  Fund,  financed  under  the KDP-2021 funding scheme.

ÖSSZEFOGLALÓ

A klór-alkáli iparban korábban széleskörűen használt higanycellás elektrolízist napjainkra a kör-nyezetbarátabb membráncellás eljárás váltotta fel, mely azonban jóval tisztább, fémszennyezőket legfel-jebb ppb (milliárdodrész, tömegben kifejezve) nagyságrendben tartalmazó sóoldatot igényel. A fém-szennyezők a membrán károsítása révén rontják a termékek tisztaságát és növelik a fajlagos villamose-nergia-fogyasztást. Emiatt a bánya- vagy tengeri sóból előállított tömény sóoldatok tisztítása napjaink vegyiparában kiemelt jelentőségű, a jelenlegi tisztítási eljárások fejlesztése számos előnnyel kecsegtet.

Előadásunkban beszámolunk mind modell-, mind valós ipari környezetben használt kősóoldatok nyomnyi fémszennyezőinek (Al, Ca, Mg, Fe) eltávolítási lehetőségeinek feltérképezéséről. Kísérletileg vizsgáltuk a koaguláció, a szedimentáció, a flokkuláció és az ioncserélés lehetőségeit, feltérképezve különbö-ző paraméterek (pH, hőmérséklet, flokkulálószer-koncentráció, szennyező ionok koncentrációi, idő, ioncserélő gyanta telítettsége és funkciós csoportja) hatását az eltávolítás hatékony-ságára nézve.
A C1340882 számú projekt a Kulturális és Innovációs Minisztérium Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból nyújtott támogatásával, a KDP-2021 pályázati program finanszírozásában valósult meg.