Kalsiumkloriditehtaan suotosakan pesu

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantajana oli TETRA Chemicals Europe Oy:n Kokkolan kalsium kloriditehdas. Tehdas tuottaa vuosittain noin 170 000 tonnia kalsiumkloridia hiutaleina ja liuoksena. Prosessin sivutuotteena saadaan hiilidioksidia, joka myydaan nesteytettavaksi.

Kalsiumkloridin tuotantoprosessissa syntyy suotosakkaa, johon jää vesipesusta huolimatta jonkin verran kalsiumkloridia. Työn tarkoituksena oli tutkia suotosakan kalsium kloridipitoisuuden alentamista laimealla suolahapolla toteutetun pesun avulla.

Koeajoissa käytettävän laimean suolahapon enimmaisväkevyydeksi sovittiin toimeksiantajan kanssa 5 prosenttia. Koeajot päätettiin toteuttaa kokonaisuudessaan laboratoriomittakaavassa. Koeajoissa käyttamämme suotopuristin saatiin lainaan ammattikorkeakolumme Chemplant-oppimisympäristöstä. Koeajot suoritettiin kalsiumkloriditehtaassa mahdollisimman vertailukelpoisten tulosten aikaansaamiseksi.

Koeajojen toteuttaminen tehtaalla vaati joitakin muutostöitä, kuten esimerkiksi venttiilien ja putkilinjojen asentamista. Suotopuristin asetettiin tehtaan prosessissa käytettävien suotopuristinten yhteyteen. Pesussa käytettävä suolahappo saatiin tehtaan suolahappolinjasta ja laimennettiin sopivaan väkevyyteen.

Suoritimme kuusi koeajoa, joissa pesunesteen happopitoisuutta nostettiin prosentin porrastuksin. Suotosakan analyysitulokset osoittivat, ettei laimean suolahapon käyttamistä suotosakan pesuun ole havaittavaa vaikutusta sen sisältamän kalsiumkloridin määrillä käyttämillämme suolahappopitoisuuksilla.

The study was commissioned by the Kokkola calcium chloride plant of TETRA Chemicals Europe Inc. The plant produces about 170 000 tons of calcium chloride as flakes or as a solution per year. The plant produces also carbon dioxide as a by-product. Carbon dioxide is sold out for liquation.

A filter cake is generated in a calcium chloride production process. A filter cake contains calcium chloride and is washed with water to reduce the amount of calcium chloride. Even after washing there are considerable amounts of calcium chloride left in the cake. The purpose of the thesis was to test if the calcium chloride percentage could be reduced by washing the cake with a diluted hy­drochloric acid solution.

In cooperation with the plant's management the maximum concentration of hydrochloric acid was agreed to be five percent and the trial runs would be done with a laboratory scale filter press. The trial runs were conducted at the calcium chloride plant in order to achieve the greatest possible similarity between the plant's process conditions and the trial runs.

The execution of the trial runs demanded some additional valves and pipes to be installed. The filter press was installed to use the same pipes and pumps as the plant's own filter presses. Hydrochloric acid used in washing was acquired from the plant's acid line and diluted to the appropriate concentration.

Six trial runs were performed in which the percentage of hydrochloric acid was increased at steps one percent after each run. The results from the analysis conducted of the filter cakes showed that the increase of percentage of hydrochloric acid in the washing solution did not result a decrease o the calcium chloride content in the filter cakes.