Способ получения раствора гидрокарбоната щелочноземельного металла - RU2017130269A

1. Способ приготовления водного раствора, содержащего, по меньшей мере, один гидрокарбонат щелочноземельного металла, включающий этапы:

a) обеспечения воды в основном технологическом потоке (1) и в, по меньшей мере, одном боковом технологическом потоке (2);

b) добавления, по меньшей мере, одного материала, содержащего карбонат щелочноземельного металла, к воде, предусмотренной в первой части (4) бокового технологического потока (2) для получения суспензии, содержащей по меньшей мере один материал, содержащий карбонат щелочноземельного металла;

c) добавления диоксида углерода или кислоты, имеющей, величину pK_a<5, к воде, предусмотренной во второй части (5) бокового технологического потока (2) и регулирования величины pH до интервала от 2,5 до 7,5 для получения подкисленной воды;

d) объединения суспензии, полученной на этапе b), с подкисленной водой, полученной на этапе c), для получения раствора или суспензии, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла;

e) дозирования раствора, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученного на этапе (d) в воду, предусмотренную в основном технологическом потоке (1), для получения водного раствора, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла; и

f) добавления гидроксида щелочноземельного металла, предусмотренного в воде, к водному раствору, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученному в основном технологическом потоке (1) на этапе e) для регулирования величины pH водного раствора, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла до интервала от 7,0 до 9,0 и образования водного раствора, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, имеющего концентрацию щелочноземельного металла в пересчете на гидрокарбонат щелочноземельного металла в интервале от 10 до 300 мг/л;

при том, что молярное соотношение между, по меньшей мере, одним материалом, содержащим карбонат щелочноземельного металла, на этапе b) и гидроксидом щелочноземельного металла на этапе f) находится в интервале от 50:1 до 1:10.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один материал, содержащий карбонат щелочноземельного металла, на этапе b) выбран из группы, состоящей из осажденного карбоната кальция, модифицированного карбоната кальция, тонкодисперсного карбоната кальция и их смесей, предпочтительно по меньшей мере одним материалом, содержащим карбонат щелочноземельного металла, на этапе b) является тонкодисперсный карбонат кальция.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один материал, содержащий карбонат щелочноземельного металла, на этапе b) выбран из группы, состоящей из мрамора, известняка, мела или их смесей.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один материал, содержащий карбонат щелочноземельного металла, на этапе b) добавляют в сухом виде или в водной форме и/или, по меньшей мере, один гидрокарбонат щелочноземельного металла, полученный на этапе d) содержит гидрокарбонат кальция и предпочтительно состоит из гидрокарбоната кальция и/или гидроксид щелочноземельного металла, добавленный на этапе f), содержит гидроксид кальция и предпочтительно состоит из гидроксида кальция и/или кислота на этапе c) имеет величину pK_a<4 и/или кислота на этапе c) выбрана из группы, состоящей из серной кислоты, соляной кислоты, азотной кислоты или лимонной кислоты или их смесей.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что, вторая часть (5) бокового технологического потока (2) расположена до первой части (4) бокового технологического потока (2).

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что этап объединения d) проводят в реакторном блоке (6), предпочтительно резервуаре или трубчатом реакторе, и/или раствор или суспензию, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученные на этапе d) подвергают этапу g) сепарации в блоке (7) сепарации, предпочтительно этап g) сепарации выполняют посредством пропускания раствора или суспензии, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла через фильтр, мембрану или фильтрующий слой или центрифугированием раствора или суспензии по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что величину pH на этапе c) регулируют до интервала от 3,0 до 7,0 и предпочтительно до интервала от 4,0 до 5,0 и/или величину pH на этапе e) регулируют до интервала от 5,5 до 7,5 и предпочтительно до интервала от 6,0 до 7,0.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что водный раствор, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученный на этапе f), имеет концентрацию щелочноземельного металла в пересчете на гидрокарбонат щелочноземельного металла в интервале от 20 до 200 мг/л и предпочтительно от 50 до 120 мг/л.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что молярное соотношение между, по меньшей мере, одним материалом, содержащим карбонат щелочноземельного металла, на этапе b) и гидроксидом щелочноземельного металла на этапе f) находится в интервале от 50:1 до 1:3, предпочтительно от 3:1 до 1:1,5.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что суспензия, содержащая, по меньшей мере, один материал, содержащий карбонат щелочноземельного металла, полученная на этапе b), имеет содержание твердых веществ в интервале от 0,01 до 20,0 мас.%, предпочтительно в интервале от 1,0 до 15,0 мас.%, и более предпочтительно в интервале от 5,0 до 10,0 мас.%, исходя из общей массы суспензии.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что раствор или суспензия, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученные на этапе d), имеют концентрацию щелочноземельного металла в пересчете на гидрокарбонат щелочноземельного металла в интервале от 100 до 1000 мг/л, и более предпочтительно в интервале от 300 до 600 мг/л, и/или концентрацию гидроксида щелочноземельного металла в воде этапа f) в интервале от 800 до 1700 мг/л, и предпочтительно в интервале от 1000 до 1300 мг/л, и/или гидроксид щелочноземельного металла, предусмотренный на этапе f), представлен в виде раствора, образованного на месте, предпочтительно раствор имеет содержание гидроксида щелочноземельного металла от 0,05 мас.% до 0,4 мас.%, предпочтительно приблизительно 0,1 мас.%, исходя из общей массы раствора, или гидроксид щелочноземельного металла, предусмотренный на этапе f), представлен в виде суспензии, имеющей содержание гидроксида щелочноземельного металла от 15,0 мас.% до 25,0 мас.%, предпочтительно приблизительно 20,0 мас.%, исходя из общей массы суспензии.

12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что гидроксид щелочноземельного металла в виде раствора предусмотрен в воде второго бокового технологического потока (3).

13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что концентрация диоксида углерода в растворе или суспензии, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученных на этапе d), находится в интервале от 50 до 2800 мг/л, предпочтительно в интервале от 200 до 750 мг/ и/или концентрация диоксида углерода в водном растворе, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученного на этапе e), находится в интервале от 10 до 2400 мг/л, предпочтительно в интервале от 100 до 550 мг/л и/или концентрация диоксида углерода в водном растворе, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученном на этапе f), находится в интервале от 0,001 до 20 мг/л, предпочтительно в интервале от 0,1 до 5 мг/л.

14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что водный раствор, по меньшей мере, одного гидрокарбоната щелочноземельного металла, полученный на этапе f), имеет величину pH в интервале от 7,2 до 8,9, а предпочтительно в интервале от 7,8 до 8,4.

15. Способ минерализации воды, включающий этапы:

i) обеспечения воды, подлежащей минерализации,

ii) предоставления водного раствора, содержащего, по меньшей мере, один гидрокарбонат щелочноземельного металла, полученного с помощью способа по любому из пп.1-14,

iii) объединения воды, подлежащей минерализации, этапа i) и водного раствора, содержащего, по меньшей мере, один гидрокарбонат щелочноземельного металла, этапа ii) для того, чтобы получить минерализованную воду, и

iv) добавления, по меньшей мере, одного гидроксида щелочноземельного металла к минерализованной воде, полученной на этапе iii).

16. Применение водного раствора, содержащего, по меньшей мере, один гидрокарбонат щелочноземельного металла, полученного с помощью способа по любому из пп. 1-14 для минерализации воды.

17. Применение по п.16, где вода является обессоленной или природной мягкой водой.