Способ получения фосфогипса

 

Изобретение относится к способам получения сушеного фосфогипса, преимущественно применяемого в качестве мелиоранта почв, и может быть использовано в химической промышленности при производстве серной кислоты , а также в промьшленности строительных материалов. Целью изобретения является повышение насьшного веса сушеного фосфогипса и снижение энергозатрат. Это достигается тем, что перед дегидратацией фосфогипса, предпочтительно на стадии образования суспензии, вводят добавку.гидрофобизатора и дегидратацию ведут при скорости нагрева фосфогипса 15 - 25 град/с. В качестве добавки берут 0,8-2,2 кг/т безводного фосфогипса монои/или диалкилфенилсульфокислоты общей формулы R SO,H где R4 - алкильный радикал Cg-Cfs ; R - водород или алкильный радикал s, являющийся продуктом сульфирования побочной фракции производства синтетических моющих веществ, кипящих при температуре вьше 340 С. Фосфогипс после сушки имеет насыпной вес 0,85-1,2 т/м . 1 з.п. ф-лы, t табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>) 1 С 01 F 11/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOP CHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4174272/31-26 (22) 04.01.87 (46) 07.02.89, Бюл. Ф 5 (71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им. В.И.Ленина (72) З.А.Карпович, Г,Л.Звягинцев, А.И.Кравченко, Е.В.Третьяк, В.В.Бочаров, И.И.Рудь, П.В.Классен и В.И.Парамонов (53) 661.842.532(088.8) (56) Установка сушки фосфогипса.

Вавсоск — В 5 Н, ФРГ, контракт Сумы—

46-09/00950-117, 12.09.79. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОГИПСА (57) Изобретение относится к способам получения сушеного фосфогипса, преимущественно применяемого в качестве мелиоранта почв, и может быть использовано в химической промышленности при производстве серной кислоты, а также в промьппленности строительных материалов. Целью изобретеИзобретение относится к способам получения сушеного фосфогипса, преимущественно применяемого в качестве мелиоранта почв, и может быть использовано в химической промьппленности для указанных целей и при производстве серной кислоты, а также в промьппленности строительных материалов.

Целью изобретения является повышение насыпного веса и снижение энергозатрат.

„„SU» 1456367 А1 ния является повышение насыпного веса сушеного фосфогипса и снижение энергозатрат. Это достигается тем, что перед дегидратацией фосфогипса, предпочтительно на стадии образования суспензии, вводят добавку. гидрофобизатора и дегидратацию ведут при скорости нагрева фосфогипса 15—

25 град/с. В качестве добавки берут

0,8-2,2 кг/т безводного фосфогипса моно- и/или диалкилфенилсульфокислоты общей .формулы Я1

B SO3H где R» — алкильный радикал С -C»s, Rq — водород или алкильный радикал

С -С»r являющийся ripopyxTow сул Ъирования побочной фракции производства синтетических моющих веществ, кипящих при температуре выше 340 С. Фосфогипс после сушки имеет насыпной вес

0,85-1,2 т/м . 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Пример. Кислотное разложение фосфатного сырья ведут в десятисекционном реакторе с рабочим объемом

750 м .при 75+3 С. Исходное фосфатное сырье — апатитовый концентрат (АК) имеет следующее содержание основных компонентов, %: Р О 39,4;

СаО 52; F 3.

В реактор на 1000 мас.ч. АК подают 993,1 мас.ч. серной кислоты концентрацией 92,5% Н БО,» и 3336 мас.ч. оборотной фосфорной кислоты концент3 145636 р цией 16,75% Р О . B ходе процесса. р зложения часть паров воды и фторист |х газов удаляется в газовую фазу, а основная масса прореагировавших компонентов образует 4996,5 мас.ч.

5 суспензии, которая циркулирует в реакторе. Жидкая фаза суспензии — растврр фосфорной кислоты, твердая фаза с спензии в основном состоит из плох растворимого сульфата кальция в в де Са804 2Н О.

Суспензию из,десятой секции насос м подают на карусельный вакуумльтр с рабочей поверхностью 80 м, е фосфогипс отделяют от фосфорной к слоты и промывают трехкратно протиотоком горячей водой с температурой

5+5 С в количестве 1680,06 мас.ч, лажный гипс в количестве 1982,8 мас.ч.,20 т.ч. 1269 мас.ч. безводного, на равляют на получение товарного суеного фосфогипса. Продукционную фесфорную кислоту 1358 мас.ч. концентрацией 28% Р О направляют на производ- 25

<ство минеральных удобрений. Промывные растворы в количестве 3336 мас.ч. направляют в виде оборотной фосфорной кислоты в реактор на разложение сыья. 30

В фосфогипс дополнительно перед тадией дегидратации вводят 1,44 мас.ч. в пересчете на безводный фосфогипс ,8 кг/т(смеси моно- и/или диалкил енилсульфокислот общей формулы

35 1 03 где R — алкильный радикал С -С з, 40

R — водород или алкильный радикал С -С < .

Смесь получают путем сульфирова,ния побочных продуктов производства синтетических моющих веществ из .фрак- 45 ции алкилбензолов, кипящих при температуре более 340 С.

Для лучшего распределения добавки, имеющей свойства гидрофобизатора, по поверхности кристаллов фосфогипса ее вводят в десятую секцию реактора.

Часть влажного фосфогипса, кристаллы которого покрыты гидрофобизатором, в количестве 1210,85 мас.ч. по55 дают на дегидратацию в трубу-сушилку диаметром 1,7 м с рабочей высотой

43 м, куда одновременно подают продукты сгорания топлива с температурой

4

650-700"С, а выводят с температурой

200-250 С.

В трубе-сушилке дегидратацию фосфогипса ведут в условиях темпа нагрева 20 град/с. На выходе из трубы-сушилки получают 870,47 мас.ч. продукта дегидратации фосфагипса с общим влагосодержанием 11%.

С продуктами сгорания топлива удаляют 340,38 мас.ч. паров воды. В циклоне и электрофильтре после трубысушилки продукт дегидратации отделяют и направляют на охлаждение до 50 .

Охлаждение ведут в пневможелобах с подачей окружающего воздуха с температурой 20 С в качестве охлаждающего компонента.

Охлажденный полупродукт, дегидратации смешивают с оставшимися

773,39 мас.ч. влажного фосфогипса в смесителе лопастного типа диаметром

2 м.

После смешения получают 1643 мас.ч. сушеного товарного фосфогипса, содержащего 22,76% Н О общ., в т. ч. 5%

Н О свободной. Насыпной вес продукта

1,12 т/м, угол естественного откоса, который характеризует сыпучесть процукта 46 2о

Результаты исследований приведены в таблице (где G — средний расход добавки моно- и/или диалкилбензолсульфонатов; g — тепм нагрева фосфогипса при дегидратации, град/с; W— влажность фосфогипса общая перед дегидратацией).

Компоненты добавки обладают гидрофобизирующими свойствами, поэтому после выделения фосфогипса из суспензии и его промывки они спосоествуют более полному отделению от осадка свободной влаги. Влажный гипс содержит порядка 30-38% Н О общ. вместо

39-43% по известному способу. Пониженное содержание влаги в фосфогипсе обуславливает снижение энергозатрат на его дегидратацию. Для обеспечения целевых качественных показателей сушеного фосфогипса дегидратацию влажного фосфогипса, кристаллы которого покрыты пленкой гидрофобизатора, согласно отличительных особенностей способа ведут в условиях, когда темп нагрева фосфогипса поддерживают в пределах 15-25 град/с.

В этих условиях, несмотря на то, что удаляется помимо свободной влаги часть кристаллизационной по реакции

56367

q w X град/с

Ю

G, кг/т безв. фосфегипса

Примечание

Затраты топлива на

Ограничивающие значения асыпой гол стестенкого ес то» аркоо фосфогипса ,/ з параметпроцесс

ТУТ/т гипса ткоса, рад ров

5 6

20 36,2 0,026 1,1 46,2 Оптимум

Нижнее допустимое значение

1,8

20 37ю1 Ое 028 Ов85 40э4 G Сиии

0,8 насыпного веса

20 35 8 Од025 1 2 46 S G = Смачс

Верхний допустимый предел экономически целесообразного расхода добав.

2,2

Ие достигается цель.

Насыпной вес

<0,85 т/м

4 0,6 . 20 38,0 0,034 . 0,8

5 14

CaSOp ° 2Не0 — СaSO) ° 0,5Hg0+ 1,5Н20

Са$0 + 0,5Н>0 сохраняется в ocHoBHQM скелетная форма и размеры первоначальных достаточно крупных кристаллов Са$0 2HgO а пленка гидрофобизатора на поверх- ности кристаллов не разрушается. Наличие пленки гидрофобизатора снижает коэффицчент трения между кристаллами, что обеспечивает высокую сыпучесть как продукта дегидратации при транспортировке и при охлаждении, так и конечного продукта.

Предлагаемый способ дает возможность повысить насыпной вес до 0,851,2 против 0,45-0,6 т/м по известному, снизить энергозатраты до

0,026 ТУТ/т фосфогипса (0,038 ТУТ/т по известному).

Формула изобретения

1.- Способ получения фосфогипса, включающий разложение фосфатного сырья серной кислоты, выделение осадка фосфогилса из полученной суспензии, промывку его и легидратац1пе прп нагревании, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения насыпно5 го веса продукта и снижения энерго. затрат, в фосфогипс перед дегидратацией вводят добавку гидрофобизатора— смеси моно- и/или диалкилфенилсульфонатов общей формулы .

R, / i SOÇH

R2 где R, — алкильный радикал С4-С 5, 15 R — Н или алкильный радикал

С -С„ являющейся продуктом сульфирования побочной фракции производства синтетических моющих веществ, кипящей при

20 температуре выше 340 С, причем добавку вводят в количестве 0,8-2,2 кг/т безводного гипса, а дегидратацию ведут при скорости нагрева фосфогипса

15-25 град/с.

26 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью равномерного распределения гидрофобизатора, его вводят в суспензию фосфогипса.

1456367

Продолжение таблицы .1 2 3 4 5 6 7 8

2,4 20 35,7 0,025

1,2 46,8 С у G„a«Высокий расход добавки зко 18 15 362 0030

111 46,2 Q Q мин

Нижний допустимый предел интенсивнос1,8 25

36, 2

0,025 0,86 40,6 Я Я аас

Нижнее допустимое значение насыпного веса

1,8 10 36,2 .0,035 1,1

46,2 Q < Q лнн Из-за низкой интенсивнос1,8 30 36,2 0,025 0,8

Q > йна с

Иэвест" вый

40,8 0,038 0,55 36

Тираж 435

Подписное

Заказ 7484/18

3HHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л.Темирова

Редактор Н.Гунько Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи f комически не оправдывается изменениями качества продукта ти дегидратации.

Верхний предел экономически целесообразного расхода топ" лива ти процесса расход топлива идентичен расходу топлива способнпрототипа

Насыпной вес меньше 0,85 т/м, ухудшенная подвижность продукта