Способ переработки фторфосфатного шлама
Изобретение относится к способам переработки отходов производства, в частности к способам переработки фторфосфатньпх пшамов, образующихся при нейтрализации сточных вод производства фосфорных удобрений. Цель изобретения - -прощение процесса при одновременном уменьшении энергозатрат и расхода реагентов. В способе переработки фторфосфатного шлама, включающем его обработку раствором сернокислого аммония, содержащим свободную серную кислоту, последующее разделение твердой и жидкой фаз, нейтрализацию щадкой фазы и последующую переработку полученной суспензии, жидкую фазу нейтрализуют раствором гидроксида кальция до рН 5-7, осадок отфильтровывают, а фильтрат возвращают на переработку исходного фторфосфатного шлама. Нейтрализацию жидкой фазы раствором гидроксида кальция проводят в течение 15-20 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. «С ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Л0 „„ 456394 (51) 4 С 05 В 11/04
) gkTE" "1и"
L !
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4172753/31-26 (22) 04.01.87 (46) 07,02.89. Бюп. У 5 (71) Белорусский технологический институт им. С.M.Kèðîâà (72) Н.И.Воробьев и О.Б.Дормешкин (53) 631,8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 11<1093, кл . С 05 В 11/04, 1984 . (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРФОСФАТНОГО ШЛАМА (57) Изобретение относится к способам переработки отходов производства, в частности к способам переработки фторфосфатных пламов, образующихся при нейтрализации сточных вод производства фосфорных удобрений. Цель
Изобретение относится к способам переработки отходов производства, в частности к способам переработки фторфосфатнык шпамов, образующихся при нейтрализации сточных вод производства фосфорных удобрений.
Цель изобретения — упрощение процесса при одновременном уменьшении энергозатрат и расхода реагентов.
Пример 1. 20 г шлама нейтрализации сточных вод, содержащего 32%
P.. 0, 17,4% (в пересчете на сухое вещество), смешивают с 200 г раствора сернокислого аммония, содержащего
20 мас.% (NH ) S04, 1;5 мас.% Н2S04
Полученную суспензию перемешивают в течение 60 мин при 60 С. Образовавшийся осадок затем отфильтровывают, фильтрат нейтрализуют 10%-ным раствоизобретения — упрощение процесса при одновременном уменьшении энергозатрат и расхода реагентов. В способе переработки фторфосфатного шлама, включающем его обработку раствором сернокислого аммония, содержащим свободную серную кислоту, последующее разделение твердой и жидкой фаз, нейтрализацию жидкой фазы и последующую переработку полученной суспензии, жидкую фазу нейтрализуют раствором гидроксида кальция до рН 5-7, осадок отфильтровывают, а фильтрат возвращают на переработку исходного фторфосфатного шлама. Нейтрализацию жидкой фазы раствором гидроксида кальция проводят в течение 15-20 мин. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
? ром гидроксида кальция до рН 6 в течение 20 мин. Образовавшийся осадок отфильтровывают и подсушивают при
100 С. Высушенный продукт содержит
40, 1% Р О, 0,3% F °
Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1, но при различных конечных значениях рН и продолжительности процесса нейтрализации и их результаты сведены в табл. 1.
Нейтрализация жидкой фазы раствором гидроксида кальция в предложенном интервале рН 5-7 приводит к образованию водонерастворимых двух-либо трехзамещенных фосфатов кальция, которые выпадают в осадок и отделяются фильтрацией. В то же время суль. фат аммония остается в фильтрате и может быть повторно использован для з 145639 обработки фторфосфатных шпамов, либо выделен в качестве конечного продук» та. В результате осуществления процесса по предлагаемому способу проБ
: цесс переработки шлама значительно упрощается, снижается расход реагентов за счет возвращения сернокислого аммония снова в цикл и замены дорогостоящего аммиака на нейтрализацию 1p недефицитным и дешевым реагентом.
; К преимуществам данного способа сле1 дует отнести образование концентрированного фосфорного удобрения, содержащегоо до 40 . Р О . 15
Проведение нейтрализации до вели чин рН ниже 5 приводит к недостаточ но полному осаждению Р О из жидкой фазы. Осуществление нейтрализации до величин рН выше 7 ведет к образованию более основных фосфатов, т,е. к увеличению соотношения СаО/Р О и, кроме того, приводит к перерасходу гидроксида кальция за счет образования сульфата кальция, 25
Согласно предлагаемому способу замена аммиака на гидроксид кальция обеспечивает получение концентрированного фосфорного удобрения, содержащего до 40 . Р О . Это объясняется 30 тем, что удобрение, получаемое по известному способу, представляет смесь сульфата (NH 4). NH HPO< аммония. Содержание Р О < в нем составляет 2,35-4,90%, содержа" 35, íèå азота 20-21%, а остальное прихо1 ,дится на долю серы,. являющейся балластом и препятствующей получению концентрированного удобрения. Удобрение„ получаемое по предлагаемому спо- 4О собу, представляет смесь СаНРО и ra (РОд), т..е. не содержит в своем составе серы, .за счет чего и удается повысить содержание P O в продукте до 40 о е 45 При времени нейтрализации менее 15 мин (установлено экспериментально) наблюдается неполное протекание реакции нейтрализации, до 15-20 Р О остается в жидкой фазе и теряется. Уве- б0 личение продолжительности нейтрализации более 30 мин не приводит к возрастанию степени нейтрализации, поэ,тому нецелесообразно. Кроме того, при увеличении времени нейтрализации (более 30 мин) происходит гидролиз образовавшихся ди- и трехзамещенных фосфатов кальция до более основ-, ных соединений типа гидроксилапатита 4 Са (РО ) ОН>, что сопровождается возрастанием в жидкой фазе ионов Н и PO., т.е. снижением степени нейтрализации. Таким образом, время нейтрализации 15-30 мин является существенным для проведения процесса. После проведения процесса нейтрализации рассматриваемую систему можно представить в виде суспензии, содержащей СаНРО и Са (РО ) в твердой и (NH ) Таким образом, замена стадии упар- . ки стадией фильтрации обеспечивает упрощение процесса и получение концентрированного по Р О 5 продукта. В табл. 2 приведены сравнительные данные известного способа и предлагаемого. Предлагаемый способ переработки фторфосфатных шпамов обеспечивает значительное упрощение процесса, снижение расхода сернокислого аммония и аммиака, а также получение в качестве конечного продукта концентри- . рованного фосфорного удобрения, содержащего до 40Z Р О Формула изобретения 1. Способ переработки фторфосфатного шлама, включающий era обработку раствором сернокислого аммония, содержащим свободную серную кислоту, последующее разделение твердой и жидкой фаэ, нейтрализацию жидкой фазы и последующую переработку полученной суспензии, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при одновременном уменьшении энергозатрат и расхода реагентов, жидкую фазу нейтрализуют раствором гидроксида 5 1456394 6 кальция до рН 5-7, осадок отфнльтро- 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— вывают, а фильтрат возвращают на пе- шийся тем, что нейтрализацию рераоотку исходного фторфосфатного жидкой фазы раствором гидроксида кальшлама. ция проводят в течение 15-30 мин. Таблица Пример Темпер атура, С Время Концент обработеличина Н нейтрация н7SO4 У мас. Е ки мин алиэа60. 60 1:10 1,5 60 3,0 60 6,0 45 3,0 6 5 1:10 40 3,0 1:10 40 1:10 40 60 3,0 3,0 55 60 1:10 3,0 1:10 40 Известный 3 0 Продолжение табл;1 Пример Время нейтраСодержание компо- Содержанентов, Ж 1ние Р105 1, в фильтСтепень Р, оставшийся в осадке., Ж извлечения P 05 ли зации, мин ,рате по- из шпасле ней-,ма, Ж 96,5 40,1 300 0,51 91,3 0,68 93,7 90,1 41,2 120 30 86,0 38,7 91,2 0,41 40,8 0,91 89,5 90,1 35 0 0,71 90,1 29,8 0,69 36,2 90,1 0,79 90,1 100 93,7 0,50 40,3 93,7 Известный 90,1 2 4 0,20 Массовое Концентсоотноше- рация me mnaM: (NH<) 1:10 40 1:4 20 1:10 20! тралиэа ции, Х 100 93,6 80 93,7 3000 93,7 1900 93,7 1456394 Таблица 2 Показатели по способу Параметры способа известному предлагаемому Содержание Р О> в удобрении, мас.% 2,35-4,90 38,7-41„2 электроэнергия, кВт ч Стоимость 1 т нейтрализующего pearента, руб Расход сульфата аммония, Х 100 Не расходуется * Расход в пересчете на 1 т продукта ** По заводским данным. Составитель Р. Герасимов Редактор Н. Гунько Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова Заказ 7478/19 Тираж 392 Подписное ВНВП1И 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 Расход топлива и энергии*, в т.ч.: пар, Г-кал 4 37** 467** 26,2 (аммиачная вода марки Б) Не расходуется 360** 16,1 (известь техническая по ГОСТ 9179-77) 
