Способ переработки отходов фосфорного производства

 

Изобретение относится к способам переработки отходов фосфорного производства - коттрельного молока - на удобрение и позволяет повысить качество удобрения за счет увеличения содержания в нем Р<SB POS="POST">2</SB>О<SB POS="POST">5</SB> в водорастворимой форме и упростить процесс. Способ включает обработку коттрельного молока фосфорной кислотой с образованием дигидрои гидрофосфатов, введение в полученную суспензию соединений бора при соотношении Р<SB POS="POST">2</SB>О<SB POS="POST">5</SB>: В, равном (75 - 100):1, сушку суспензии при 120 - 250°С. В качестве соединений бора используют боратовую руду, содержащую 5 - 14% В<SB POS="POST">2</SB>О<SB POS="POST">3</SB>, или маточный раствор производства борной кислоты, содержащей 2 - 4% В<SB POS="POST">2</SB>О<SB POS="POST">3</SB>. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))5 С 5 В 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4477206/31-26 (22) 14.07.88 (46) 07,05.90, Бюл. М -17 (71) Карагандинский государственный университет (72) М.К.Алдабергенов, Г.Т.Балакаева, А.Н.Ещанов, С.В.Лаврушов, Л.Н.Сыркин и М,Х.Ким (53) 631.85 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 735585, кл, С 05 В 11/10, 1977. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к способам переработки отходов фосфорного производства — коттрельного молока—

Изобретение относится к способам переработки отходов фосфорного производства — коттрельного молока продукта гидроудаления пыли электрофильтров фосфорных печей на фосфорнокалийные удобрения, Целью изобретения является повышение качества продукта за счет увеличения содержания в нем Р О в водорастворимой форме и упрощение процесса.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что разложение минеральной части коттрельного молока проводят фосфорной кислотой в количествах, обеспечивающих образование дигидрофосфатов (R = 1) и гидрофосфатов (R=2) при температурах 60—

85 С в течение 0,5-1 ч, На этой ступени достигается наиболее полное разложение минеральной части кот„„SU„„3 562332 Д 1 на удобрение и позволяет повысить качество удобрения за счет увеличения содержания в нем P О в водорастворимои форме и упростить процесс.

Способ включает обработку коттрельного молока фосфорной кислотой с образованием дигидро- и гидрофосфатов, введение в полученную суспензию соединений бора при соотношении Р О

В, равном (75-100):1, сушку суспензии при 120-250 С. В качестве соединений бора используют боратовую руду, содержащую 5-14Х В О, или маточный раствор производства борной кислоты, содержащей 2-47 В,,О, 1 з.п. ф-лы, 1 табл, трельного молока с образованием дигидро- и гидрофосфатов и окисление элементарного фосфора. Затем добавляют соединения бора в виде забалансовых боратовых руд или отходов борной промышленности в соотношениях

Р О . В = (75-100):1. Суспензию перемешивают в течение 20-40 мин и сушат. Бораты в фосфорнокислых растО ворах при температуре опытов 60-85 С легко переходят в растворимую форму в течечие 20-40 мин. Процесс даль" нейшей дегидратации полученной суспензии проводится при l?0-250 С.При этом происходят проце-..сы поликонденсации фосфатов и боратов с образова--. нием полимерных соединений фосфора и бора. Роль бора сводится к тому, что в этих условиях бор . частвует в реакциях совместной поликонденсации с фосфатами, образуя гетерополимер1562332.иые соединения боратофосфатного состава, содержащие P-О-В связи, Бор оказывает ускоряющее действие на процесс поликонденсации, вследствие чего интенсифицируется процесс дегидратации, что позволяет п.эвысить содержание Р2О в продукте, HH3HTb темпе ратуру процесса, Образующиеся гете. рополимеры с. Р-О-В связями являются, гидролитически малоустойчивыми (в

:|особенности с катионом калия),что

1 приводит к увеличению содержания водорастворимой "opMbr Р2 О у pro 9 3%

) общего его содержания, Являясь полез- ным микроэлементом, бор повышает;.а чес ::.о получаемого продукта„ Кром-: того.. природные бораты, а также о. ходы борной промьпппенности содержа магний, являющийся также полезным к мпонентом в удобрениях, присутс;— вие которого повышает питательные

1 свойства удобрений.

Количество вводимого бора зави сит От сОдержания фосфора, при этОм 25 экспериментально найдено оптимальным соотношение Р20 . R,, равным (100—

75) :1, В качестве источника бора могут оыть использованы боратовые руды,со держащие 5-14% В2ОЭ, а также отход борной промьппленности, например маточный раствор производства борной кислоты, содержащий 2-4% R O 3. Использование боратовых руд с сс держанием В2ОЭ ниже 5% приводит к снижению (до 20-24Х) содержания Р Л в продукте за счет увеличения в нем нераСтворимого остатка. Чем вьппе концентрация руды по В О, тем выше 40 кОнцентрация прОдукта ПО Р20 о

Уменьшение температуры сушки (ниже 120 С) приводит к ухудшению проо цесса дегидратации, а увеличение температуры «вьппе 250"С) — к резкому уменьшению водорастворимой формы

Р О в продуктах.

Процесс дегидратации фосфатов в присутствии соединений бора интенсифицируется, что позволяет прово, дить сушку при низких температурах (120-250" С), повысить питательные свойства удобрений за счет введения полезных компонентов: бора и магния при одновременном увеличении водо.растворимой части Р20 до 93% от об55 щего его содержания, Пример 1, Коттрельное молоко, -.îäåðæàùåå 0,5% элементарного фосфо ра, состав сухого остатка, мас.Х: .Р<О 23,5; СаО 8,3; К О 11,5; 1180

,4,2, обрабатывают фосфорной кислотой (70Х НэРО ) до R = 1 при 60 С в течение 1 ч, затем добавляют маточный раствор, содержащий 2,51% В Оэ, в соотношении Р О . В = 100:l,äàëüíåéшую дегидратацию ведут при 250 С, Состав полученного продукта,Х:

20 У6Р 55,?; Р2 О 5 У се 52, О; Р205 Ярды

16,9; содержание Р О д„от его обще"

ro 30,6; В2О 1,7; K О 12,0; 1180 6,8, Сумма питательных компонентов 72,5%.

П р и и е р 2. Коттрельное молоко того же состава, что в примере .1, разлагают фосфорной кислотой до R =

l 2, В качестве источника бора используют маточный раствор, содержащий 3,6Х В2Оп. Сушку продукта проводят при 250 С.

Пример ы 3-7. Коттрельное молоко того же состава обрабатывают фосфорной кислотой до R = 1,5, В качестве источника бора используют борат, содержащий 11,2% В О, в соотношении P O . В 100:1. Опыты отличаются температурой сушки, il p и м е р ы 8-12. Условия проведения опытов такие же, как в примерах 3-7, однако отличаются соотношением P О„,: В = (75."1).

Л р и м е р ы 13-17. Коттрельное молоко разлагается фосфорной кислотой по R = 1,7, В качестве источника бора использован борат, содержащий

6,1% В2ОЭ, при соотношении P 0 . В=

100е

Состав продуктов, полученных в примерах 1 — 17 представлен в таблице, Из результатов опытов видно,что сумма питательных компонентов в удобрении составляет 31,3 — 72,5Х.Содержание водорастворимой формы Р<О> увеличивается с 25Х и в зависимости от соотношения Р О . В и от температуры процесса сушки составляет

28,1 — 92,4% от общего его содержания. Удобрение обогащено микроэлементами — бором и магнием.

Из источника соединений бора наиболее предпочтительным является использование маточного раствора,так как он не содержит твердых примесных компонентов, вследствие чего содер" жанне Р,1О в продукте наибольшее.

Продукты характеризуются хорошиHH физическими свойствами, негигро1562332 скопичны, отсутствует свободная кислотность,бор в продукте находится в водорастворимой форме и равномерно распределен. 5 повышения качества удобрения эа счет увеличения содержания в нем Р О

2 Х в водорастворимой форме и упрощения процесса, перед сушкой в суспензию вводят соединения бора при массовом соотношения Р 05 . В, равном (75

100) :1, при этом сушку ведут при

120-250 С.

2.Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве соединений бора используют боратовую руду, содержащую 5-147 В Оз, или маточный раствор производства борной кислоты, содержащий 2-47 В 0

1 3

Формула изобретения

1, Способ переработки отходов фосфорного производства на удобрения, 10 включающий обработку коттрельного молока фосфорной кислотой с образованием дигидро- и гидрофосфатов,сушку полученной суспензии, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью 15

П - 8 мер

Состав продуктов,в мас.2

Рт01 PsO S Ртлу . ВтОв в т0

Р107

Содерва нне 8<О в руде, Х

Р,О5 водн, от обн., Х

Сумма пнтателънмк компонентов, Х мпеук.ост.

Р107 . В лрототнл

52,0

400

50,1

13,0

9,0

25,0

59,1

150 180

120 l 50

1Во

55,2

5I,3

26,3

30,8

34,2

38,0

41>1

25,0

28 3

32 ° 7

35,7

38,3

16,9

15,1

24,2

22,2

20,4

12,0

4,8

23,1

21, 1

I9,8

Il,8

5 7

100: I

100: 1

100:1

100:I

100:I

100:1

100:1

75!1

75:l

75!1

75:I

75:1.6 ° 8

6 ° 2

2,5

2,9

3,1

3,2

3,3

3,3

3,7

3,8

4,0

22,5

24,0

24,1

26,9

ЗО,О!

00:II:0,34 100:1

100!11:0,34 100:1

100:lll0,34 I00:1

100:ll:0,34 100:I

100:11:0,34 100:1

0,7 5,9

0,7 6,5

0,8 6,7

0,9 8,0

1,0 .8,5

6,1

6,1

6,1

6,1

6;1

350

23 1

25,4

26,3

29,5

32,4

20,5

17,9

12,5

8,3

3 I

13 1,7

14 1,7 !

5 1,7 !

6 1,7 17 1,7

2,2

2,4

2,6

2,8

2,9

88,7

70,5

47,5

28,1

9,6

31,3

33,6

34,2

38,6

42,4

" Ислолъвувт маточнъа> раствор.

Составитель В.Вилинская

Техред М. Ходанич Корректор М, !!1ароши

Редактор Н. Гунько

Заказ 1036 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101!

Is»естм>зЪ . 1,0

Предпагаеммй 1 1,0 г

3 1,5

1,5

5 1,5

6 1,5

7 1,5 в

9 1,5

10 1,5

11 1,5

12. 1,5

10:31:0,54

100:25:0,48

100:17!0>40

100: 17:0,40 !

00!17:0,40

100:!7:Oi40

100!17:0,40

100!17:0,60

100: 1740 ° 60

100:17:0,60

100:!7:0,60

100:17:0,60

2,51

3,60

11 2

11,2

ll,2

ll ° 2

II 2

11,2

l l,2

lI,2

l l,2

I l >2

52,0

49,0

25,8

29,3

32,1

35,4

38,0

23 5

26,8 .30,4

33,2

35,8.! 7 12,0

1,6 11 ° 6

0,7 6,$

0,9 8,0

1,0 8>7

1,2 9 ° 6

1,3 10,2

I 0 6,0

1,3 7,3

1,4 8,1

1,5 9,2

l,7 9,8

30,6

29,4

92,0

72,1

$9,6

3l,&

11 7

92,4

74,6

60,5

33,0

l4,9

72,5

68,4

3$,5

41,!

44,9

49,4

52,8

33 8

39,1

43,7

47,9

51,5