Способ переработки шлама станции нейтрализации сточных вод производства фосфорных удобрений

 

) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМА СТАНЦИИ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЯ i путем его кислотного разложения при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения температуры процесса, сокращения продолжительности разложения шлама и более полного использования разлагаквдего агента, кислотное разложение ведут пульпой при соотноношении CaOiHj-SO., равном 1:1,14: 4,78, при температуре 75-80°С в течение 30-40 мин, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что разложение ве- . дут пульпой следуквдего состава, мас.%: РпОу 15-20; СаО 8-14; (/) 0,1-1,1; F 1,0-2,2; 0,5-1,5; примеси 3-7; HjO остальное .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1 (!9) ПИ

SaO С 05 В 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

Л1) 3389566/23-26 (22) 02 ° 02.82 (46) 30.08.83. Бюл. 9 32 (72) И.П.Наркевич, A.Н.Мурашкевич, В.В.Печковский, В.Ф.Кармышов и В.С.Стрельчонок (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени технологический инстнтут им. С.М.Кирова (53) 631.85(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ 9 2854433, кл. С 05 В 11/00, опублик. 1980.

2. К вопросу утилизации шламов . станции нейтрализации. Отчет НИИУФ, Р гос. регистрации 77001347. Научнотехнический реферативный сборник.

Сер. "Промыаленность минеральных удобрений и серной кислоты, вып.5, М., НИИТЭХИМ, 1980 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМА

СТАНЦИИ НЕИТРАЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД

ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ .путем его кислотного разложения при повьиаенной температуре, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения температуры процесса, сокращения продолжительности разложения шлама и более полного использования разлагающего агента, кислотное разложение ведут пульпой при соотноношении СаО:Н>804., равном 1:1,14:

4,78, при температуре 75-80 С в тео чение 30-40 мин.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем что разложение веУ

Р дут пульпой следующего состава, е мас.В: Р О 15-20; СаО 8-14;

И 804 80g 0,1-1,1у Р 1,0-2,2;

R 0 0,5-1,5; примеси 3-7; H О остальное.

1038329

Изобретение относится к химическОй промышленности и находит применение в производстве минеральных удобрений..

Известные способы переработки шламов станции нейтрализации сточных вод, содержащих, мас.Ъ: Р О 4:6i

СаГ> 10:12 в пересчете на сухое вещество, основываются либо на разло>кении их кислотами, либо на смешении их с другими сыпучими компонентами, такими как шлак, зола и т.д. с последующим получением удобрений. Так в известном способе утилизации фосфатного шлама получают малоконцентрированное фосфорсодержащее удобрение. 15

Металлургический шлак в количестве

1000 г, содержащий 1,2Ъ Р О, смешивают с 300 г фосфатного шлама, содержащего, мас.Ъ;Н О 50; Р О 21 в пересчете на сухое вещество, далее смесь перелопачивают, подсушивают, удаляя 10Ъ Н О, и размалывают в обогреваемой мельнице до получения сухих гранул, готовый продукт содержит

3„4% водорастворимого Р>О 1, >5

Недостатками этого метода являются низкое содержание усвояемой

Р Оу в конечном продукте: 3,4 мас.Ъ, невысокая степень извлечения Р>0 из шлама в конечный продукт: 90 Ъ, а также сложность процесса в связи с наличием нескольких технологических стадий: смешение, переЛопачивание, сушка, размол.

Йаиболее близким к предлагаемому является способ обработки фосфорсодержащего шлама концентрированной серной кислотой при высокой температуре. для этого шлам, содержащий, мас.Ъ: Р О 13,92, СаО 49,77;

F 20,68; Б10 > 5,1; И 0,63 обраба- 40 тывают 95%-ной серной кислотой, взятой в 20%-ном избытке от стехиометрического количества при 170180 С в течение 1 ч. В результате разложения и сушки получают продукт,45 содержащий, мас.Ъ: F 0,45; Р О 8,0;

СаО 20,6. В газовую фазу выделяется

HF и SiF» (2 .

Недостатками способа являются высокая температура 170-180 С, 50 низкая степень использования разлагающего агента 80% (так как берется 20%-ный избыток Н 1БО», который необходимо нейтрализовать), а также невысокая степень извлечения

Р О в продукт в водорастворимой форме 90%. цель изобретения - снижение температуры процесса, сокращение продолжительности разложения шлама и 6О более полное использование разлагающего агента;

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки шлама станции нейтрализации сточ- 65 ных вод производства фосфорных удобрений путем его кислотяого разло жения при повышенной температуре, процесс ведут пульпой при соотношении СаО: Н БО», равном 1:1,14:4,78 при 75-80ВС в течение 30-40 мин.

Разложение ведут пульпой следующего состава, мас.Ъ: Р О 15-20;

СаО 8-14; H SO4, 0,1-1,1; F 1,0-2,2;

R

Количественное соотношение компонентов, т.е. соотношение шлам: пульпа выбрано исходя из содержания свободной серной кислоты в пульпе и содержания СаО в шламе по уравнению, СОО > Н ->04 Са604 < Н О, что соответствует массовому отношению

СаО (в шламе) к содержанию Н, БО4(в пульпе), равном 1: 1, 14: 4, 78. Проведение процесса при соотношении, большем чем 1:1,14 не позволяет достигнуть высокой степени разложения шлама, а, следовательно, и высокой степени использования полезных компонентов шлама,а при соотношении СаО, содержащемся в шламе, к содержанию

Н1$04 В в пульпе, равном или менее

1:4,78 также не допустимо, поскольку привело бы к завышенному расходу и содержанию серной кислоты в конечном продукте.

По предлагаемому изобретению отсутствует необходимость предварительного приготовления пульпы, поскольку пульпа аналогичного состава имеется практииески во всех цехах по производству экстракционной фосфорной кислоты. При разложении апатита серной кислотой с избытком последней 2-3Ъ выше стехиометрического количества получается пульпа состава, мас.Ъ: СаО 7,0-11,0; Р>О 16-19;

Н>$04 В 60,6-1,1У, F 1,4-2,2; R Oy 0,5

0,7; примеси 3-5; Н60 остальное, а при разложении фосфоритов КаратауСаО 8-12; Р<о 16-.18у H SO4,® В0,4у меси 3-7; Н О остальное. При изменении концентрации Р О в сырье соответственно изменится содержа- . ние Н)РО4 и Н1$04 а пульпе в изобретении ориентируются на гото» вую пульпу ha том же производстве, то следует указать более широкие интервалы по содержанию в ней основных компонентов: Р О, СаО и

НВ$04 ВВВ, а именно, мас.% Рдо 1520 СаО 8-14 „H 2$04 сВоВО, 4-1, 1.

Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 250 мл, находящуюся в термостате при 80оС, вводят

125,0 r пульпы, содержащей, мас.%:

Р О 17,8 у Н> $04 0,80; СаО 9,3 4

Н>0 66,5у Р 1,0 R

1038329

Составитель Т.Докшина

Редактор Н.Грншанова Техред Т.Иаточка Корректор В. Бутяга

Заказ 6137/25 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

10 мин. Затем вводят 4,8 r шлама станции нейтрализации сточных вод цеха зкстракционной фосфорной кислоты Алмалыкского химического завода, содержащего, мас.Ъ: Р О 5,74;

СаО 18,7; Р 3 16; Н20 63,5; примеси 8,9, массовое соотношение СаО, содердащемся в шламе, к содержанию

Н1БО4 в пульпе равно 1:1,14. Разложенйе проводят в течение 30 мин при перемешивании. В результате степень разложения шпама составляет

98,8%, а степень использования серной кислоты — 97,5%.

Пример 2. В круглодонную колбу, находящуюся в термостате 15 при 75 С, вводят,167,0 r пульпы,содержащей, мас.Ъ| Р О 17,5; Н, БО4 0,6ð СаО 9,4; .Н О 64,7g

F 1,2; R<0> 1,1; примеси 5,5 и проводят опыт аналогично примеру 1, 2О прибавляя шлам в количестве 1,78 г, что соответствует массовому соотношению СаО, содержащемся в шламе, к содержанию Н БО4 е g в пульпе, равном 1:3. Разложение проводят в тече- 25 ние 35 мин при перемешивании. В результате степень разложения шлама составляет 99,0%, а степень использования серной кислоты 97,&В.

Пример 3. Для разложения шлама используют пульпу состава, мас. Ъ: Р О - 18юОЪ Н БО4се р1,0;

СаО 10,5; Н О 63,5; F 1,5; R>O 1,0; примеси 4,5 в количестве 100 r. К пульпе вышеуказанного способа, наг ретой до 80 С, прибавляют 1,12 r шлама по пРимеру 1, что соответствует массовому соотношению Са0, содержащемся в шламе, к содержанию

HTSO4 sosa пульпе, равном 1:4,78.

Разложение проводят в течение 40 мин при перемешивании. В результате степень разложения шлама составляет

99,2%, а степень использования серной кислоты 96,9В..

Таким образом температура проведения процесса согласно предлагаемого способа в два раза ниже, чем в прототипе, причем степень разложения шлама очень высока 98,2-99,2% и находится на уровне прототипа.

Это позволит значительно снизить знергозатраты и уменьшить коррозию оборудования. Время разложення также снижается в 1,5-2 раза, что позволит интенсифицировать процесс переработки шлама. Степень использования серной кислоты в предлагаемом способе составляет 96,5-98,3 мас.Ъ, причем свободная кислота, содержащаяся в пульпе, используется на разложение шлама, а в прототипе серная кислота используется на 86%, причем избыточное ее количество требует последующей донейтрализации, т.е. теряется безвозвратно.