Способ переработки фосфорного шлама

 

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФСС- , ФОРНОГО ШЛАМА путем окисления фосфора до фосфат-иона в электролизере с графитовым анодом при перемешивании раствора электролита, содержащего хлорид-ион, отличающийс я тем, что с целью упрощения процесса за счет снижения температуры его проведения, в качестве раствора электролита, содержащего хлорид-ион, используют раствор хлорида натрия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление ведут при плотности тока 100-320 А/м и концентрации хлорида натрия 100300 г/л.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОО Ъ

РЕСПУБ ЛИК

OO 0)) gag С 25 В 1/00.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н 48TOPCklOMV СВИДЬТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ COCP

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ&ИЙ И ОТЙРЫТИЙ (21) 3436847/23-26 (22) 14.05.82 (46) 07.06.84. Бюл. У 21 (72) К.С.Ибишев, А. Баешов и E.Ë.Áóêåòîâ (71) Химико-металлургический институт АН КазССР (53) 661.635(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 447359, кл. С 01 В 25/12, 07.12.72.

2. Патент США В 4021322, кл. 204-103 (С25 В 1/22), опублик.

03.05.77

- (54)(57) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОРНОГО ШЛАМА путем окисления фосфора до фосфат-иона в электролиэере с графитовым анодом при перемешивании раствора электролита, содержащего хлорид-ион, о т л и ч а ю щ и йг я тем, что с целью упрощения процесса эа счет снижения температуры его проведения, в качестве раствора электролита, содержащего хпорид-ион, используют раствор хлорида натрия.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что окисление ведут при плотности тока 100-320 А/м и концентрации хлорида натрия 100300 r/ë.

1 0963

1

Изобретение относится к способам переработки фосфорных шпамов, получаемых в производстве элементного ,фосфора.

Известен способ переработки фосфорного шлама перекисью водорода, взятой в соотношении фосфор — перекись водорода 1:4. Обработку ведут при 100-150 С. Степень окисления фосфора 90,0-99,7% Р13.

Недостатками укаэанного способа являются значительный расход дефицитного окислителя, высокая температура процесса, а также необходи мость особой предосторожности при работе с окислителем, вызывающим сильные ожоги.

Известен также способ переработки фосфорного шлама путем окисления фосфора до фосфат-иона в электроли- 20 зере с графитовым анодом при перемешивании раствора электролита, содержащего хлорид-ион (используют солянокислый электролит) для получения фосфат-ионов необходимо про- 2g водить процесс при 180 С и выше L2l.

Недостатками этого способа являются сложность из-за необходимости поддержания высокой температуры процесса. Кроме того, использование

30 раствора соляной кислоты ухудшает условия труда обслуживающего персонала.

Цель изобретения — упрощение процесса за счет снижения температуры

его проведения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки фосфорного шлама путем окисления фосфора до фосфат-иона в электроли40 зере с графитовым анодом при перемешнвании раствора электролита, содержащего хлорид-ион, в качестве раствора электролита, содержащего хло-. р д-ион, используют раствор хлорида натрия.

Окисление ведут при плотности тока

100-320 А/м и концентрации хлорида натрия 100-300 г/л.

Оптимальная концентрация раствора хлористого натрия 100-300 г/л. При

50 этих концентрациях электролит имеет наибольшую электропроводность. При концентрациях ниже указанного предела электропроводность уменьшается, что приводит к возрастанию удель55 ного расхода электроэнергии.

Оптимальная анодная плотность тока 100-320 А/м . При плотности

06 1 тока выше 320 А/м наблюдается снижение степени окисления фосфора, а при плотности тока ниже 100 А/м снижается скорость процесса.

Для интенсификации процесса электролиз проводят при перемешивании °

Анодом выбран графит, который является устойчивым в данной среде материалом. Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях. Электрохимическое окисление фосфорного шлама проводят в стеклянной термостатированной ячейке на графитовом аноде. Анодное и катодное пространство разделены паранитовой диафрагмой.

Содержание фосфора в растворе ана-. лизируют весовым методом.

Навеску шлама берут в виде водной суспензии, так как шлам легко воспламеним на воздухе.

Пример 1. 300 мп суспензии шлама, содержащего 1,51 r фосфора и 250 г/л хлорида натрия, подвергают электролизу при анодной плотности тока 250 А/м и 25 С в течение 1,5 ч при перемешивании. В результате электрохимического окисления элементный фосфор в шламе переходит в раствор в виде фосфат-иона.

Степень окисления фосфора 98,47.

Пример 2. 300 мл суспензии шлама, содержащего 1,56 г фосфора и 250 г/л хлорида натрия электрохимически окисляют в течение 1,5 ч при плотности тока 250 А/м и 60 С при перемешивании. Степень окисления 79,1Х.

Пример 3. 300 мл суспензии шлама, содержащего 1,50 фосфора и

НС1 (С1 — 150 г/л), электрохимически окисляют в течение 1,5 ч при анодной плотности тока 250 А/м и

25 С при перемешивании. Степень о окисления фосфора до фосфат-иона

1aZ.

Как следует из приведенных примеров, повышение температуры раствора и использование в качестве соединения, содержащего хлорид-ион, соляной кислоты заметно ухудшает процесс окисления фосфора, т.е. процесс переработки фосфорного шлама.

После электролиза фосфат-ион из раствора осаждают хлористым кальцием в виде фосфата кальция, который находит применение в народном хозяйстве. Фильтрат возвращается в реактор и используется для последующего

Э 1096306 окисления фосфора в шламе (процесс замкнут), 1

Составитель В. Банников

Редактор О. Колесникова Техред Л.Коцюбняк Корректор О.Билак

Заказ 3750/19 Тирал 633ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписно е

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

Использование предложенного способа позволит исключить применение дефицитных окислителей, снизить

4 температуру процесса от 180 С до комнатной и тем. самым упростить процесс за счет исключения нагрева электролита, улучшить условия труда и обеспечить многократное использование рабочего раствора.