Способ получения диоксида серы из фосфогипса

 

Изобретение относится к способам получения диоксида серы из фосфогипса - отхода производства фосфорной кислоты. Цель изобретения состоит в повьшении. концентрации диоксида серы в технологическом газе, получении вяжущего для цемента и снижении энергозатрат процесса. Согласно способу фосфогипс (1ешивают с кварцитом и порошком алюминия до получения равномерной шихты с отношением SiOj/CaO 0,5-1,0. Порошок алюминия вводят в количестве 5-10 мас.%. Смесь грану- ;шруют, термически дегидратируют до остаточной влажности 0,01-0,05 мас.% с последующей десульфурацией при прохождении электрического тока через расплав. Степень разложения 97,2-99,9%, концентрация 80, в газе 70-90%. 1 табл. Ct & (П с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ и Ю

РЕСПУБЛИК,SU„„1281508 А 1 (51)4.С 01 В 17 50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASIPCklOMV СВИДВТВВСТВУ (21) 3909531/31-26

° °

22} 1 2. 06. 85

46) 07.01. 87. Бюл. В (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72} В. А. Ершов, В. Л. Кузнецова, Л. Н. Реутович, В. И. Алябин, И. А. Рыжинская, В. В. Андреев, Б. Е. Разумовский, А. Н. Глазатов и P. А. Кромф (53) 661.248(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1074817, кл. С 01 В 17/50, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1084245, кл. С Ol В 17/50, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ

ИЗ ФОСФОГИПСА (57) Изобретение относится к способам получения диоксида серы из фосфогипса — отхода производства фосфорной кислоты. Цель изобретения состоит в повышении концентрации диоксида серы в технологическом газе, получении вяжущего для цемента и снижении энергозатрат процесса. Согласно способу фосфогипс смешивают с кварцитом и порошком алюминия до получения равномерной шихты с отношением Б О /Ca0=

=0,5-1,0. Порошок алюминия вводят в количестве 5-10 мас.X. Смесь грану,пируют, термически дегидратируют до 9 остаточной влажности 0,01-0,05 мас.Х с последующей десульфурацией при прохождении электрического тока через расплав. Степень разложения

97,2-99,9Х, концентрация SO в газе

70-90Х ° 1 табл.

1 281 508

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к способам получения диоксида серы из фосфогипса— отхода производства фосфорной кислоты при сернокислотной обработке апатитов и фосфоритов.

Цель изобретения — Йовышение концентрации диоксида серы в технологическом газе, получение вяжущего для цемента и снижение энергозатрат процесса.

Способ осуществляется следующим образом.

Фосфогипс смешивают с кварцитом и порошком алюминия до получения рав. номерной шихты с соотношением БiО,/

/Са0=0,5-1,0. Шихту гранулируют на тарельчатом грануляторе и термически дегидратируют до остаточной влажности 0,01-0 05 мас. при 650 С.

После этого гранулы подают в дуговую электропечь, где происходит плавление шихты при 1300 С и ее обессеривание в условиях прохождения электрического тока через расплав. Степень разложения шихты 99,9%. Получаемый технологический газ содержит

75-90 SO» а шлак, сливаемый из печи, представляет собой вяжущее для цемента с высокой гидравлической активностью. Проведение процесса в указанных условиях снижает. темпераТУРУ плавления шихты, сокращает вре- 35 мя разложения до 15-20 мин, снижает энергозатраты в 2,0-3 5 раза и расход материала электрода в 2-7 раз.

Пример 1. Фосфогипс в коли- 40 честве 100 кг смешивают с 24,34 кг кварцита и 6,22 кг (5X) порошка алюминия до получения равномерной шихты с соотношением SiO /Са0=0,65. Полученную шихту гранулируют на тарель- 45 чатом грануляторе и дегидратируют до остаточной влажности 0,05 мас, ..

Гранулы подают в дуговую электропечь, где происходит плавление и обессеривание шихты. Концентрация сернистого газа в выделяющемся технологическом газе 75 об. . Затраты электроэнергии по сравне птю с шихтой, не содержащей алюминия, снижаются в 2 раза, расход электрода — в 2,5 раза. Время плавки шихты 20 мин. Фазовый состав вяжущего, : 2СаО SiO 70, CaO SiO< 15, Са Я О, 15. Прочность полученного цемента 52,2 МПа.

П "р и м е р 2, Фосфогипс в количестве 100 кг смешивают с 30,11 кг кварцита и 10,41 кг (8 .) порошка алюминия до получения равномерной шихты с соотношением SiO /Са0=0,8. Шихту гранулируют на тарельчатом грануляторе и дегидратируют до остаточной влажности 0,05 Высушенные гранулы подвергают разложению в дуговой электропечи с получением технологического газа, содержащего 9С об.X диоксида серы. Затраты электроэнергии на разложение по сравнению с шихтой, не содержащей алюминия, снижаются в 2 раза, расход электрода — в 6 раз.

Время плавки 17 мин. Фазовый состав вяжущего, %: Ca SiO 60, CaSiO 20, д

Ca At.дО 20. Прочность полученного цемента 45,4 MIIa.

Пример 3. Фосфогипс в количестве 100 кг смешивают с 37,81 кг кварцита и 13,78 кг (IOX) порошка алюминия до получения равномерной шихты с соотношением SiO /Са0=1,0.

После этого шихту гранулируют на тарельчатом грануляторе и дегидратируют до остаточной влажности 0,05 .

Высушенную шихту разлагают в дуговой электропечи с получением технологического газа, содержащего 85 об. . диоксида серы. Затраты электроэнергии на разложение по сравнению с шихтой, не содержащей алюминия, снижаются в

3 раза, расход электродов — в 7 раз .

Время полного разложения шихты 15 мин.

Фазовый состав вяжущего, X: Ca SiO

40, CaSiO 35, СадA2 0 25. Прочность полученного цемента 40,1 ИПа, В таблице представлены примеры осуществления способа.

Содержание в шихте алюминия менее

5 мас.X приводит к снижению концентрации диоксида серы в газе и интенсивности протекания процесса, увеличению энергозатрат и большему расходу материала электрода. Содержание алюминия более 10 мас. способствует образованию в расплаве сульфидов (СаБ, Al S ), ухудшающих технико-экономическйе показатели процесса и способствующих протеканию вторичных реакций, уменьшающих степень десульфурации, а также затрудняющих изготовление цементов из шлаков.

Выделяющийся при разложении СаБО

4 кислород связывается с алюминием, что предохраняет электрод от коррозии

Способ получения диоксида серы из фосфогипса, включающий смешение фосфогипса с кварцитом до соотношения

60,0

97,20

99,90

97,20

97,60

99,90

99,90

99,90

70,40

96,80

100,0

5080

0,50

2540

0 50

75,0

48,8

4165

70,0

70,0

0,65

70,0

3980 65,0

0,65

75,0

28,5

5 2070

8 1660

10 1225

0,65

78,0

20,0

0i65

90,0

18,0

0,65

66,0

26,1

2400

0,65

70,0

48,0

3200

0,80

3000 40,0 i 0,0

97,60

0,80

76,0

99,90

99,90

99,90

76,10

98,97

99,00

99,90

1760

0,80

90,0

7,5

1520

0,80

86,0

6,6

1100

0,80

65,0

2?,6

2220

О, 80.

45,0

60,0

3100

1,00

70,0

40,0

3000

1,00

75,0

11,0

1540

1,00

3 1281508 4 и приводит к повышению концентрации SiO> /Са0=0,5-1,0, грануляцию смеси и

ЯОд в газе. Образовавшиеся в распла- ее термическую дегидратацию до оставе СаО и А2 Оз образуют с кремнезе- точной влажности 0,01-0,05 мас.Х с мом силикаты, что приводит к сокраще- последующей десульфурацией в электнию времени разложения, а также к то- 5 родуговой печи в условиях прохождения му, что вяжущие свойства шлаков на электрического тока через расплав, уровне вяжущих свойств портландцемен- отличающийся тем, что, с та марки 400-500. целью повышения концентрации диоксида серы в технологическом газе, поФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 1о лучения вяжущего для цемента и снижения электроэатрат процесса, в исходную шихту вводят порошок металлического алюминия в количестве 510 мас.Х

1281508

Продолжение таблицы

1,00

80,0

1,00

85 i0

1,00

55 0

Составитель Б. Нирша

Редактор И. Горная Техред N.уодани. Корректор M. Самборская

Заказ 7198/17 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1230 8,6

1050 6,2

2180 26, 8

99,90

99,90

76,60