Способ получения гранулированного гипса

Изобретение относится к области переработки техногенных образований и может быть использовано при утилизации фторангидрита, выходящего из печей спекания флюорита. Технический результат заключается в повышении скорости гидратации фторангидрита, повышении начальной прочности гранул и обеспечении устойчивого режима грануляции. Получение гранулированного гипса из кислого отхода производства фтористого водорода, включает нейтрализацию указанного отхода и грануляцию, в качестве нейтрализующего реагента используют карбонаты щелочных металлов, технологический процесс ведут в режиме окатывания в контакте с водным раствором, с последующей калибровкой готового продукта по крупности, помолом и рециклом минусовых фракций. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Заявляемое техническое решение относится к области переработки техногенных образований и призвано вовлечь в технологический цикл стройиндустрии отход производства плавиковой кислоты под названием фторангидрит.

Известен способ получения гранулированного гипса из кислого отхода производства фтористого водорода (см. патент России №2081078, кл. C04B 11/06, C01F 11/46, опубл. 06.10.1997), включающий нейтрализацию кислого отхода производства фтористого водорода и грануляцию продукта нейтрализации водой, причем нейтрализацию осуществляют одновременно с помолом, нейтрализующий агент при этом вводят в количестве, превышающем стехиометрическое на 28,0-73,0 мас.%, а грануляцию ведут водой, подаваемой в количестве 12,0-17,0 мас.% от массы гранулируемого продукта.

Его более совершенным аналогом является способ получения гранулированного гипсового вяжущего из кислого отхода производства фтористого водорода (см. патент России №2171791, кл. С04В 11/06, C01F 11/46, опубл. 08.10.2001), включающий нейтрализацию кислого отхода производства фтористого водорода одновременно с помолом и последующей грануляцией водой, в котором в кислый отход производства фтористого водорода дополнительно вводят 10,0-40,0 мас.% отхода производства плавиковой кислоты из шламохранилища - фторгипса с влажностью 0,0-20,0 мас.%, осуществляют нейтрализацию полученной смеси известьсодержащим агентом, взятым в количестве не более стехиометрического, а охлажденную в результате процесса нейтрализации до 70-80°C смесь подают на грануляцию.

Наконец известен способ получения гранулированного гипса из кислого отхода производства фтористого водорода(см.патент России №2367629, кл. C04B 11/06, C01F 11/46,опубл 20.09.2009), включающий нейтрализацию указанного отхода известьсодержащим агентом, грануляцию, отличающийся тем, что указанную нейтрализацию осуществляют одновременно с грануляцией, причем вводят известьсодержащий агент в количестве, необходимом по стехиометрическому соотношению или в избытке не более 5,0 мас.% от стехиометрического, и одновременно подают воду в количестве 13,0-15,0% от массы гранулируемого продукта, технологический процесс ведут в барабанном грануляторе при числе оборотов барабана 10-20 об/мин в течение одного часа с получением гранул размером 20-50 мм не менее 90-95%, 5-20 мм - остальное и содержанием свободной серной кислоты 0,02-0,05 мас.%.

Последний принят в качестве прототипа. Главным недостатком прототипа и аналогов является приверженность к известьсодержащему нейтрализующему агенту, добавку которого в строгом стехиометрическом соотношении для нейтрализации свободной серной кислоты при промышленной реализации способа выдержать нереально. В результате либо падение прочности гранул в результате избытка оксида кальция, либо низкая скорость гидратации ангидрита кальция.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение скорости гидратации фторангидрита и обеспечение его устойчивого режима грануляции.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения гранулированного гипса из кислого отхода производства фтористого водорода, включающего нейтрализацию указанного отхода реагентом и грануляцию в качестве реагента, используют карбонаты щелочных металлов лития, натрия, калия, процесс нейтрализации ведут в режиме окатывания в контакте с водным раствором, с последующей калибровкой готового продукта по крупности, помолом и рециклом минусовых фракций на грануляцию. При этом карбонат лития используют в виде насыщенного водного раствора, а карбонат калия и карбонат натрия в виде водного раствора с pH 10-11.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что отход производства плавиковой кислоты - фторангидрит, нейтрализованный известью, имеет низкую скорость гидратации. Это является основной причиной, затрудняющей технологические приемы его переработки, в том числе процесса грануляции. Экспериментально установлено, что катионы щелочных металлов в малых количествах способны ускорять процессы гидратации фторангидрита в десятки раз. Наиболее высокая активность, как катализатора гидратации, отмечается у соединений калия. Карбонаты выбраны по той причине, что их нейтрализующая активность наблюдается в области только кислых значений pH. После нейтрализации их разложение прекращается. Нет опасности передозировки, как это наблюдается у известьсодержащих реагентов.

Сущность заявляемого способа поясняется примерами.

Пример 1. Для реализации процесса использовали лабораторный тарельчатый гранулятор, диаметром 300 мм с изменяющимся углом наклона тарели. Подбор числа оборотов обеспечивался частотным преобразователем. Кислый отход фтористого водорода, отобранный непосредственно из печи Южноуральского криолитового завода, затаривался в герметичные полипропиленовые контейнеры для исключения контакта с влагой атмосферы. Грубый помол и усреднение образцов материала производили непосредственно перед грануляцией с использованием вибродискового лабораторного истирателя. Оценку прочности гранул на раздавливание проводили непосредственно при отборе гранул с тарели. Начальная прочность гранул при подаче на грануляцию воды составила 15-25 грамм на гранулу.

Начальная прочность гранул при использовании раствора карбоната лития возрастала по мере увеличения концентрации лития в растворе и составила для насыщенного раствора 40-50 грамм на гранулу.

Начальная прочность гранул при использовании растворов карбоната калия и карбоната натрия возрастала до достижения pH раствора, использованного при грануляции до значения pH в диапазоне 10-11. Максимальные значения начальной прочности 200-300 грамм на гранулу.

Пример 2. Для реализации процесса использовалось оборудование, представленное в примере один. Режимы обработки выбраны исходя из максимальных значений начальной прочности гранул, достигнутых в примере один. Результаты изменения прочности гранул на раздавливание в процессе их выдержки представлены на фиг. 1.

Технический результат заключается в том, что повышается скорость гидратации фторангидрита, при этом обеспечивается высокая начальная прочность гранул и исключается необходимость временной выдержки продукта.

1. Способ получения гранулированного гипса из кислого отхода производства фтористого водорода, включающий нейтрализацию указанного отхода реагентом и грануляцию, отличающийся тем, что в качестве реагента используют карбонаты щелочных металлов лития, натрия, калия, процесс нейтрализации ведут в режиме окатывания в контакте с водным раствором, с последующей калибровкой готового продукта по крупности, помолом и рециклом минусовых фракций готового продукта на грануляцию.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что карбонат лития используют в виде насыщенного водного раствора, а карбонат калия и карбонат натрия в виде водного раствора с pH 10-11.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству цементов на основе сульфата кальция, а именно к изготовлению безобжигового ангидритового вяжущего. Технический результат заключается в сокращение времени и энергетических затрат на стадии помола и получение ангидритового вяжущего с повышенными прочностными характеристиками.

Изобретение относится к способам получения строительных вяжущих из кислых отходов ангидритоэмиссионных производств, производств, образующих гипсо- или ангидритосодержащие отходы, а также к неорганической химии, а именно - к способам нейтрализации кислых сульфатно-кальциевых отходов химических производств, например, из фторангидрита - кислого отхода реакции разложения плавикового шпата при производстве плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода.

Изобретение относится к способу получения ангидритового вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к способу получения гранулированного гипса и может найти применение в промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к способам возведения стен зданий и сооружений, а именно стен с тепловой изоляцией, и может найти применение при строительстве зданий из кирпича, блоков, тонких стеновых панелей.

Изобретение относится к производству вяжущих, цветной металлургии, нефтяной и газовой промышленности, в частности касается производства гипсовых вяжущих. .
Изобретение относится к способам нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства и может найти применение в производстве ангидрита для получения вяжущего и пигмента в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к составам сырьевой смеси для изготовления стеновых и декоративных строительных изделий, и к способу их изготовления.

Изобретение относится к способам изготовления строительных материалов, в частности к способам получения гипсовых вяжущих веществ. .

Изобретение относится к способу получения гипсового вяжущего из кислых отходов производства фтористого водорода и может быть использовано в цементной промышленности, а также для изготовления строительных изделий.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ совместной переработки кальцийсодержащего и сульфатсодержащего отходов включает подщелачивание исходного абгазного хлорсодержащего известкового отхода газоочистки до pH 11-11,5.
Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Способ переработки гипса включает обработку суспензии гипса аммиачно-карбонатным раствором с получением мела и сульфата аммония.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности для комплексной переработки фосфогипса - фосфополугидрата или фосфодигидрата. Способ переработки фосфогипса включает его предварительную водную обработку.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и фосфомел включает конверсию фосфогипса раствором карбоната аммония с последующим отделением осадка фосфомела от раствора сульфата аммония фильтрацией.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ кальцинирования гипса включает стадии, на которых вводят гипс в реактор под давлением 27, сжигают топливо и воздух в горелке 41 с образованием газообразных продуктов сгорания.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ переработки фосфогипса включает стадийное агитационное сернокислотное выщелачивание редкоземельных металлов (РЗМ) и фосфора с подачей серной кислоты на головную стадию, использование полученного раствора выщелачивания головной стадии на последующих стадиях выщелачивания, выделение нерастворимого остатка из пульпы хвостовой стадии и его водную промывку, переработку раствора выщелачивания хвостовой стадии с получением маточного раствора, использование маточного и промывного растворов в обороте для выщелачивания.
Изобретение относится к технологии комплексной переработки фосфогипса, получаемого в сернокислотном производстве минеральных удобрений из апатитового концентрата, и может быть использовано для производства концентрата редкоземельных элементов (РЗЭ), а также фосфогипса, пригодного для производства гипсовых строительных материалов и цемента.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ обработки сульфата кальция, содержащего редкоземельные элементы, включает выщелачивание дигидрата сульфата кальция, содержащего редкоземельные элементы, серной кислотой для получения суспензии, состоящей из твердой фазы, содержащей указанный дигидрат сульфата кальция, и жидкой фазы, содержащей указанные редкоземельные элементы в растворе. Твердую и жидкую фазы разделяют. Серная кислота для выщелачивания имеет концентрацию от 2 до 25% по весу в расчете на общий вес раствора. Выщелачивание осуществляют при перемешивании в течение периода времени от 0,5 до 4 ч. До указанной стадии выщелачивания проводят стадию созревания гемигидрата сульфата кальция, содержащего указанные редкоземельные элементы, с кристаллизацией для получения дигидрата сульфата кальция при абсорбции остаточной воды и/или остаточной влаги. Отношение серная кислота/созревший сульфат кальция на стадии выщелачивания составляет от 0,1 до 2,25. Стадии выщелачивания предшествует стадия измельчения кристаллов дигидрата сульфата кальция, образовавшихся во время созревания, в течение периода времени от 5 до 20 мин. Изобретение позволяет повысить выход редкоземельных элементов при переработке фосфогипса и чистоту фосфогипса. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 табл., 8 пр.

Изобретение относится к области переработки техногенных образований и может быть использовано при утилизации фторангидрита, выходящего из печей спекания флюорита. Технический результат заключается в повышении скорости гидратации фторангидрита, повышении начальной прочности гранул и обеспечении устойчивого режима грануляции. Получение гранулированного гипса из кислого отхода производства фтористого водорода, включает нейтрализацию указанного отхода и грануляцию, в качестве нейтрализующего реагента используют карбонаты щелочных металлов, технологический процесс ведут в режиме окатывания в контакте с водным раствором, с последующей калибровкой готового продукта по крупности, помолом и рециклом минусовых фракций. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх