Способ переработки фосфорсодержащих шламов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1„,69740 l (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.77 (2l ) 2491274/29-26 с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет—

Опубликовано 15. 11.79. Бюллетень .% 42

Р1)М. Кл.

Г 02 C 5/00//

С 05 В 17/00

Госудерстееиие1й хенетет

СССР ее делам изобретений и еткрытий () йК628, 4 (088.8) Дата опубликования описания 2 О. 1 1.7 9

Ю. Л. Пономарев, Ю. Я. Каганович, Ю. А. Шварцман, М. Ш. Исламов, В. H. Белов, Л. П. Шляпинтох, Л. H. Роутович, Г. Я. Шпекторов, Ю. И. Головлев, А И. Рудик, В. 11. Коже»никог-ь

С. В, Лаврушов и B. М. Кириллов (72) Авторы изобретения

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОРСОДЕРЖАШИХ IOJIAMOU

Изобретение относится к способам переработкиотходов химических производств, и может быть использовано для переработки шламов электротермического . производства фосфора.

Известен способ переработки промыш5 ленных фосфорсодержащих сточных вод, заключающийся в том, что сточные воды при 80-100 С смешивают с 50 /-ным раствором едкого натра в инертной атмосфере, десорбируя образующиеся при

10 этом фосфин и водород, после чего доводят отношение едкого нятра к фосфору до 1,5:1, фильтруют реакционную смесь и кристяллизуют из фильтрята фосфит натрия (1 j

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки

20 фосфорсодержащих шла л1ов в псевдоожиженном слг>е. Способ заключается в обработке шлама, содержащего не более 10% фОСфОРЯ В 11ЕРЕС 1Етз НЯ г УХС>Е BPmeCTBO, B псевдоожиженном слое при 200- 15> О С в течение 3-25 «(2 j, Известный способ вяни . яет ь>ного времени для выполнения и не позволяет перерабатывать шламы с содержанием фосфора в пересчете ня сухое ве1цество более 10%. Отходящие газы содержат значительное количество окисло» фосфора, полученный гранулировянный продукт полидисперсен, а средний размер грянул мал.

11елью изобретения явля1тся интенсификация процесса, Поставленная цель достигается описываемым способом переряббтки фосфорсодержащих шламов в псевдоожиж1 пном слое с предварительнь>м >гягревя11ием обрабатываемых шлямoB до те.«.перлту1>11 о

44-90 C и интенсивньг> перемешив:>пнем и последующей обрябпткой1» пег»пг>ожно женном слое при темперяту1>1 120-180; в течение 1-2,5 ч при скорос ги и<: .»11<>— ожижаюшего ягонтя 3-." м/с.

697 1

Отличительными признаками способа является то, что фосфорсодержящие шлямы предварительно нагревают до темпео. ратуры 44-90 С с интенсивным перемешивянием, а затем обрабатывают H псевдоожиженном слое при 120-180 С в в те тение 1-2,5 ч при скорости псевдоожижающего агента 3-5 м/с. Предпочтительно фосфорсодержащие цпгямы нагревать и перемешивать путем барботажа io кислородсодержашим газом в течение 3060 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

Фосфорсодержашие шлямы с содержа- 15 нием фосфора в пересчете на сухое вещество свыше 10% нагревают с перемешиванием до 44-90 С. При этом фосфор

О переходит в жидкое состояние. После интенсивного перемешивания до равномерного распределения фосфора в воде шламы подают я аппарат кипящего слоя, в котором поддерживают температуру 120180 С и скорость псевдоожижающего агента 3-5 м/с. После пребывания в аппара25 те в средпелл 1-2,5 ч получают гранулированный продукт со средним размером гранул 2,6 мм, Пример 1. Шлам от гидроудаления пыли из электрофильтров очистки

30 газа фосфорной печи электротермического производства фосфора (котрельное молоко), содержащий, %: твердую фазу 10; растворенные вещества 15; фосфор 12,4 (в пересчете на сухое веществом; осталь35 ное — водя, нагревают до 90 С и интенсивцо перемешивают в течение 30 мин.

Обработанную таким образом сточную воду подают в аппарат кипящего слоя, 40 в котором поддерживают температуру 120О

130 С и скорость псевдоожижающего агента 3 м/с. При среднем времени пребывания в аппарате 2,5 ч и высоте исходного слоя 0,6 м получают 300 кг/ч

45 гранулированного продукта. Средний размер гранул составляет 2,7 мм при содержании классов: 3 мм — 18,9 %, 3+

+ 2 мм — 6 1, 1 %, 2 млл — 20 /o. Влажность продукта 0,2%. Элементарный фос50 фор в гранулах и пыли отсутствует, содержание Π— 26,1%. Б отходящих

".àçàõ содержание окислов фосфора по

Р О> не превосходит 500 мгlм ° Ин2 Б тенсивность процесса по испаренпой во2 55 де — 850 кг/м - i.

П р и м р р 2. Сточную воду от первичного отстаивания фосФоря нейтрализуют изб есткоя,ь м лоном, отстяиСостав сточной воды,%: фосфор твердая фаза

15 растворимые вещества

15

Фосфор (в пересчете на сухое вещество) 4 4

69,4 69,4 вода

Предварительная обработка при интенсивном перемешивании: производии тся пе пооизвопптся температура, С

80 продолжительность, мин

0) 4 вяют и обрязуюнгийся известковый шлям, содержащий, %: твердую фазу 5; растворенные вещества 10; фосфор 11,3 (в пересчете на сухое вещество); остяльо ное — водя, нагревают до 50 С и перемешивают барботажем кислородсодержащих газов в течение 60 мин. Обработанную таким образом сточную воду подают в аппарат кипящего слоя, в котором поддер0 живают температуру 180 С и скорость псевдоожижающего агента 5 м/с. При среднем времени пребывания в аппарате

1 ч и высоте исходного слоя 0,4 м получают 100 кг/ч гранулированного продукта. Средний размер гранул составляет 2,9 мм при содержании классов: 3 мм27,1, 3 + 2 мм — 55,8%, 2 мм — 17,1%.

Влажность продукта — 0,3 %, содержание Р О ; — 22,1 %. Содержание окислов фосфора по Р О в отходящих газах—

470 мг/м . Интенсивность процесса по испаренной воде — 1193 кг/м ч.

21ля получения сравнительных данных перерабатывают котрельное молоко, содержащее менее 5-10% фосфора в пересчете на сухое вещество в псевдоожиженном слое по известному и предлагаемоа му способу.

Результаты экспериментов представлены в таблице, 697401

НОСТЬ ОТХОДЯЩИХ ГаЗОВ Ня 25 "

/» средний рязл.ер грянул ня 0,3 мм, т.г . на 12,5% н снизить полидиспер<-ность

ПРОДУКта (СЧИтаЯ ПО СОДЕРжЯНИЕО фРЯЕГГГИИ

3+2 мм) s 1,27 раза.

Кроме того, как показали испытания гери проведении процесса прегелягаелгым способом в грянулпровянном продукте возрастает содержание усвояемых форм фосфора, что позволяет использовать грянулированный продукт в качестве удобг рения. Экономический эффект, образующийся вследствие отказа от строительства и эксплуатации специальных хранилищ (шламонакопителей) для захоронения фосфорсодержащих сточных вод, составляет 1,85 рубля на 1 т товар ного фосфора, а при реализации получаел1ого продукта в качестве .удобрения — 3,42 рубля на 1 т товарного фосфора. Ыля типового фосфорного завода годовой экономический эффект с.оставит 890 тыс. рублей, а в целом по стране — свыше 2,6

25 млн рублей.

Продолжение таблицы

Начальная температура теплоносителя, С о

650

650

Температура в слое аппарата, С

350 180

Рабочая скорость псевдоожижения, м/с

4,0

1,8

Бремя пребывания, ч

1,8

4,3

Средний размер гранул, мм

2,4 2,7

Гранулометрический состав продукта,%:

3 мм

3+2 мм

2 мм

17,8 19,2

49,7 63,3

32,5 17,5

Содержание Р О в продукте

26,3

23,1

31,5 50,9

Термический КПД

Интенсивность процесса, кг/м.ч

830 2950 Зо

32 24

Пылеунос, %

Содержание Р О в отходящих газах мг/им

495

810

ЦНИИПИ Заказ 6865/16 Тираж 1035 Подписчое

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

При переработке шламов, содержащих более 10% фосфора (в пересчете на сухое вещество), предлагаемым способом, 40 получен гранулированный продукт (пример 1), известным способом получить гранулированный продукт не удалось.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет перерабатывать шламы, содер45 жащие более 1 0% фосфора (в пересчете на сухое вещество), что не удается осуществить известным способом.

Кроме того, как видно из таблицы, предлагаемый способ по сравнению с из50 вестным позволяет увеличить интенсивность процесса в 3,5 раза, а термический КПД в 1,5 раза, уменьшить запыленФормула изобретения

1. Способ переработки фосфорсодер=жащих шлямов в псевдоожнженноле слое при повышеееееой темперят ре О т. л ич а ющи йся тем, что, с целею интенсификации процесса, фосфегесопержя;еееге шлямы предварительеео егягревают до 44о.

90 С с интенсивным перемеецнвя.пеал<, я затем обрабатывают в псег доожиехенном слое при 120-180 С в те ее:пге -2,5 ч и ри скорости псе вдоожи ж;;юш его я ге нт я

3-5 м/с.

2. Способ по п.1, o — л .-. -;,я ";юш и и с я тем, что фссфорс.оденжягеегге шламье нагревают н пере лгееепевяют путем барботажа кислородсодержашилг газом в течение 30-60 мин.

Источ ни к и информ я цпи, принятые BQ внимание пр .т экспертп;ю

1. Патент ГЛР % 5 46 7 7, .кл. 12 г 25/16, 1967.

2. Патент США елг 37 17451, кл. С 05 Б 17/02, 1973 (претотегп).