Способ получения двуокиси серы и портландцемента

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (947032

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

С 01 В 17/50

С 04 В 11/00

1 (22) Заявлено 22.09. 80 (21) 2986165/23-26 с присоелинениен заявки ¹

Веударетеекньй коннтет

СССР нв делан нза4ретенкй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07. 82 (53) УДК 661.:

248(088 8) (72) Авторы изобретения

А. И. Алексеев, В. Я. Абрамов, Л. и В. И. Корнеев (71) Заявитель

Северо-Западный заочный политехничес (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ

И IIOPTJIAHQUENEHTA

Изобретение относится к технологии получения вяжущих веществ и сернокислого ангидрида, используемого в производстве серной кислоты, из сульфата кальция и его разновидностей (фосфогипс, фторгипс и т.д;).

Известен способ переработки сульфата кальция, основанный на спекании сульфата кальция с глиной и восстановителем (коксом, углем и др,) при высокотемпературной обработке. В присутствии восстановителя происходит разложение сульфата кальция с образованием его окиси, которая приводит к образованию компонентов цементного клинкера

ЫС1504+С= gggQ+Q$Q gag

Выделившаяся при разложении сульфата кальция окись кальция реагирует при высокотемпературном спекании с глиной го с образованием минералов портландцементного клинкера С 5, С 5, С А, 4СА, а полУченные газы, содержашие 50, используют для получения серной кислоты (11

Недостатками этого процесса являются низкая скорость итинкерообразования, необходимость введения в шихту значительных количеств кокса и большой пылеунос до 50-60%.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что сульфат кальция, полученный при разложении апатитового концентрата, подвергают обработке солевыми растворами, содержащими 25200 г/л 86t10 при 25-100 С в течение

1-5 ч с получением осадка карбоната кальция и водного раствора сульфата натрия, который упаривают, выделенные сульфатные соли подвергают термической карбонизации при 400-700 С с получед нием карбоната натрия, при этом углекислый кальций направляют иа спекание с глинистым компонентом при 13001450оС, а серосодержашие газы — на производство серной кислоты t23

Э 91 0

Недостатком даннот о способа является то, что он не обеспечивает полного восстановления сульфата натрия в карбонвт, кроме того, этот способ не предусматривает получение двуокиси кремния.

11ель изобретения — повышение степени переработки сульфата натрия и одновременное получение двуокиси кремния. то

Поставленная цель достигается способом, включаютцим обработку сульфата кальция содовым раствором,. разделение полученной пульпы на образующиеся карбонат кальция и раствор сульфата нат- т5 рия, упариввние его, смешение выделенного Hdg504c углем в мольном отношении Nd

900-1300 С, растворение образующегося при этом силиката натрия в воде и карбонизвцию его с образованием двуокиси кремния и углекислого натрия.

Выбор вышеуказанных интервалов 25 температуры и отношений Na<0(C и

S10Q /&la<0 обусловлен тем, что проведение процесса при более высоких значениях этих параметров экономически нецелесообразно, а при меньших значениях не дости-5тт гвется полная переработка.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Сульфат кальция подвергают содовой обработке с получением водного раствора сульфата натрия и карбонатв кальция.

Из водного раствора выделяют сульфат натрия, который смешивают с кварцитовыми отходами в соотношении

5 0 Ма 10 =0,5-3,0 и с углем в отно- 4О шении Мс 10/С =5-10 и обжигают при

9 00-1 300 оС (в зависимости от отношениин ба О (МЮ О до опекании ипи до плавления) по схеме

80@SOpwn5iOg+C+0 50g--Ha 0 п-510 +

+СОт +50

Полученный после термической обработки силикат натрия растворяют в воде и подвергают карбонизации углекислым 5О газом по реакции

Й4 0 85 pq+CO@= Na+n510< с получением содового раствора и кремнекислоты .

Пример. Фосфот.ипс в количестве

136 г обрабатывают содовым раствором, 3 2- 4 содержащим 106 г/л @@

ga Gp3 CaSO@=8a@ p4 CaC 3 с получением 142 г сульфата натрия, который выделяется из раствора путем выпарки при 100 С. Образовавшийся в ходе реакции карбонат кальция направляют для производства портландцемента. или другого известкового вяжущего.

Полученный сульфат натрия смешивают с квврцитом (510 ) и углем из расчета получения в шихте молекулярных отношений

510 / a O=O,5-3 и Йс1, О/С=5-<О.

При этом в результате термического обжига осуществляют реакцию

Йат; Щ ФЯО +С+0,50т =- l46 910 +

50%+ СО с получением 122 г силикатв натрия и

64 г сернистого газа. Силикат натрия (122 г) подвергают растворению в воде, и карбонизации углекислым газом IIo реакции 44 5403+сО =йа сО +g 0

3 при этом получают 106 г углекислого натрия, который возвращают в голову процесса на разложение сульфата кальция, и кремнекислоту в количестве 74 г, которая выделяется в виде товарного продукта (белая сажа).

Предлагаемый способ обеспечивает

100%-ную степень восстановления сульфата натрия, в кроме того, позволяет использовать отходы производства в виде кварцита (51 0 ) для регенерации

HaqS04 в карбонат натрия с получением нового продукта — белой сажи. Создается замкнутый цикл по переработке фосфогипсв с использованием всех полезных компонентов сырья.

Формула изобретения

Способ получения двуокиси серы и портландцемента сульфата кальция, включающий обработку последнего содовым раствором, разделение ттолученной пульпы па карбонат кальция и раствор сульфата натрия, обжиг карбоната кальция с глинистым компонентом до портлвндцемента, упарку раствора сульфата натрия, переработку его на двуокись геры и со5 9, довый раствор, возвращаемый в голову и роцесс а, смешением с углем, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени переработки сульфата натрия и одновременного получения двуокиси кремния, сульфат натрия смешивают с углем в мольном отношении

М10!С 5-10 и дополнительно с кварцитовыми отходами в отношении

9101/No<0 =0,5-3,0, полученную смесь подвергают термическому обжигу при температуре 900-1300ОС и затем полу7032 6 ченный силикат натрия растворяют в Воде и карбонизуют с образованием двуокиси кремния и углекислого натрия.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гипс и фосфогипс. Сборник работ

НИУИФ, вып. 160. Под ред. С. И. Вольфковича. М., 1968, с. 42.

10 . 2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2395913/29-33, кл. С 04 В 11/04, 1976.

Составитель Л. Темирова

Редактор Т. Портная Техред M.Håäü Корректор Г. Огар

Заказ 5509/31 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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