Способ очистки сульфата кальция
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву
{12) Заявлено 04. 05. 81 (21) 3284044/23-.26 ($1) М.Кл.з
С .01 F 11/46 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетI
Опубликовано 15.1 2,82. Бюллетень ¹ 46
f $3) УДК 661 842.532(088.8) Дата опубликования описания 15. 12.82 (71) Заявитель
1 р ц .-и ордена Трудового Красного Знамени техноло институт им. Ленсовета
I (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ
Изобретение относится к способам очистки сульфата кальция — отхода производства экстракционной фосфорной кислоты
-5
Известен способ очистки фосфогип/ са от примесей, в частности от растворимой Р О „ Включающий промывку водой или нейтрализацию 10%-ным раствором Са(ОН) с последующей фильтрацией, сушкой и дегидрата-, цией при 120-180oC jl );
Недостатком этого способа явля-. .ется низкая степень очистки фосфогипса от Р20, которой остается в продукте 0,1-0,2Ъ.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достига.емому эффекту является способ очист .ки сульфата кальция, включающий нагревание суспензии фосфогипса, со- .
„цержащей 5-10%-твердых веществ, до
93 С в 2,5, н. растворе хлористого натрия. Образующиеся игольчатые кристаллы На $0- ° 5CaSO< ° ЗНоО (натрийкальциевйй сульфат) отделяют от маточного раствора осадок гидролиэуют и отмывают водой. Полученный дигидрат сульфата кальция содержит не менее 99,5% основного вещества Г2 3. -30
Недостатком известного способа
;является плохая фильтруемость трехводного пентакальцийнатриевого сульфата, обеспечивающая производительность фильтрации на уровне- 1013 т/м ч.
Цель изобретения. — увеличение производительности процесса фильтрации за счет улучшения фильтрующих свойств натрийкальциевого сульфата.
Поставленная цель достигается тем, что согласно. способу очистки сульфата кальция путем перекристаллиэации в натрийкальциевый сульфат обработкой раствором соли натрия с отделением осадка фильтрацией; гидролизом
Осадка и отмывкой образующегося гип са водой, обработку исходного сульфата кальция ведут 25-30%-,ным раствором сульфата натрия при 85-104 С в течение 30-180 мин.
Выделение безводного натрийкальциевого сульфата в виде -изометричных кристаллов значительно улучшает фильтрующие свойства осадка. Использование раствора сульфата натрия с концентрацией 25-ЗОВ определяется областью существования Ба80 Са$0 . и растворимостью сульфата натрия в воде. При перекристаллизации суль981225 фата кальция в форме фосфогипса целесообразно поддерживать температуру 85-95ОС, так как при более низких температурах дигидрат сульфата кальция в течение более 1 ч не взаимодействует с раствором сульфата натрия, а при более высокой температуре скорость перекристаллизации и фильтрующие свойства осадка практически не изменяются. При этом время полного перехода фосфогипса в безводный натрийкальциевый сульфат составляет 30-50 мин. Перекристаллиэация сульфата кальция в форме фосфополугидрата в 25-ЗОВ-ных растворах сульфата натрия при температу )5 ре ниже 95 С не происходит s течение более 3 ч, а при температуре выше 104ОС раствор сульфата натрия кипит. В оптимальной температурной области 95-104 С время полного пе- 20 рехода полугидрата сульфата кальция в Na $0 СаЯО+ составляет 352
180 мин.
Проведение процесса в указанных условиях позволяет достичь производительности процесса фильтрации на уровне 21-26 т/м .ч, что в 1,8-2,1 раза превышает уровень извеСтного способа.
Влияние Условий проведения процесса на производительность стадии фильтрации иллюстрируют данные таблицы.
Процесс очистки сульфата кальция осуществляют следующим образом.
Сульфат кальция смешивают с 2530%-ным раствором сульфата натрия при массовом соотношении (0,10,05):1. Фосфогипс обрабатывают при
85-95 С в течение 30-50 мин, а фос-. фополугидрат — при 95-104ОС в тече» 40 ние 35-180 мин. В твердую фазу выделяют изометричные кристаллы безводного натрийкальциевого сульфата.
Производительность фильтрации 2026 т/(м ° ч) на фильтре площадью 45
55,4 см .и при разрежении 53,2 кПа.
Влажную лепешку Na Пример,l. 50 мас.ч. фосфогипса смешивают с 500 мас.ч. 25%-ного раствора сульфата натрия и при 85 С выдерживают в течение 65 50 мин. Выделяют 77,8 мас.ч. безводного натрийкальциевого сульфата. Пульпу отфильтровывают и получают 456,2 мас.ч. 17,8%- ного раствора сульфата натрия и 93,7 мас.ч. влажной лепешки Na Лепешку смешивают с водой в массовом соотношении Ж:Т = 5:1, и осадок перекристаллизовывают в дигидрат сульфата кальция при 45- 60 С в течение 1-1,5 ч. Получают 49,0 мас.ч. дигидрата сульфата кальция и 448 мас.ч. 9,7%-ного раствора сульфата натрия. Гипс отделяют от жидкой фазы и отмывают 12.2,5 мас.ч. воды. Фильтраты и промывные воды смешивают с получением 1026,7 мас.ч. 12,1%-ного раствора сульфата натрия, который очища- ют от Р О путем выделения магнийаммонийфосфата и кремнефторида натрия при упаривании пульпы до содержания в жидкой фазе 25-30% сульфата натрия. Раствор сульфата натрия посде отделения твердой фазы возвращают в голову процесса. Получают гипс с содержанием 99,0% основного вещества. П р и ме р 2. 500 мас.ч. 30%-ного раствора NaäSO и при 95 С выдерживают в течейие 30 мин. Выделяют 78,8 мас.ч. безводного натрийкальциевого сульфата. Пульпу отфильтровывают с получением 448„9 мас.ч. 23,2%-ного раствора сульфата натрия и 101 мас.ч. влажной лепешки Na Все последующие операции аналогичны примеру 1. Получают гипс с содержанием 99,5% основного вещества. Пример 3. 25 мас.ч. Фосфополугидрата смешивают с 500 мас.ч. 25% раствора сульфата натрия и при 95 С выдерживают в течение 180 мин. Выделяют 44,1 мас.ч. безводного натрийкальциевого сульфата. Пульпу отфильтровывают с получением 469,9 мас.ч. 21,3%-ного раствора Na Все последующие операции аналогичны примеру 1. Получают гипс с содержанием 99,6% основного вещества. Пример 4. 25 мас.ч. фосфополугидрата смешивают с 500 мас.ч. ЗОВ-ного раствора сульфата натрия и при 104ОC выдерживают в течение 35 мин. Выделяют 43,4 мас.ч. безводного натрийкальциевого сульфата. Пульпу отфильтровывают с получением 470,8 мас.ч. 27,1В-ного раствора сульфата натрия и 54,2 мас.ч. влажной лепешки Ма 80 . Са80 . Проиэводи981225 тельность фильтрации пульпы составляет21 т/м -ч, Все последующие операции аналогичны примеру 1. Получают гипс с содержанием 99, 3% основного вещества. Исходная модификация Са804, Содержание в жидкой Фазе, Ъ Темперао тура, С Время перекристаллизации, мин ПроизводитеЛьность Фильтрации т/м 2.ч Образующаяся твердая фаза Na2S04 CaS0e 3Н20 13 25 МаСР То же 95 На2 $04 СаЯО„ЗН>О 20 На1804 25 Na S04 Дегидрад сульфата .кальция не реагирует в течение более 1 ч Ыа2$04. СаЯОФ ЗН20 Ма2804- Са804 ЗН20 28 Иа 80, 13 30 На2804 12 Na> $04 Са$04 3HzO э 14 На,$04 Ca$04 60 Na2 SO4 CaSO4 98 На $0, Са804 23.40 25 Nace 100 Полугидрат сульфата кальция .не взаимодействует в течение более 3 ч. То же 90 Na S0 . СаЯО . 180 На2$04 Са$04, ..30 На2804 95 40 ° 25 Na>$04 103 Na SO4 CaSO4 На2$0,, Са804 120 30 Na 80 104 l Дигидрат сульфата 20 NaCP кальция 20 Na2$0» 25 Na2$0» 25 NaCQ Полугидрат сульФата 20 Na> S04, 95 кальция 25 Na2804 20 Яа2$0 25 Na2$04 25 йа ЯО, Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с известным позволяет в 1,8-2,1 раза уве- личить производительность фильтрации суспензии. 8, 981225 Формула изобретения (Составитель, Б.Нирша, Редактор О.Персиянцева Техред И. Гайду . Еорректор У.Пономаренко Л Заказ 9597/30 Tspaa 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 Способ очистки сульфата кальция путем перекристаллизации в натрийкальциевый сульфат обработкой растВорсм соли натрия с отделением осад-. ка фильтрацией, гидролизом осадка и отмывкой обраэуюшегося гипса водой, о т л и ч а ю щ и и а ..я тем, что, с целью увеличения производительнос ти процесса фильтрации за счет улуМшения фильтруюирюх свойств натрийкальциевого сульфата, обработку ис= ходного сульфата кальция ведут 25ЗОэ-ным раствором сульфата натрия при температуре 85-104 С в течение 30-180 мин. Источники,-информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. "Baustoffingastrle", Т. 18, 9 1, 1975, с, 34-36, 2. Патент Японии 9 51-44517, 10 кл. С Ol Р ll/46r 05.11.71 (прототип) .
