SU812786A1 - Способ переработки отходовфОСфОРНОгО пРОизВОдСТВА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам; переработки отходов химических производств и может быть использовано дл  переработки фосфорсодержащей пы ли и суспензий на гранулированные фосфорно-калийные удобрени . Известно, что одним из отходов производства фосфора  вл етс  пыль из электрофильтров, уловленна  из газового потока, выход щего из фосфорной печи, котора  удал етс  через гидравлический затвор и в виде водной суспензии, получившей название котрельное молоко, содержащей элементарный фосфор, растворенные и сус пендированные фосфаты направл ютс  в специальные хранилища-итамонакопители или на переработку. Известен способ обработки водной суспензии пыли, котрельного молока, в псевдоожиженном слое гранулированных частиц при 200-450°С с получением гранулированных частиц пылевидного продукта l . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ переработки отходов фосфорного производства, заключающийс  в том, что фосфорсодержащую суспензию обрабатывают фосфорной кис лотой дл  доведени  мольного соотношени  катиона исходной суспензии к п тиокиси фосфора до 0,8-2,0, затем суспензию нагревапт до 44-90°С путем барботажа кислородсодержащими топочными газами с последующей сушкой суспензии в псевдоожиженном слое гранулированных частиц при 350-400°С, с получением фосЛорно-калийных удобрений , в основном,в цитратнорастворимой форме 2j . Недостатками данного способа  вл ютс  многостадийность, низкий выход готового продукта, равный 360 кг/м .ч, низкое содержание водорастворимых фосфатов в готовом продукте - 20-30% общего. ОТ цель изобретени  - упрощение процесса , повышение выхода готового продукта и увеличение содержани  в нем водорастворимой формы Поставленна  цель достигаетс  способом обработки водной суспензии фосфорсодержащей пыли серной кислотой, вз той в количестве 65-100% от стехиометрического на получение гипса с последующей сушкой суспензии в псевдоожиженном слое при 150-200С. В этом способе обработка котрельного молока фосфорной кислотой понижает мольное отношение катионов суспенами п тиокиси фосфора с ,2-2,8 до и способствует гидролизу и переводу в растворимое состо ние фосфатов кальци  и кали . Последующа  переработка суспензии в псевдоожиженном слое при 350-400с ведет к (Образованию смешанных пирс- и триметафосфатов кальци -кали , основна  форма усво емости которых - цитратна Обработка же котрельного молока серной кислотой приводит к св зыванию катионов кальци  в гипс и выводу ионов кашьци  из процесса, а также к образованию и переводу в растворенное состо ние кислых фосфатов кали  и оставшегос  кальци . При норме серной кислоты, рассчитанной по стехиометрии на св зьование всего кальци  котрельного молока в гипс, т.е. 100%, полученные при переработке в кип щем слоем при 150-200с фосфаты представл ют в основном водорастворимые полифосфаты кали . При норме кислоты, рассчитанной на образование гипса и монОкальцийфосфата, т.е. 65% от стехиометрии, продукты переработки при 150-200С представлены в виде водорастворимых полифосфатов кали  и смешанных пирофосфатов кали кальци , частично водорастворимых и практически полностью цитратнораствори1 &1Х . Повышение водорастворимости фосфатов способствует также снижению температуры процесса в кип щем слое. Обработка котрельного молока серной кислотой разрушает шламовую структуру , экранирующую элементарный фосфор и тем обеспечиваютс  необходимые услови  дл  100% окислени  элеметарного фосфора в псевдоожиженном слое гранулированных частиц при 150200с без предварительной обработки кислородсодержащими топочными газами Проведение процесса в псевдоожиженном слое гранулированных частиц при 150-200с повьи ает по сравнению с известным способом термический КПД, производительность процесса, подавл ет пылеунос продукта из кип щего сло . Средний размер получаемых гранул составл ет 1,9-2,4 мм, прочность гранул давлением раздавливани  SOSO кг/см / гранулы не слеживаютс , не комкуютс . Содержание P/jOs водорастворимого составл ет 60-95%,цитранерастворимого 98% от P/jOg общего, K/jp 9-12%. Суммарное содержание питательных веществ в получаемых фосфорно-калийных удобрени х 32-38%.

Пример. Водную суспензию фосфорсодержащей пыли, котрельное молоко с содержанием Р 1%, твердой фазы по сухому остатку 30% состава сухого оста.тка K,jp 13%, СаО 10,5%, 28% обрабатывают концентрированной серной кислотой, вз той в стехиометрическом количестве на св зывание всего кальци  в гипс, т.е. 100%. Полученную суспензию подают в всевдоожиженный слой гранулированных частиц при , где протекаиот процессы испарени  влаги, окислени  элементарного фосфора, дегидратации и полимеризации кислых фосфатов, гранулообразовани  с получением готового продукт , в основном,полифосфата кали , в гранулированном виде со средним размером гранул 2,4 мм. Процесс харатеризуетс  следукхцими показател ми: термический КПД 74%, интенсивность по испаренной влаге 2300 кг/м.ч, выход по гранулированному продукту 980 , пылеунос продукта из сло  0,5%. Полученный гранулированный продукт содержит 95% водорастворимой форме и 98% в цитратнорастворимой от Р,,О общего, суммарное содержание питательных веществ 34,1%, (N:P:K 0:23,2:10,9)Пример 2. Котрельное молоко состава аналогичного примеру ,обрабатывают серной кислотой в количестве 65% от стехиометрии и сушат при 200 С. Полученный готовый продукт, полифосфаты кали  и смешанные пирофосфаты кали -кальци  со средним размером гранул 1,9 мм, содержит 60% в водорастворимой форме и 96% цитратнорастворимой от fyOf общего. Содержание питательных веществ 35,5% (N:P:K 0:24:11,5). Процесс характеризуетс  следунмдими показател ми: термический КПД 66,7%, интенсивность по испаренной влаге 1980 кг/м. ч, выход по гранулированному продукту 850 , пьллеунос продукта из сло  1%.

Пример 3. Котрельное молоко состава,аналогичного примеру 1, обрабатывают серной кислотой в количеств 80% от стехиометрии н сушат при 170 Полученный готовый продукт, полнфосфаты кали  и смешанные пирофосфаты кали -кальци  со средним размером гранул 2,2 мм содержит 80% P-ypg в водорастворимой форме и 97% в цитратнорастворимой от Р ОуОбщего. Суммарное содержание питательных вещест 34,9% (N:P:K 0:23,6:11,3). Процесс характеризуетс  следующими показател ми: термический КПД 70,8%, интенсивность по испаренной влаге 2160 кг/м ч, выход по гранулированному продукту 920 кг/м. ч, пылеунос продукта из сло  0,8%.

Полученные данные сведены в таблицу . В ней также (4,5) показаны результаты осуществлени  способа вне предлагаемых пределов и данные по известному способу. Обработка котрельного молока кислотой Фосфорна  Серн Количество 100% кислоты, подаваемой на обработку, кг/т продукта % от стехиометрии образование гипса Предварительна  обработТемперату- Не трека суспензии до сушки КС ра 80°С, буетс  продолжительность 1 ч

ушка суспензии в КС, емпуратура сушки, С

400 95

Содержание Р,С , усво емого от Р Og общего,%

Содержание водорастворимого

20 38 от общего,%

Термический КПД процесса,%

Интенсивность процесса, ,

960 по испаренной влаге

по гранулированному

160 продукту

Пылеунос продукта из КС,%

10

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позвол ет исключить предварительный нагрев котрельного молока до 44-90°С, увеличить выход готового продукта в 2,7 раза, а термический КПД в 2 раза, практически лик .видировать пылеунос готового продукта из кип щего сло  и получить гранулированные РК-удобрени  с содержанием водорастворимых фосфатов 60-95%, что в 3-5 раз выше, чем в известном способе. При уменьшении расхода серной кислоты (4) ниже 65% от стехио етрического снижаетс  содержание p-Oj усво емого в готовом продукте, а также содержание в нем водорастворимых фосфатов. Повышение расхода серной кислоты выше 100% от стехиометрического (5) приводит к увеличению среднего размера гранул, сепарации по высоте кип щего сло  и к агломерации гранул на уровне газораспределительной решетки. Повышение тем155

150 200 170

400 120

98 96

97

60

95 60

80

12

74 6,7 70,8 38

2300 1980 2160

960

980 850 920 400 0,5 1 0,8 8

пературы псевдоожиженного сло  выие 200 С (4) снижает выход готового продукта , увеличивает пылеунос продукта и снижает содержание водорастворимых фосфатов. При снижении температуры ниже 150с (5) дегидратаци  кислых фосфатов протекает не полностью, что приводит к укрупнению размеров гранул и слипаемости сло  - процесс не идет.

55

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ переработки отходов фосфорного производства, включающий кислотную обработку водной суспензии фосфорМ содержащей пыли и последующую сушку суспензии в псевдоожиженном слое гранулированных частиц с получением фосфорно-калийных удобрений, о т л и чающийс   тем, что, с целью

   65 упрощени  процесса, повьииеии  выхода Серна  Серна  Серна  Серна  107 126 69 180 40 120 е тре- Не тре- Не тре- Не треуетс  буетс  буетс  -буэтс 

   7 8127868

   готового продукта и увеличени  содер-Источники информации,

   жани  в нем водорастворимой формыприн тые во внимание при экспертизе

   фосфатов, водную суспензию обрабаты-1. Патент США 3717451,

   вгиот серной кислотой, вз той в к-оли-кл. С 05 В 17/02, 20.02.73.

   честве 65-100% от стехиометрического2. Авторское свидетельство СССР

   на получение гипса, и сушку ведуте № 624514, кл. С 05 В 11/10,

   при 150-200С.16.05.78 {прототип).