Способ выделения фосфора из шлама

 

Изобретение относится к области производства фосфора, Цель изобретения - повышение степени выделения и упрощение способа при переработке шламов, содержащих более 3 мас.% минеральных частиц. Поставленная цель достигается тем, что фосфорные шламы обрабатывают шлаковым щебнем фосфорного производства при температуре 60-70°С в течение 30-45 мин при массовом соотношении шлаковый щебень : шлам, равном (2-3): 1. При этих условиях извлечение фосфора из любых по составу шламов практически полное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 25/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785936/26 (22) 24.01.90 (46) 07.05.92. Бюл. ЬЬ 17 (71) Казахский химико-технологический институт (72) E.Ñ.Áóãåíîâ, Б,Е.Бугенов и К,Е.Бугенов (53) 661.631(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1518296, кл, С 01 В 25/027, 1987. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ

ШЛАМА

Изобретение относится к технологии переработки фосфорных шламов, образующихся при электротермическом методе получения фосфора, и может быть использовано в фосфорной промышленности для получения качества фосфора и снижения его потерь.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения фосфора из шлама, включающий его контактирование с твердым материалом. В качестве последнего используют кремнеземсодержащий гидрофильный сорбент, 20 — 70% пор которого имеют радиус 3 — 220 нм, Разрушение оболочки из тонкодисперсных частиц осуществляется не только ее "срезыванием", но и приложением к частицам сил, направленных от поверхности капель и достаточных для "вытягивания" их в фазу воды. Степень извлечения составляет 95%. Однако этот способ также не применим для извлечения фосфора из стабильных шламов, содержащих ниже 50% фосфора и выше 3% минеральных частиц (твердых примесей). Так скорость выделения фосфора этим методом

„„5U„„1731725 А1 (57) Изобретение относится к области производства фосфора, Цель изобретения — повышение степени выделения и упрощение способа при переработке шламов, содержащих более 3 мас,% минеральных частиц.

Поставленная цель достигается тем, что фосфорные шламы обрабатывают шлаковым щебнем фосфорного производства при температуре 60 — 70 С в течение 30 — 45 мин при массовом соотношении шлаковый щебень; шлам, равном (2 — 3): 1. При этих условиях извлечение фосфора из любых по составу шламов практически полное. 2 табл. снижается в 2 — 8 раз с увеличением содержания минеральных частиц в шламе с 3,1 до

12,3%. Кроме того, к недостаткам этого способа следует отнести также снижение емкости сорбента за счет необратимого забивания пор минеральными частицами шлама, что требует частой промывки и замены сорбента.

Целью изобретения является повышение степени выделения и упрощение способа при переработке шламов, содержащих выше 3 мас.% минеральных частиц.

Поставленная цель достигается тем, что фосфорные шламы обрабатывают шлаковым щебнем фосфорного производства при

60 — 70 С в течение 30 — 45 мин при массовом соотношении шлаковый щебень: шлам, равном (2 — 3); 1, При этих условиях извлечение фосфора из любых по составу шламов практически полное, Шлаковый щебень, получаемый на фос- . форных заводах как отход производства, имеет следующий средний состав, мас.%

5|Ог 43,9; А|гОЗ 3,37; РегОЗ 0,3, СаО 45,5;

Mg0 0,3; ИагО 0,6: КгО 0,18; РгОБ 1,28; Т|Ог

1731725

Таблица 1

0,2. Он является стойким в агрессивных средах, прочным на истирание. Товарная фракция составляет 5 — 10 мм.

B термостатируемый реактор заливают определенное количество шлама с температурой 60 — 70 С, засыпают расчетное количество шлакового щебня и медленно перемешивают содержимое реактора стеклянной палочкой. По истечении заданного времени перемешивание прекращают и отделяют шлаковый щебень, пропуская шлам через сетку. Фосфор собирается на дне стакана, где его охлаждают и взвешивают.

B табл. 1 приводятся результаты обработки стабильных фосфорных шламов, содержащих 45 фосфора, 15 о твердого (минеральных частиц), 40 воды.

Согласно данных табл, 1 за оптимальные параметры процесса следует принять массовое соотношение шлаковый щебень: шлам = (2 — 3): 1, температуру 60 — 70 С, время обработки 30 — 45 мин.

Серия опытов, проведенная с использованием шлакового щебня для разрушения структуры шлама без перемешивания, не дала положительных результатов. Фосфор из шлама не выделяется. Из этого следует, что механизм выделения фосфора из шлама с помощью шлакового щебня заключается в его истирающем действии. Обладая развитой поверхностью, шлаковый щебень при перемешивании вместе с шламом механически снимает с поверхности эмульсии фосфора экранирующую пленку, препятствующую коалесценции капелек фосфора. Это приводит к быстрому расслаиванию эмульсии на два слоя: фосфор и обесфосфоренный остаток. Опыты, проведенные с использованием одной и той же порции шлакового щебня без регенерации, показали высокое извлечение фосфора из шлама. Это говорит о том, что активность шлакового щебня с течением времени не снижается и не требуется его регенерации, как в случае известного способа.

5 Процесс разрушения шлама шлаковым щебнем с выделением фосфора в промышленных условиях можно осуществить в обычных вращающихся барабанах, куда загружаются шлаковый щебень и через него с

10 определенной скоростью пропускают поток шлама, соблюдая в барабане соотношение шлаковый щебень: шлам, равное (2 — 3):1.

Чем больше это соотношение, тем меньше времени потребуется для разрушения

15 структуры шлама и выделения фосфора.

Шлам с разрушенной структурой из разгрузочной части барабана через сетчатый порог поступает в отстойник, где расслаивается на фосфор и обесфосфоренный шлам.

20 Шлаковый щебень остается в барабане и по мере расхода догружается.

В табл. 2 приводятся сравнительные данные по разрушению структуры шлама предлагаемым и известным способами. Для

25 опытов использовался стабильный шлам, содержащий 45 Р4, 15 твердого, 40 воды.

Формула изобретения

30 Способ выделения фосфора из шлама, выключающий его обработку при нагревании и перемешивании твердым материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени выделения и упроще35 ния процесса при обработке шламов, содержащих выше 3 мас. минеральных частиц, обработку ведут шлаковым щебнем фосфор- Г ного производства; взятым в количестве, обеспечивающем массовое соотношение г

40 шлаковый щебень, шлам,равное (2 — 3):1.

Продолжение табл, 2

Таблица 2

Составитель Е. Бугенов

Редактор И. Горная Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Т, Палий

Заказ 1553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101