Способ переработки фосфогипса

09 ОИ,С 01 В 17/50 ЭОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56 ) 1. Авторское свидетельство СССРВ 699916, кл. С 01 В 17/50, 1978.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке В .2944922/26,1980 (прототип.),(54 )(57 ) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСА путем термического разложения его при .повышеинмх температурах вприсутствии углеродсодержащей добавки, о т л и,ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения, иитеисийкации процесса и повцшения концентрации 502 в отходящих газах, к фосогипсу перед термическим разложениемдобавляют природной фосфат в моличестве 3-10 мас.ч, иа ЮО мас,ч.фосфогипса и углеродсодереащув добавку в количестве, обееиечиааааемвосстаиовителфиий яетемцзцм с 3 МВдмиа уровне 7-35, а обжиг ведут при906-1060 С.Количествоприродногофосфата,мас.ч. на100 мас. ч.фосфогипса Налипание материала Концентрация 502,Налипание Нет 11,4 То же 10,9 9,4 10 8,2 Изобретение относится к областипереработки фосфогипса, являющегосяотходом производства экстракционной,фосфорной кислоты, на сернистыйгаз и огарок.Известен способ переработки 5фосфогипса с получением извести исернистого газа, заключающийся втом, что к фосфогипсу добавляют30-32 окиси кальция, 3,4-4,2 кокса и обжигают при 1230-1280 С 1 3, 10Недостатками этого способа являются налипание материала на стенкипечи, низкая концентрация 502 в отходящих газах, высокие температурыобжига материала, длительность процесса и высокий расход энергии.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки фосфогипса на двуокисьсеры и известь путем термическогоразложения Фосфогипса при 11001350 фС в присутствии 4,5-5,5 углеродсодержащей добавки - графитовойпыли, отхода электродного производства. Восстановительный потенциалсреды, в которой ведут обжиг, оцениваемый отношением содержания в газовой фазе окиси к двуокиси углерода, образующихся при сжигании топлива, составляет 5.,4-б,б, время 30обжига при этом 20-30 мин 2 ),Недостатками известного способаявляются налипание материала настенки печи при низких температу"рах, низкая концентрация 50 2 в отходящих газах 9) и длительностьпроцесса.Цель изобретения - упрощение иинтенсификация процесса за счет устранения налипания материала на стен, ки печи прн низких температурахи повышение концентрации 50 в отхо 2 дящйх газах.Поставленная цель достигаетсятем, что перед термическим разло,жением к Фосфогийсу добавляют природный фосфат в количестве 3-10 мас. ч. на 100 мас. ч. Фосфогипса и углеродсодержащую добавкув количестве, обеспечивающем восстановительный потенциал среды на уровне 7 - 35, а обжиг ведут при 9001080 С.Ведению процесса термического разложения фосфогипса препятствует присутствующая в нем водораствори-. мая форма Р 20. Фосфорная кислота при разложении фосфогинса вступает во взаимодействие с окисью кальция с образованием конденсированных фосфатов с относительно невысокими температурами плавления, 60Образующиеся Фосфаты являются ,центрами образования жидкой фазы в интервале 900 - 1050 ОС, которая за счет замедления скорости диффузионного процесса приводит к накол( лению жидкой фазы и налипанию материала на стенки печи,При этом, чем выше скорость начала разложения фосфогипса и концентрация восстановителя в процессе,тем быстрее образуется и накапливается жидкая Фаза.При смешении фосфогипса с природным фосфатом, в качестве которогомогут быть использованы апатиты ифосфориты различных месторожденийсо структурой фторапатита, фосфатвступает во взаимодействие с фосфорной кислотой с образованиемгидрата монокальцийфосфатаСа(Н 2 РО,) Н О, который,при нагревании материала дегидратируется,вступая во взаимодействие с фосфатнымминералом с образованием конденсированных фосфатов кальция. В своюочередь, последние реагируют с фосфатами с образованием трикальцийфосфата. При снижении содержания водорастворимой Р 20 в фосфогипседо 0,3 процесс образования трикальцийфосфата завершается при 900 С. Сростом содержания водорастворимойР 20 снижается температура взаимодействия конденсированных Фосфатовс фосфатным минералом. Однако добавление природного фосфата одновременно снижает и концентрацию 502, поэтому его добавка ограничена интервалом 3-10 мас.ч, на 100 мас. ч. Фосфогипса.,Цля температур обжига материала1000 ОС и времени обжига 10 мин влияние добавок природного фосфата кфосфогипсу на показателипроцессапредставлено в табл. 1.Таблица 1 При Добавлении природного Фосфата к фосфогипсу в количестве 2 мас.ч. происходит налипание материала на стенки печи. При добавле1030310 Зависимость концентрации получаемого 502 от восстановительного потенциала среды и времени процесса представлена в табл, 2,Таблица 2 нии природного фосфата к фосфогипсув количестве 15 мас.ч. в значительной степени снижается концентрация502 в отходящих газах,Восстановительный потен- циал.17 27 35 36 18 15 10 5 30 Время процесса, мин 9,0 10,1 10 у 8 11,4 12,3 Концентрация 50 8,9 Зависимость концентрации получае О тенциала и температуры показана вмого 50 от восстановительного по- табл. 3.Таблица 3 Температура, С 1000 900 1080 Восстановительныйпотенциал 27 357 7 27 35 7 27 35 10 8 11 9 12 3 10 1 11 4 11 9 9 б 10 4 10 9 Концентрация 502 Состав Техред С Редактор Г. Безвершенко Заказ 5096/24 Тираж 471, Бодиеиое ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская иаб., д.4/5Вфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 юФП р и м е р 1. 1000 кг фоефогипса смешивают с 30 кг природногофосфата, В качестве углеродсодержа-щей добавки берут каменный уголь вколичестве, обеспечивающем созданиевосстановительного потенциала среды,равного 35. Обжиг ведут при 90 ООСв течение 15 мнн и получают сернистый газ с концеитраргей 11,4 502.Налипавя материала на стенки аппаратуры не происходит.П р и м е р 2. 1 ООО кг фоефогипса смешивают с 50 кг природногофосфата и углеродсодержашей добавкой каменный уголь )в количестве,обеспечивающем создание восстановительного потенциала среды, равного17. Обжиг ведут при 10 ООС в течение 10 мин и получают сернистыйгаз с концентрацией 10,9. Налипания материала на стенки печи не происходит,О р и м е р 3. 1000 кг фосфо"гипса смешивают с 160 кг природногофосфата и углерсщсодержащей добав:кой (крменний уголь 1 в количестве, 46 обеспечивающем создание восстановительного.потенциала, равного 7. Обжиг.ведут при 1066 С в течение5 мии и получают сернистый газ сконцентоацией 9,6% Збй. Наливая 4 материала не иросходит.В качестве аоеетановителей в нроцессе могут арменяться таже окисьуглерода, сернистый каменный уголь,сернистый нефтяной кокс, графито О вая пыль. Йзобретенйе позволяет исключитьалинане материала на стенки печпри юивкик темне 33 атурэх ы тем самым упростить и интенсифицироватьпроцесс, поаысМть концентрациюФОу а отхщящих газам с 9 до 12,3.тель Ь. НРа