Способ получения диоксида серы из фосфогипса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01) 28 17/5 ЕНИ ь изобса и ия вяз- одержазах. и И.К. Кыдырба 8,8)свидетельство С С 01 В 17/50, 1 ЕР В веем ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЭ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЯОКСИДА С Ы ИЗ ФОСФОГИПСА(57) Изобретение относится к химичес- кой технологии неорганических веществ, в частности к способам получения ди оксида серы из фосфогипса - отхода экстракционной фосфорной кислоты из апатитов и фосфаритов, и может быть .использовано в химической и цемент, - ной отраслях промьппленности для переработки отходов серно-кислотной переработки сфеновых, лопаритовых, перовскитовых и т.д. концентратов и Бюл. У 27ий химико-технологичесИзобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к способам получе ния диоксида серы из фосфогипсаотхода экстракционной фосфорной кислоты из апатитов и фосфоритов.Цель изобретения - удешевление процесса и упрощение его за счет снижения вязкости расплава.Согласно способу получения диоксида серы из фосфогипса, включающему смешивание его с кварцсодержащим материалом до получения молярного отприродных гипсовых пород. Целретения - удешевление процесупрощение его за счет сниженкости расплава при высоком снии 30 в технологических гаСогласно способу получения диоксидасеры из фосфогипса, включающему смешивание его с кварцсодержащим материалом до получения соотношения810 /СаО = 0,5"1,0, грануляцию смеси,термическую дегидратацию до остаточной влажности 0,01-0,05 мас.% при550 С е последующей электроплавкойпри 1300 С, в качестве кварцсодержащего материала берут .измельченныйотвальный шлак ферросилиция в количестве 22-28% от массы сухого фосфогипса. При этом тонкость помола составляет 2100-2500 см /г. В результате снижается вязкость расплавадо 1-2 П (0,1-0,2 Нс/м), удешевляетсяпроизводство 80, из фосфогипса, сокращается расход кварцсодержащегоматериала. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. ношения ЯьО, /СаО = 0,5-1,0, грануляцию смеси, термическую дегидратацию до остаточной влажности О, 01-0, 05 мас.%ор уу при 550 С с последующей электроплав- кой при 1300 ОС, в качестве кварцсодержащего материала берут измельченный отвальной шлак ферросилиция в количестве 22-28% от массы сухого фосфогипса, при этом отвальной шлак ферросилиция измельчают до крупности помола, равный 2100-2500 см /г (по ПСХ) имеют следующий химический состав, мас.%: 80 58,0-61,3;3 14952881 24, 1-26,0; А 1,0, 9,0-9,2; БхС 2,02,2; СаО 0,74-0,803 М 80 0,5-0,6;С 0,3-0,4 р Ре 2,0-2,80,П р и м е р 1. Фосфогипс со следующим химическим составом (в пересчете на сухую массу), мас. : СаО40,7 р ЯО 53,8 80 1,83 р Р О 0,76 еНа, О О, 04 у Кг 0 О, 06, в количестве 1 О10,0 кг смешивают с 2,2 кг измельчен-ного до удельной поверхностью2100 см /г отвального шлака ферросилиция с химическим составом, мас, фБл.О 61,3 81 24,1; А 1 0 9,0 .И 80 150,56 р СаО 0,74; Ре 2,0; ЯхС 2,0;С 0,3. Смесь тщательно перемешиваюти брикетируют в брикеты размером9 50 х 20 мм при давлении прессования 200 кг/см; дегидратирует при 20550 С в течение 2 ч, до остаточнойвлажности 0,01 мас,7. Брикеты загружают в тигель индукционной печи,гце происходит плавление и обессеривание шихты при 1300 С, Концентрация 25БО, в технологическом газе 76 об. .Вязкость расплава 1 П, время разло"жения 20 мин, Расплав сливают в изложницу и охлаждают, взвешивают. Количество шлака 7,0 кг. Фазовый состав,; 2 СаО ЯхОг 70; СаБ.О, 25;Са еО 2 ф Со А 1П р и м е р 2, Фосфогипс с суперфосфатного завода с химическим составом (в пересчете на сухой вес),мас. : СаО 40,65; БО 53,9; 83.0 1,93М,О Оф 45," Р 1,541 А 1 гОЭ 0,52в количестве 10,0 кг тщательно перемешивают с измельченным отвальным. 40шлаком с удельной поверхностью2500 смг /г в количестве 2,8 кг и составом, мас. : 810 г 58,0; Б 26,0;А 1 О 9,2; МО 060; СаО 0,80;83.С 2,2; С 0,4; Ре 2,80, 45Смесь гранулируют и проводят дегратацию до влажности 0,01 при550 С в течение 3 ч. Гранулы плавятв индукционной печи, при 1300 Св течение 15 мин, Содержание БОв технологических газах 92 об. .Вязкость расплава 2 П (0,2 Йс/мг). Количество шпака 7,6 кг. Фазовый состав, 7.: 2 СаО 810 г 40; СаБО 40;СагА 120 к 15 е Сареог 5 УО. 55Металлический кремний, присутст"вующий в отвальном шлаке ферросилиция, взаимодействует с фосфогипсоми ускоряет термическое разложение 8 4фосфогипса в расплаве по следующимреакциям:ЗСаЯОа + 810 + Б = Са 810 г +СадЯз.ОЗЯОг+13 О+Я ккал + 380 г +,+1/2 Ог+( ккалРе + 1/2 Ог = РеО + О ккал;РеО + СаО = СаО РеО,т.е. на 3 моль Са 80 расходуется1 моль ЯхОг, 1 моль Зх и;1 моль Ре,т.е. происходит металлотермическоевосстановление фосфогипса с выделением дополнительного тепла. В результате в системе СаО - ЗхОг - А 1 О, ++ РеО снижается вязкость расплавадо 1-2 П (О, 1-0, 2 Нс/м.), снижаетсярасход флюсующей добавки до 22-287от массы сухого фосфогипса.По известному способу разложениефосфогипса происходит по следующейреакции:ЗСаЯО + 28 хОг = СаБхОг ++ Са,810 + 380 + 1,50 32 Ы+1,50 =А 10А 1, О, + 2 СаО = Са, А 1, О 3т.е. на 3 моль СаБО расходуется2 моль 80, и 2 моль А 1-порошка.Уменьшение расхода отвального шлака ферросилиция (ОШФ) ниже предельного значения, т.е. ( 22,07. от весасухого фосфогипса приводит к неполному разложению фосфогипса и снижению концентрации 80, в технологических газах, а увеличения расхода ОШФболее 287, приводит к образованию.Ре,О и РеБ в расплаве, что снижаетстепень разложения фосфогипса.В таблице приведены результатыэкспериментальной плавки по разложению фосфогипса с добавкой отвального шлака ферросилиция по сравнениюс известным способом.По данным таблицы видно, что наиболее высокие технико-экономическиепоказатели достигаются при расходеОШФ, равной 22-287 от массы сухогофосфогипса. В резулвтате чего достигается значительное снижение вязкости расплава до 1-2 П (О, 1-0,2 Нс/мг),что упрощает выпуск расплава иэ печи,а также снижение расхода фпюсующейдобавки до .22-283 от массы сухогофосфогипса. При этом достигаютсявысокие технико-экономические показатели процесса, например содержаниеБО, в технологических газах растет5 14952886 алюминиевого порошка на отвальные си, дегидратацию ее до остаточной. шлаки .ферросилиция, одновременно влажности 0,01-0,05 мас.7. и последу- содержащего активные восстановители ющую электротермическую плавку при Яд и Ге, а также флюсующие 310, и 1300"С, о т л и ч а ю щ и й с я А 1 0 , достигается значительное уде- тем, что, с целью удешевления про 2 3 ьшевление производства термического цесса и упрощения его за счет снижеразложения фосфогипса в 2-3 раза по ния вязкости расплава, в качестве сравнению с известным способом. кремнеземсодержащего материала используют, отвальные шлаки производст- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ва ферросилиция в количестве 22-283от массы сухого фосфогипса.1. Способ получения диоксида се. Способ по п. 1, о т л и ч ары из фосфогипса, включающий смеше- ю щ и й с я тем, что, с целью повыние его с кремнеземсодержащнм мате щения концентрации диоксида серы, риалом до молярного отношения шлак берут с тонкостью помола 2100- 810, /СаО = 0,5-1,0, грануляцию сме см /г. Расход электВремяразложения ь мин Количество ИОШФ Ж отЗд 01сухогоСаОфосфогипса Концентра" ция ЯО, втехнологических газах, об.7. Степень Вязкость раэло- расплава, жения, П Тонкость помола отвального шлака ферроцилиция, см/г по ПСХ"4 роэнергии,кВт ч/тН 80 97,99,99,99,85 86 О, 45 2526 22 0,55 2400 20 0,70 2140 18 0,85 1092 16 1,00 1045 15 1,0 2200 20 1,0 1,5 1,8 2,0 5,0 9092 2830Известный способ (сухой фосфогипс, 37 ь 26 Ж 01 8-10 5,5- 1050 ,0 2540 и кварцсодержащего и А 1-порош ка 62 ь 97 ) оставитель Лехред А.Кравч Темировак Корректор Н.Король Редактор о аж 435 Подпис 204/ Зака тениям и открытиям при ГКНТ СССская наб., д. 4/5 НИИПИ осударственного комитета по нзо 113035, Москва, Ж, Р Ужгород, ул. Гагарина Производственно-издательский комбинат Патен 2000 2100 2200 2300 2500 2600 Удельная поверхность алюминиевого порошка 4000-4600 см