Способ получения синтетического волластонита и диоксида серы

(19) (11) 04 В 352 ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВ У ПИС МУ СВИ ВТО гии переработки гипсосодержащих отходов и может быть использовано припереработке борогипса с получениемкерамических материалов и серной кислоты. Целью изобретения является упрощение процесса и повьнпение выходаволластонита и диоксида серы. Пред-.лагаемый способ, включающий термообработку гипсосодержащего сырья, предусматривает использование борогипсатермообработку которого осуществляютпутем прямого электронагрева при1250-1300 С в течение 25-30 мин, аполученный расплав охлаждают со скоростью 3-5 град/мин, Выход волластонита повышается до 80-833, содержание диоксида в газах до 693. 2 табл. У 47ехноло гич еский ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙИзобретение относится к технологии переработки гипсосодержащих отходов и может быть использовано при переработке борогипса с получением керамических материалов и серной кислоты.Целью изобретения является упрощение процесса и повьппение выхода волластонита и диоксида серы.При осуществлении способа борогипс загружают в дуговую электропечь. . При достижении заданной температуры : происходит плавление и обессеривание аихты. Образовавшийся расплав охлаждают, а .из отходящих из печи газов улавливают диоксид серы.Искоднымматериалом для получения волластонита.и диоксида серы является борогипс - ртход производства борной кйслоты, 75 Х частиц которого имеют диаметр менее 0,05 мм. Борогипс предварительно гранулируют на тарельчатом грануляторе до размера гранул 20-30 мм и дегидрируют при 220 С до 25 остаточной влажности 0,05 мас, . Он содержит мелкодисперсный сульфат кальция и аморфный кремнезем при соотношении БхОо /СаО 0,8 и имеет следующий химический состав, мас.Х: СаЯО 30 68,52; ЯО (аморфн,) 23,62; СаВ 0 2,55; ВОз 3,04; Ре Оз 2,00; А 10 з 0,57. Термодинамические расчеты и проведенные эксперименты показывают, что в расплавах борогипса при массовом соотношении БьО /СаО от 0,8 до 1,0 и выше помимо волластонита СаЯО(СБ) присутствуют двухкальцие вый силикат Са БхО(СБ) и свободный 80. При охлаждении расплава увеличивается количество волластонита за счет реакциисая 10 + Бхо в . 2 саохо,Увеличение количества .810 в шихпте выше стехиометрии нецелесообразно, так как это ведет к накоплению свободного 80, Оксид бора, содержащийся в борогипсе, приводит,не толь ко к снижению его температуры плавления до 1220 С, но и резко интенсифицирует процесс образования воллатонита при охлаждении расплава.Химический состав электротермосульфатных (ЭТО) шлаков из борогипса в зависимости от температуры плавления предстанлен я табл,.1. Режим охлаждения шлака влияет наминералогический состав. При скоростиохлаждения 3-5 град/мин шлак состоитв основном из волластонита, При большей скорости охлаждения он может содержать двухкальцией силикат.Результаты испытаний способа получения волластонита из борогипсаприведены в табл.2.Для сравнения представлены результаты получения волластонита .по известному способу из шихты, включающеймас. : фосфогипс 64,64; кремнезем31,3; кокс 4,06. При этом компоненты смешивают в вибромельнице в течение 1 ч до получения однородной шихты и затем гранулируют на тарельчатом грануляторе до размера гранул10-15 мм. Полученные гранулы помещают в корундовый тигель и выдерживают в обжиговой печи в течение 120 минпри 1200 С (состав 5). Результаты химического, рентгенофазового и микроскопического анализов полученныхматериалов (табл.2) подтверждают возможность осуществления предлагаемогоспособа получения синтетического волластонита и диоксида серы из борогипса и показывают, что при разложенииборогипса в расплаве в электродуговой печи путем прямого электронагрева при 1250-1300 С и охлаждении шлака со скоростью 5 град/мин получается синтетический волластонит (выход180-833), не содержащий вредных примесей сульфидов, фосфатов, невыгоревшего кокса и неразложившегосясульфата кальция. В процессе получения синтетического волластонита попредлагаемому способу образуется технологический газ, содержащий 69 об. 80 и не содержащий вредных примесейН Б, НО, летучих соединений фтора,отравляющих катализатор при последующей переработке газа на серную кислоту. Способ позволяет создать замкнутый цикл по производству борнойкислоты и ликвидировать отвалы борогипса,формула изобре генияСпособ получения синтетического волластонита и диоксида серы путем термообработки гипсосодержащего сырья с последующим охлаждением расплава и улавливанием диоксида серы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,294работку которого осуществляют путей прямого электронагрева при 1250 - 1300 С в течение 25-30 мин, а полученный расплав охлаждают со скоростью 3-5 град/мин,3 14461 с целью упрощения процесса и повышения выхода волластонита и диоксида серы, в качестве гипсосодержащего сырья используют отход производства борной кислоты - борогипс, термооб 5 Таблица 1 Содержание компонентов, мас.Х 1 810 1 А 1 О ГеО 1 1200 47,86 38,20 6,32 3,46 3,23 2 1250 . 48,74 38,91 6)44 1,68 3,29 3 1300 48,87 39,01 6,46 1)42 3,30 4 1350 49,19 39,27 6,50 0,76 3,33 Сос- Температав тура плавления, СаОС 0,92 0,94 0,94 095,ф фч Ф аа а эЬЮ Ос аааа а1 Ю ф 1 ФСа 1 ФЧ О ФЧ О Ф О О иъ ФОСЧ ф 5 еф 3