Способ переработки фосфогипса

Союз Советских Сециаектическнх Республик(22) Заявлено 070777 (21) 2500951/23-26с присоединением заявки йо(5)М. Кл.з С 01 В 17/50 С 01 Г 11/08 Государственный коиятет СССР во аа 1 аи зобретения к открытяй(72 Авторы изобретения ИностранцыНикола Борисов Виденов, Иван Николов Гранчаров,Иван Панайотав Домбалов, Йончо Георгиев Целовскии йовка Петкова Бакалова(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОГИПСАИзобретение относится к способу ,переработки фосфогипса на окись кальция н двуокись серы.Известен способ переработки фосфогипса, включавиций сушку, грануляцию в присутствии связующей добав-. ки сульфитно-спиртовой барды, серу- содЕржащего и углеродсодержащего соединения, и термообработку при 1090-1200 оС ЩНедостатком способа являются невысокая степень разложения фосфогипса (около 67,0) и низкая скорость его разложения. Так при температуре 1200 оС уже наступает спекание массы вследствие невысокой термической стабильности.Цель изобретения - повышение скорости и степени разложения.Для достиженИя цели в способе . переработки фосфогипса, включающем сушку, грануляцию фосфогипса в смеси с углеродсодержащим н серусодержащим соединениями и связующими добавками. в качестве которых используют водные растворы или карбамиды, или кар боксиметил"целлюлозы, или аммиачной селитры, илн кальциевой селитры, или окись полиэтилена, или дестидярную Жидкость содового производства,и термообработку гранул при 10001300 С, целесообразно связующие добавки вводить в количестве 0,01-6,0. вес.В от количества фосфогипса, углеродсодержащие соединения братьв количестве 1-15 от количества фосфогипса, а серусодержащне соединения - в количестве 2-25% от веса фос-фогипса. Целесообразно, также гранулы форфогнпса выдерживать при 100700 оС в течение 10-90 мин.Отличиями предлагаемого способаявляются вводиьые добавки, их количество, количество вводимого углеродсодержащего и серусодержащего соединений и операция предварительногонагревания гранулированного фосфогипса. Предложенный способ позволяетза 5-15 мин достигнуть 98,4-99,2 2 О степени разложения фосфогнпса, в товремя как по известному способу эазто время .достигается степень разложения не выше 65,2,2 Количества вводимых добавок огре,делены экспериментально н зависят отпрочности гранулированного фосфогнпса. Прн введении добавок ниже указанных, прочность гранулированного про пукта не высокая; введение большего15 2 О 25 30 35 количества добавок не целесообразно. Количество углеродсодержащего и серусодержащего соединений зависит от конкретных условий и требований к получаемой извести и двуокиси серы и подбираются экспериментально, В качестве углеродсодержащего соединения может быть использован или кокс, или антрацит, или каменный уголь, в качестве серусодержащего соединения может быть использована .или элементарная сера, или колчедан. Укаэанные добавки могут быть введены раздельно в Фосфогипс или совместно.П р и м е р 1, 1 кг предварительновысушеного при 150 ОС Фосфогипса,. содержащего, : СаО 31 у 4, БО 43 р 1/ Р О 2,1 р Р О 0,2, 502 0,1, Г 0,79 и Н О 20,4, вводят в барабанный гранулятор, При непрерывном вращении барабана со скоростью 41 об/мич пос", редством распыления добавляют 226 г 14-ного водяного раствора карбамида. Гранулирование проводят в течение 8 мин после чего гранулы подвергают термообработке при 120 Со в течение 65 мин, и просеивают с отделением полезной фракции 1-4 мм. Выход полезной Фракции равен 89, статическая прочность гранул - 3,0 кг/см, износоустойчивость к истйранию - 62,85. Полученные таким способом гранулы подвергают термическому разложению в кипящем слое при 1250 С, при продолжительности разложения б мин, линейной скорости Флюидиэирующих газов 3,.2 м/с и нагрузке печи по гранулированному фосфогипсу 750 гр/час. В качестве флюидиэирующего и энергетического агента используют пропан-бутан, который сгорает непосредственно в кипящем слое при коэффициенте избытка воздуха 1 М 1= 1,00, Степень разложения сульфата .кальция на двуокись серы и известь при указанных выше условиях - 98,7Полученная при э ом известь содержит 85,3 активной окиси кальция. Статическая прочностьгранул извести - 12,8 кг/см 2,П р и к е р 2. 1 кг апатитового фосфогипса, высушенного в течение3 ч при 105 С до содержания. :03 42 4 СаО 311 РО 5. 1 9 Р 2 О0,3, 5100,1, Г 0;85 и НО 20,8вводят в барабанный гранулятор. ФоаФогипс гранулируют при прибавлении270 г 11,1-ного водного растворааммиачной селитры при скорости вращения барабана 40 об/мин в течение7 мин. Гранулированную смесь подвергают термической обработке при 120 С в течение 65 мин, после чего путем просеивания отделяют необходимую фракцию с размером гранул 1-4 мм. Выход полезной Фракции составляет 75, статическая прочность -2,5 кг/см а устойчивость к истиранию - 70. Полезную фракцию подвергают термическому разложению в инсталяции с кипящим слоем в течение4 мин при 1280 С, линейной скоростигазового потока 2,7 м/с и соотношении пропан-бутан-воздух, соответствующее А= 0,98. При указанных условиях степень разложения сульфата кальция составляет 100, а содержание активной окиси кальция в извести - .87, а статическая прочность гранулизвести - 21,2 кг/смГ р и м е р 3. 1 кг апатитового фосфогипса, высушенного в течение 150 мин при 110 С до содержания, :50 41,9, СаО 31,4, Р 20 у 1,8,Р,20 0,2, 50 0,1, Г 0,63 и НО 22,1вводят в. барабанный гранулятор игранулируют при прибавлении путемраспыления 273 г 17,5-ного водногораствора кальциевой селитрыпри скорости вращения барабана 45 об/мин.Гранулирование завершают за 10 минпосле чего гранулированную смесь подвергают термической обработке при350 ОС в течение 40 мин. Выделеннаяпосредством просеивания полезнаяФракция 1-4 мм составляет 75 и характеризуется статической прочностью гранул 19,5 кг/см и устойчивостью к истиранию 84. Эту полезнуюфракцию подвергают термическому разложению в инсталяции с кипящим слоем при 1300 С, линейной скорости газового потока 2,9 м/с и соотношениипропан-бутан воздух, соответствующее= 0,97. Эа 3 мин при указанных условиях степень разложениясульфата кальция составляет 100,а содержание активной окиси кальция - до 89,6. П р и м е р 4. 1 кг фосфогипса, высушенного в течение 2 ч при 110 С до содержания, : 503 38,2, СаО 29,3, РОу 2,7, РОГОЗ 0 8, 510; 0 9 и Е 1,25 и Н 20 24,9, вводят в барабанный гранулятор, где его смешивают с 1,5 г порошкообразной окиси полиэтилена. Полученную смесь гранулируют при скорости вращения барабана 48 об/мин в течение 11 мин в присутствии 225 мл распыленной воды. Влажные гранулы подвергают термической обработке при 650 дС в течение 15 мин после чего осуществляют просеивание и выделение полезной фракции 1-3 мм. Выход полезной фракции составляет 78, статическая прочность гранул - 23,7 кг/см , а ус 2 тойчивость к истиранию - 92. Термическое разложение гранул в инсталяции с кипящим слоем проводят при 1160 фС в течение 16 мин, линейной скорости газового потока 1,8 м/с и соотношении пропан-бутан-воздух, соответствующее д, = 0,96, что дает возможность достичь степени разложения сульфата кальция, равной 97,6и содержания активной окиси кальцияв извести порядка 80,6.П р и м е р 5. 0,5 кг фосфогипса, высушенного н течение 3 ч при105 С до содержания ,: 503 40,3,СаО 30,3, Р О 2,2, РО 8 0,8, 500,8, Г 1,11 и Н О 21,5, смешивают вбарабанном грануляторе с 40 г тонкоизмельченного кокса. Полученнуюсмесь гранулируют в течение 9 минпри скорости вращения барабана040 об/мин при введении 135 г 11,1-ного водного раствора карбамида. Полученные гранулы подвергают термической обработке при 120 С в течение60 мин, после чего осуществляют просеивание и отделение полезной Фракции 1-3 мм. Выход этой полезной фракции равен 86,5, статическая прочность гранул - 2,5 кг/см и устойчивость к истиранию - 62,7, Полученные гранулы,подвергают термическому 20разложению в кипящем слое при 1140 ОСв течение 19 мин линейной скорости. газового потока 1,3 м/с и соотношении пропан-бутан и кокс-воздух,соответствующее 4 = 1,05. При укаэанных условиях степень разложения сульфата кальция равна 98,1,содержание актинной окиси кальцияв извести - 78,3, а статическаяпрочность гранул извести 16,3 кг/смП р и м е р б. 0,5 кг Фосфогипса, высушенного в течение 3 ч при105 ОС до содержания, : 50 40,2,СаО 31,4, РО 2,3, РОЗ 0,7, 51020,9, Г 1,15 и НО 20,7, смешиваютв барабанном грануляторе с 80 г порошкообразной серы. Полученную смесьподвергают гранулированию при скорости вращения барабана 40. об/минв течение 8 мин посредством введения140 г 14,3-ного водного раствора 40карбамида. Влажные гранулы подверогают термической обработке при 120 Св течение 70 мин после чего проводятпросеивание для отделения полезнойфракции 1-3 мм. Выход полезной Фракции равен 88,4, статическая прочность - 4,7 кг/см , а устойчивостьк истиранию - 91,3. Гранулы полезной фракции подвергают разложениюв кипящем слое.при 1120 фС в течение 25 мин, линейной скорости газового потока - 0,9 м/с н соотношениипропан-бутан и сера-ноздух, соответствующее= 1,03. При указанныхусловиях степень разложения сульфата кальция равна 98,2, содержаниеактивной окиси кальция в иэвести . -82,1, а статическая прочность гранул извести - 21,3 кг/смП р и м е р 7. 0,5 кг фосфогипса, высушенного при 105 С в течение 603 ч до содержания, : 5 Оэ 40,3,СаО Зф 0,7, Р О . 2,6, Р 103 0,6, 501,1, Г 0,96 и НО 22,1, вводят вбарабанный гранулятор. При непрерывном вращении барабана со скоростью Я 40 об/мин к фосфогипсу посредством распыления прибавляют 133 г дестилярной жидкости содового производства, Гранулирование осуществляют в течение 8 мин, после чего гранулы подвергают термообработке при 120 С в те" чение 50 мин просеивают и используют фракцию 1-3 мм. Выход полезной фракции равен 88, статическая прочность - 4,1 кг/см устойчивость к истиранию - 87. Полученные таким образом гранулы подвергают термическому разложению н кипящем слое при 1150 ОС н течение 17 мин, линейной скорости газового потока 1,2 м/с ч соотношении пропан-бутан-воздух, соответствующее ас = 0,95, При указанных условиях степень разложения сульфата кальция равна 96,4, содержание активной окиси кальция н извести 81,2, а прочность гранул извести - 7,3 кг/см;Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что он приводит к получению .гранулированного ФосФогипса или без серусодержащего и углеродсодержащего сырья, термически устойчивого до 1300 С, что совершенно достаточно для "проведения процесса термического разложения Фосфогипса в кипящем слое до получения извести и двуокиси серы. Получаемый гранулированный фосфогипс характеризуется высоким выходом полезной Фракции и высокой механической прочностью гранул, которая н течение процесса термического разложения Фосфогипса в кипящем слое при некоторых используемых добавках даже увеличивается. Кроме того, используемые добавки при остальных равных условиях приводят к более высоким скоростям разложения фосфогипса, т е. при небольшой продолжительности и сравнительно низких температурахполучают высокую степень разложения сульфата кальция, что дает возможность интенсифицировать процесс - получать известь с повышенным содержанием активной окиси кальция и печной газ - с повышенным содержанием двуокиси серы.формула изобретения1. Способ переработки Фосфогипса, включающий сушку, грануляцию в присутстнии связующих добавок, углерод- содержащего и серусодержащего соединения, и термообработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости и степени разложения фосфогипса, в качестве связующих добавок используют водные растворы или карбамида, или аммиачной селитры, или кальциеной селитры, или окись полиэтилена, или дестилярную жидкость содового производства.829556 Составитель В. ГроэдовскаяРедактор М. Келемещ Техреду%Застелевичкорректор.С. Номак Заказ 3608/70 Тираж 505 Подписное ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, З, РаУшокая наб., д. 4/5юй Филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 42. Способ по п. 1, о т л и ч а.ющ и й с я тем, что термообработку ведут при 1000-1300 фС.3Способ по п. 1, о т л и ч а ю ,ц и й с я тем что добавки вводят в количестве 0,01-6,0 вес.е от оличества фосфогипса.4, Способ по п. 1, о.т л и ч а ю; ц и й с я тем, что при гранулации фосфогипса вводят углеродсодержацее соединение в количестве 1-15 от ко ,личества фосфогипса. 5, Способ по п. 1, о т л н ч а ющ н й с я тем, что.серусодержащеесоединение вводят в количестве 2-25от веса фосфогипса.6. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что гранулы фОсфогипса предварительно выдерживают втечение 10-90 мин при 100-700 фС.Источники информации,принятыево внимание при экспертизе,1. фХимическая промышленность",1971, В 2, с. 107-111.