Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
При годовом выпуске 140 тыс. т кислоты в виде Р205 получается 518 тыс. т CaS04-0,5H20 или 200 тыс г в пересчете на СаО (содержание Si02 не более 0,3%) [4].
При производстве 1 т глинозема из нефелинового концентрата необходимо затратить 2,24 т СаО, используя известняки, содержащие 53,0% СаО [2].
Эффективность комплексной переработки апатитового концентрата зависит от степени .использования сульфатного отхода. Предложены следующие методы получения СаО и СаСОз из сульфата кальция [6—8]:
1 Термический метод [6, 7]:
2CaS04-j-C 2CaO+2SO?+TO2. (3)
2. Гидрохимический метод [8]:
CaS04+Na2C03=CaC03+Na2S04, (4)
Na2S04 +H2+2C0 = Na:!C03+S024-C02. (5)
Внедрение в производство одного из этих методов позволяет организовать единый промышленный комплекс по переработке двух концентратов за счет регенерации СаО и S02 из сульфатов (рис. 1).
Одной из причин, сдерживающих промышленное освоение комплексной переработки сульфатов кальция на СаО и серосодержащие газы, является наличие в фосфогипсе остатков фосфорной кислоты н фтора
Авторами [8] предложен двухстадийнын метод переработки сульфатных отходов на СаС03 и серную кислоту. Новый метод позволит:
— устранить вредные примеси фосфатов и сульфатов при использовании алюмосиликатных добавок глиноземного производства;
— обеспечить высокое извлечение глинозема и щелочи при спекании кальцийсодержащего реагента с нефелином;
— использовать классический вариант переработки нефелиновых руд с исключением ряда технологических переделов, например, приготовление известняково-нефелиновой шихты;
- использовать технологические данные промышленного
Техн0/?0го*г'ес*га/> схема соЗ/п&с/пмос/ /терфюбо/пху о'/?о’/т//7х>?оео и нефелинового ко/щен/яроУпоЁ
*Р(релино8ь/и
хснценглрсгт.
X
Химичесхял СаСОэ
пе/эе/хт&о^ха
НесрелиноЕ&й
йЕг 0з /А/я, К}$ СО\
/Ьа/г?с/л?о8ьм Серная щ
#0#Це#ГГрС/Л7 ^ КС/С/70/7?<7~
Химическая
леюепо'5о/г>ха
/ \
Сс/лырсгт___________ H3PQ4
I
хамци*'
—Кон8е/эс<у*
Су/76<р&/77Ши л/юдух/л ----Восс/гхуно&ленz/e
Рис. 1. Технологическая схема совместной переработки апатитового и нефелинового концентратов
Влажный <роарогсг/7с с карусельного ^
Смешение S реакторе
Гидрохимиуесх&я
СОЯО&У* 0§ОО'&СУГ7*'<Т CcrCVj, сулырогя/ц&с/ Р&СГ7ТОСР
I
Д&з&елем/е лумпы
*&лгг/
7СГГ&Х
/
— С0СО3. ,
cy^txpcrsns/bx/
/ХГт&О/О
ЛроюыЁксг СаСОъ
/ v
СсСОх Сильсосгг^а* про^бода.
\
Вода
т
С(/Лодхгп^о pac/r?Scp
В&гюрка / \
СуЯ6Ср&/77 /*ОУфШ9
—Ро'с/пёосень е содъ,
№гС03
__ Ьоссп^Бё^Г
С*/>осодерж<уи}с/е
газь/
I
Се?УЛЯ9 АГ?/С/70/77<7
Рис. 2. Двухстаднйный метод переработки фосфогипса на CaCOj и серосодержащее газы
варианта восстановления сульфатных солей с получением серосодержащих газов.
На рис. 2 представлена технологическая схема промышленного комплекса совмещенной переработки двух концентратов. Рассмотрим последовательно основные химико-технологические операции гидрохимического метода.
Во влажный сульфат кальция после промывки на карусельном фильтре вводятся алюмосиликатные продукту глиноземного производства — 2Ca0-Si02, ЗСа0-А1203Х
XSi02(6—2х)Н20, Na20-Ca0-Si02, (Na, Kb0-Al203-2Si0s для удаления P2Os и фтора.
Сульфат кальция подвергается гидрохимическому разложению содовым раствором. В результате конверсии сульфатов кальция получается раствор, содержащий 30,0 мас.% сульфата натрия. Пульпа (сульфатный раствор+СаСОз) разделяется путем отстаивания в аппарате-сгустителе Дорра при расходе воды па промывку 1,6 т/т СаС03. При этих условиях достигается содержание оксида натрия в промывной воде 0,15 г/дм3. Это соответствует требованиям глиноземной промышленности для условий нормального проведения термического процесса спекания известняково-нефелиновой шихты (извлечением 88,7—89,0 А1203 и 90—91% Na20).
Упаривание сульфатного раствора следует осуществлять в четырехкорпусной выпарной батарее. В результате выпарки получается сульфат натрия, содержащий 99,8% основного вещества с насыпным весом 1,54—1,57 т/м3. Размер кристаллов сульфата натрия (75—80) • 10~6 м, влажность — 5—8%.
