PL126583B1 - Method of filtering a suspension of calcium sulfate in phosphoric acid using a pan-type rotary vacuum filter - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób filtracji na filtrze prózniowym, panwiowym, karuzelowym zawiesiny siarczanu wapniowego w kwasie fosforowym, otrzymanej z apatytów i fosforytów niepieniacych w czasie rozkla¬ du kwasem siarkowym przy produkcji kwasu fosforowego metoda mokra z cyrkulacja zawiesiny poreakcyjnej.Proces filtracji zawiesiny siarczanu wapniowego zwanego fosfogipsem, jest w wytwórni kwasu fosforowego miejscem glównych strat P2 05, gdyz krysztaly fosfogipsu sa trudne do saczenia i placek filtracyjny posiada duza wilgotnosc, szczególnie przy filtracji zawiesiny apatytowej. W celu polepszenia filtracji fosfogipsu pochodzacego z rozkladu fosforytów zawierajacych duze ilosci substancji organicznych dodaje sie niekiedy do filtrowanej zawiesiny flokulanty. Znany jest w praktyce sposób polepszania*filtracji fosfogipsu przez zmiane wielkosci i pokroju krysztalów w czasie ich powstawania w reaktorach przez dodatek do rozkladu fosforytów srodków powierzchniowo czynnych (polski opis patentowy nr 70778 i opis patentowy St. Zjedn. Am. nr 3 192 014).Sposób ten poprawia filtracje fosfogipsu, lecz jednoczesnie zwieksza straty P2Os w pozostalych wezlach pro¬ dukcji kwasu fosforowego na skutek pienienia srodka powierzchniowo czynnego. Operacje filtracji fosfogipsu prowadzi sie najczesciej na filtrach prózniowych, karuzelowych, panwiowych, w których zasadajest takie prowa¬ dzenie filtracji, by nie nastepowalo zapowietrzanie placka filtracyjnego po zaniku cieczy filtrowanej na jego powierzchni. Natychmiast po zaniku cieczy, na placek filtracyjny wprowadza sie ciecz myjaca, co zapobiega obnizeniu wysokosci prózni. Zwykle strefy filtracji, przemywania i suszenia ustalone sa na stale w^lowicy filtru karuzelowego 24 celkowego lub 12 celkowego i pokrywaja sie z sekcjami roboczymi filtru I—VIII jak przedsta¬ wiono na rysunku fig. la. Dla trójstopniowego przemywania strefy filtracji wynosza: I — odbiór prefiltratu A — 30° obrotu filtru II — odbiór produktu B — 45° III — przemywanie pierwsze popluczkami stezonymi Pi — 60° IV — przemywanie drugie popluczkami rozcienczonymi P2 — 60° V - — przemywanie woda, pochodzaca zwykle z mycia tkanin — 45°2 126583 VI — suszenie placka — 45° VII VIII — czynnosci pomocznie — 75° Sekcje robocze filtru I—V polaczone sa wspólnym obiegiem prózniowym tak zwanym pierwotnym. Sekcja VI posiada obieg prózniowy odrebny zwany wtórnym.Niekiedy drugie i trzecie przemywanie laczy sie razem, co wydluza strefe suszenia na sekcje V lecz pogarsza równoczesnie odmycie placka fosfogipsu od kwasu fosforowego.Sposób filtracji fosfogipsu na filtrze prózniowym, panwiowym, karuzelowym wedlug wynalazku, polega na dodawaniu bezposrednio przed filtracja do filtrowanej zawiesiny i do cieczy myjacej przed pierwszym przemywa¬ niem placka lub tylko do zawiesiny, soli estrów kwasu sulfobursztynowego korzystnie sól sodowa sulfoburszty- nianu dwuizooktylowego, w ilosci 0,3—2,0 kg/t P205 w przerabianej masie. Do filtrowanej zawiesiny wprowadza sie co najmniej 30% soli estrów kwasu sulfobursztynowego, a pozostala ilosc wprowadza sie z ciecza myjaca do pierwszego przemywania placka fosfogipsu. Czas przebywania dodawanych soli estrów kwasu sulfobursztynowe¬ go w operacjach filtracji i przemywania nie powinien przekraczac jednej godziny, ze wzgledu na hydrolityczny rozklad tych soli. Po przekroczeniu tego czasu nalezy zwiekszyc dawke soli. Dodawane sole estrów kwasu sulfobursztynowego nie zmieniaja wielkosci i pokroju krysztalów fosfogipsu, lecz przez obnizenie napiecia po¬ wierzchniowego cieczy, zwiekszaja szybkosc filtracji i równoczesnie zapobiegaja pekaniu placka filtracyjnego, na którym nastapil zanik cieczy filtracyjnej. Dzieki temu istnieje mozliwosc zmiany wielkosci stref filtracji, przemy¬ wania i suszenia na filtrze, co zwieksza wydajnosc filtracji.Zmiane wielkosci strefy filtracji lub suszenia uzyskuje sie przez przestawienie nalewaków cieczy myjacych.Wedlug wynalazku nalewaki cieczy myjacych filtru prózniowego, panwiowego, karuzelowego nalezy tak ustawic, by strefa filtracji wraz z odbiorem piefiltratu obejmowala co najmniej 80° calkowitego obrotu filtru, a strefa suszenia po ostatnim przemywaniu placka filtracyjnego co najmniej 50° calkowitego obrotu filtru.Jak przedstawiono na rysunku fig. Ib w przykladzie filtracji zawiesiny fosfogipsu wedlug wynalazku, z dodatkiem 1 kg/t P205 soli estrów kwasu sulfobursztynowego z trójstopniowym przemywaniem placka, przy tych samych parametrach technologicznych wprowadza sie, przez przestawienie nalewaków cieczy myjacych, podzial powierzchni filtru na nastepujace strefy filtracyjne, bez zmiany sekcji roboczych filtru I—VIII na jego glowicy: - odbiór prefiltratuA 30° obrotu filtru - odbiór produktu B ze wstepnym suszeniem placka w strefie filtracji 60° - przemywanie pierwsze popluczkami stezonymiP! 37,5° - przemywanie drugie popluczkami rozcienczonymiP2 52,5° - przemywaniewoda 30° - suszenie wstepne w strefie przemywania (SekcjaV) 30° - suszenie w sekcjiVI 45° Dla dwustopniowego przemywania jak przedstawiono przykladowo na rysunku fig. lc analogicznie do przykladu fig. Ib strefa suszenia obejmuje oprócz sekcji VI, takze sekcje V i czesciowo sekcje IV, co stanowi w sumie 127,5° obrotu filtru.Dodatek soli estrów kwasu sulfobursztynowego do filtracji zawiesiny fosfogipsu w kwasie fosforowym zwieksza szybkosc filtracji i odzysk filtratu w porównywalnym czasie filtracji. Równoczesnie dzieki obnizaniu napiecia powierzchniowego cieczy i wydluzaniu strefy suszenia, oraz wprowadzeniu dodatkowego obszaru susze¬ nia w strefie filtracji, zmniejsza sie wilgotnosc resztkowa fosfogipsu oraz zawartosc P205 w fosfogipsie przefiltro- wanym i przemytym.Przyklad.Do reaktora dozowano apatyt „Kola" w ilosci 26 t/h o zawartosci 39% P205 i popluczki z filtraqi fosfo¬ gipsu oraz równoczesnie do innej komory reaktora 35 t/h kwasu siarkowego o stezeniu 70%. Otrzymana zawiesi¬ ne reakcyjna po ochlodzeniu w wyparce adiabatycznej podawano na filtr prózniowy ,,Prayona" z ustawieniem nalewaka pierwszej cieczy myjacej 90° za nalewakiem zawiesiny filtracyjnej. Do zawiesiny w ilosci 55 t/h doda¬ wano przed filtracja 6 kg/h 50% wodnego roztworu sulfobursztynianu sodowego dwuizooktylowego. Otrzymano 26 t/h kwasu fosforowego o stezeniu 28% P205. Przefiltrowany placek przemywano ciecza myjaca o temperatu¬ rze 60°C w ilosci 20 t/h zawierajaca 5 kg sulfobursztynianu sodowego dwuizooktylowego, a nastepnie woda z mycia celek w ilosci 17 t/h. Nalewak wody ustawiony byl na filtrze w polozeniu 120° za nalewakiem zawiesiny filtracyjnej. Otrzymany przemyty fosfogips zawieral 0,1% rozpuszczalnego P2 05 oraz 27% wilgoci. Popluczki po pierwszym przemywaniu o stezeniu okolo 27% P2 05 rozdzielano kierujac czesc do kwasu produkcyjnego i czesc zawracano do reaktora.126583 3 Zastrzezenie patentowe Sposób filtracji na filtrze prózniowym, panwiowym, karuzelowym zawiesiny siarczanu wapniowego w kwa¬ sie fosforowym, otrzymanej z apatytów i fosforytów niepieniacych w czasie reakcji rozkladu kwasem siarkowym, znamienny tym, ze do filtrowanej zawiesiny i do cieczy myjacej przed pierwszym przemywaniem placka filtracyjnego, lub tylko do zawiesiny, dodaje sie, dokladnie mieszajac, sole estrów kwasu sulfobursztyno- wego w ilosci 0,3-2,0 kg/t P2Os w przerabianej masie, korzystnie sól sodowa sulfobursztynianu dwuizooktylo- wego, przy czym do filtrowanej zawiesiny wprowadza sie co najmniej 30% tej soli, zachowujacjej czas przebywa¬ nia w operacjach filtracji i przemywania nie wiekszy od jednej godziny, przy czym tak ustawia sie nalewala cieczy myjacych, by strefa filtracji wraz z odbiorem prefiltratu i wstepnym suszeniem placka filtracyjnego obej¬ mowala co najmniej 80° calkowitego obrotu filtru, a strefa suszenia po ostatnim przemywaniu placka filtracyjne¬ go co najmniej 50° calkowitego obrotu filtru. faffagipu < [2 131413 kiemngJc obrotu filtra X jomYttjis' J4 1451 40 147 146 149 120124 122 123124 6|7|aH k g_ *vt ^t 360' fosfogips fotfooifw * sftO P4*S90 ^ Mda L 4 \2 13 I A 10 10 \? lflHj40|nU2H3 144145 MO 147 I 46 I 49 120 \21 \22\25\24 IX V 360# foSfOJtOS fotfboipMi ? 360 m mu P4«SW) Mda vi i » Im ars omitfia MHSH0 izmm WE \22\2i\24\ I MO* CmCmm\m 0' JL Fig. 4. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób filtracji na filtrze prózniowym, panwiowym, karuzelowym zawiesiny siarczanu wapniowego w kwa¬ sie fosforowym, otrzymanej z apatytów i fosforytów niepieniacych w czasie reakcji rozkladu kwasem siarkowym, znamienny tym, ze do filtrowanej zawiesiny i do cieczy myjacej przed pierwszym przemywaniem placka filtracyjnego, lub tylko do zawiesiny, dodaje sie, dokladnie mieszajac, sole estrów kwasu sulfobursztyno- wego w ilosci 0,3-2,0 kg/t P2Os w przerabianej masie, korzystnie sól sodowa sulfobursztynianu dwuizooktylo- wego, przy czym do filtrowanej zawiesiny wprowadza sie co najmniej 30% tej soli, zachowujacjej czas przebywa¬ nia w operacjach filtracji i przemywania nie wiekszy od jednej godziny, przy czym tak ustawia sie nalewala cieczy myjacych, by strefa filtracji wraz z odbiorem prefiltratu i wstepnym suszeniem placka filtracyjnego obej¬ mowala co najmniej 80° calkowitego obrotu filtru, a strefa suszenia po ostatnim przemywaniu placka filtracyjne¬ go co najmniej 50° calkowitego obrotu filtru. faffagipu < [2 131413 kiemngJc obrotu filtra X jomYttjis' J4 1451 40 147 146 149 120124 122 123124 6|7|aH k g_ *vt ^t 360' fosfogips fotfooifw * sftO P4*S90 ^ Mda L 4 \2 13 I A 10 10 \? lflHj40|nU2H3 144145 MO 147 I 46 I 49 120 \21 \22\25\24 IX V 360# foSfOJtOS fotfboipMi ? 360 m mu P4«SW) Mda vi i » Im ars omitfia MHSH0 izmm WE \22\2i\24\ I MO* CmCmm\m 0' JL Fig. 4. PL