RU2625102C1 - Method of extracting the contaminated white phosphorus - Google Patents
Method of extracting the contaminated white phosphorus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625102C1 RU2625102C1 RU2016128116A RU2016128116A RU2625102C1 RU 2625102 C1 RU2625102 C1 RU 2625102C1 RU 2016128116 A RU2016128116 A RU 2016128116A RU 2016128116 A RU2016128116 A RU 2016128116A RU 2625102 C1 RU2625102 C1 RU 2625102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphorus
- water
- white phosphorus
- contaminated
- white
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/02—Preparation of phosphorus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Область примененияApplication area
Изобретение относится к технологии переработки и обеззараживания фосфорного шлама и может быть использовано в химической промышленности при утилизации загрязненного белого фосфора, очистке его от механических предметов-загрязнителей.The invention relates to a technology for processing and disinfecting phosphorus sludge and can be used in the chemical industry for the disposal of contaminated white phosphorus, its cleaning from mechanical pollutants.
Аналоги:Analogs:
Известен способ извлечения фосфора из шлама // SU 1518296. Суть изобретения заключается в сорбции капель расплавленного фосфора путем контакта с сорбентом.A known method for the extraction of phosphorus from sludge // SU 1518296. The essence of the invention lies in the sorption of drops of molten phosphorus by contact with the sorbent.
Недостатками известного способа являются необходимость использования значительного количества сорбента и невозможность полного извлечения фосфора из шлама, а также необходимость извлечения фосфора из массы сорбента, многостадийность процесса, загрязненность извлеченного фосфора попутными веществами.The disadvantages of this method are the need to use a significant amount of sorbent and the inability to completely remove phosphorus from the sludge, as well as the need to extract phosphorus from the mass of the sorbent, a multi-stage process, contamination of the extracted phosphorus with associated substances.
Аналогичным по технической сущности к предлагаемому является способ извлечения фосфора из шламов путем обработки шламов 5-30% азотной кислотой при массовом соотношении шлама и кислоты 1:(0,6-1). Недостатком данного способа является невозможность извлечения фосфора из «бедных по содержанию фосфора шламов», содержащих 3-20% фосфора вследствие окислительных процессов, протекающих между азотной кислотой и попутными веществами-примесями, в результате чего углерод и фосфор всплывают на поверхность. Происходит вспенивание и возгорание фосфора.Similar in technical essence to the proposed is a method of extracting phosphorus from sludge by treating sludge with 5-30% nitric acid with a mass ratio of sludge and acid 1: (0.6-1). The disadvantage of this method is the impossibility of extracting phosphorus from “sludge poor in phosphorus” containing 3-20% phosphorus due to oxidative processes occurring between nitric acid and associated impurity substances, as a result of which carbon and phosphorus float to the surface. Foaming and combustion of phosphorus occurs.
ПрототипPrototype
В качестве прототипа нами взят способ извлечения фосфора из шлама // SU 1518296. Суть способа-прототипа заключается в сорбции капель расплавленного фосфора путем контакта с сорбентом.As a prototype, we took a method for extracting phosphorus from sludge // SU 1518296. The essence of the prototype method is to sorb drops of molten phosphorus by contact with a sorbent.
Критика прототипаPrototype criticism
Недостатками способа-прототипа являются: использование значительного количества сорбента и невозможность полного извлечения фосфора из шлама, а также необходимость дальнейшего извлечения фосфора из массы сорбента, многостадийность процесса, загрязненность извлеченного фосфора попутными веществами.The disadvantages of the prototype method are: the use of a significant amount of sorbent and the impossibility of complete extraction of phosphorus from the sludge, as well as the need for further extraction of phosphorus from the mass of the sorbent, a multi-stage process, contamination of the extracted phosphorus with associated substances.
Цель изобретения - способа это повышение эффективности способа извлечения загрязненного шламом белого фосфора для утилизации, обеспечение экологической безопасности, экономической выгоды, возможность извлечения белого фосфора, загрязненного различными видами и размерами частиц-загрязнителей из мест его складирования.The purpose of the invention is a method is to increase the efficiency of the method of extraction of white phosphorus contaminated with sludge for disposal, ensuring environmental safety, economic benefits, the ability to extract white phosphorus contaminated with various types and sizes of pollutant particles from their storage sites.
Сущность предлагаемого способаThe essence of the proposed method
Предлагаемый в качестве изобретения способ заключается в следующем: вода, нагретая до 65-70°C, подается по внешнему просвету двухпросветного гибкого шланга в емкость с загрязненным белым фосфором. При этом локально, по месту поступления струи нагретой воды, белый фосфор плавится, смешивается с водой и превращается в водно-фосфорную суспензию, одновременно происходит всасывание полученной водно-фосфорной суспензии в накопительную часть емкости, затем водно-фосфорная суспензия охлаждается, фосфор кристаллизуется и выпадает в осадок.The method proposed as an invention is as follows: water heated to 65-70 ° C is supplied through the outer lumen of a double-lumen flexible hose to a container with contaminated white phosphorus. In this case, locally, at the place of arrival of the stream of heated water, white phosphorus melts, mixes with water and turns into a water-phosphorus suspension, at the same time, the resulting water-phosphorus suspension is sucked into the storage part of the tank, then the water-phosphorus suspension is cooled, the phosphorus crystallizes and precipitates to sediment.
Предлагаемый способ основан на следующих свойствах белого фосфора:The proposed method is based on the following properties of white phosphorus:
Аллотропная модификация элементного фосфора - белый фосфор плавится при температуре 44,1°C, кипит при 280,5°C. Из всех аллотропных модификаций белый фосфор имеет наименьшую плотность (1,8 г/см3 при 20°C). Технический белый фосфор (желтый фосфор) - аморфная, похожая на пчелиный воск масса желтоватого или светло-коричневого цвета. Белый фосфор чрезвычайно огнеопасен. В присутствии кислорода воздуха белый фосфор легко самовоспламеняется. Температура самовоспламенения белого фосфора составляет около 30°C. Горение белого фосфора сопровождается образованием оксида фосфора P2O5 и выделением большого количества тепла. Теплота сгорания белого фосфора составляет - 24000 Дж/г. Пятиокись фосфора является гигроскопичным веществом, который поглощает влагу из атмосферного воздуха и образует ортофосфорную кислоту H3PO4. Формирование кислотного тумана делает случаи возгорания фосфора еще более опасными. Чтобы предотвратить бесконтрольное окисление и возгорание, белый фосфор хранят под водой, с которой он практически не реагирует. При длительном хранении в открытых емкостях отходы химического производства соединений фосфора и фосфорсодержащий шлам постепенно загрязняются посторонними предметами и частицами грязи, которые сами вследствие сорбции частиц белого фосфора становятся огнеопасными, что усложняет извлечение загрязненного белого фосфора для дальнейшей его переработки и утилизации. Тем более, в южных районах, при высокой температуре окружающей среды, особенно в летний период, происходит частичное плавление белого фосфора. Из-за высокой плотности, расплавленный фосфор как легко текучее вещество заполняет неровности и расщелины на дне. Для осуществления предлагаемого способа извлечения белого фосфора было собрано устройство в виде двухстороннего насоса, схема которого приведена на фиг. 1. Устройство представляет собой герметически закрытый с двух сторон фторопластовыми пробками пластмассовый цилиндр (поз. 1) объемом 150 мл, внутри которого перемещается фторопластовый поршень (поз. 2) при помощи штока (поз. 3), проходящего через фторопластовую пробку (поз. 8). Поршнем цилиндр делится на два отсека (поз. 4 и 5) с выходными отверстиями (поз. 6 и 7), к которым присоединяется двухпросветный гибкий шланг. Отводы цилиндра присоединяются с двухпросветным гибким шлангом так, что отвод отсека насоса (поз. 7) соединяется с внутренним просветом, а отвод отсека (поз. 6) - с внешним просветом шланга. Для осуществления предлагаемого способа движением поршня цилиндр заполняется водой, нагретой до 65-70°C.Allotropic modification of elemental phosphorus - white phosphorus melts at a temperature of 44.1 ° C, boils at 280.5 ° C. Of all allotropic modifications, white phosphorus has the lowest density (1.8 g / cm 3 at 20 ° C). Technical white phosphorus (yellow phosphorus) is an amorphous, beeswax-like mass of yellowish or light brown color. White phosphorus is extremely flammable. In the presence of atmospheric oxygen, white phosphorus is easily self-igniting. The auto-ignition temperature of white phosphorus is around 30 ° C. The combustion of white phosphorus is accompanied by the formation of phosphorus oxide P 2 O 5 and the release of a large amount of heat. The calorific value of white phosphorus is - 24000 J / g. Phosphorus pentoxide is a hygroscopic substance that absorbs moisture from atmospheric air and forms orthophosphoric acid H 3 PO 4 . The formation of acid mist makes ignition of phosphorus even more dangerous. To prevent uncontrolled oxidation and fire, white phosphorus is stored under water, with which it practically does not react. During long-term storage in open containers, the waste products of the chemical production of phosphorus compounds and phosphorus-containing sludge are gradually contaminated by foreign objects and dirt particles, which themselves become flammable due to sorption of white phosphorus particles, which complicates the extraction of contaminated white phosphorus for its further processing and disposal. Moreover, in the southern regions, at high ambient temperatures, especially in the summer, there is a partial melting of white phosphorus. Due to its high density, molten phosphorus as an easily flowing substance fills irregularities and crevices at the bottom. To implement the proposed method for extracting white phosphorus, a device was assembled in the form of a double-sided pump, a diagram of which is shown in FIG. 1. The device is a 150 ml plastic cylinder (pos. 1) hermetically sealed on both sides with fluoroplastic plugs, inside which the fluoroplastic piston (pos. 2) moves with the help of a rod (pos. 3) passing through the fluoroplastic plug (pos. 8 ) The piston cylinder is divided into two compartments (items 4 and 5) with outlet openings (items 6 and 7), to which a double-lumen flexible hose is connected. The bends of the cylinder are connected with a double-lumen flexible hose so that the outlet of the pump compartment (pos. 7) is connected to the inner lumen, and the outlet of the compartment (pos. 6) is connected to the outer lumen of the hose. To implement the proposed method by moving the piston, the cylinder is filled with water heated to 65-70 ° C.
Свободный конец двухпросветного гибкого шланга опускается на дно емкости с белым фосфором, загрязненным механическими примесями. Постепенно движением поршня нагретая вода из отсека насоса поз. 5 выталкивается в емкость, белый фосфор плавится, под действием напора воды смешивается с нагретой водой и образуется водно-фосфорная суспензия. По мере откачки воды внутри другого отсека насоса (поз. 4) создается низкое давление, что приводит к всасыванию внутренним шлангом водно-фосфорной суспензии в цилиндр (поз. 4).The free end of the double-lumen flexible hose is lowered to the bottom of the tank with white phosphorus contaminated with mechanical impurities. Gradually, by moving the piston, heated water from the pump compartment pos. 5 is pushed into a container, white phosphorus melts, under the influence of water pressure it mixes with heated water and an aqueous-phosphorus suspension is formed. As water is pumped out, another pressure is created inside another pump compartment (key 4), which leads to the suction of the water-phosphorus suspension into the cylinder by the internal hose (key 4).
Из-за двухпросветной конструкции шланга за счет теплообмена внешнего и внутреннего просветов через стенку внутреннего шланга в трубопроводе держится высокая температура воды и фосфор внутри шланга остается жидким.Due to the double-lumen design of the hose due to the heat exchange of the external and internal gaps through the wall of the internal hose, high water temperature is kept in the pipeline and the phosphorus inside the hose remains liquid.
Пример 1. В круглодонную колбу под слоем воды объемом 15-20 мл помещается 2 г белого фосфора. Насос для извлечения белого фосфора заполняется водой, нагретой до 65-70°C. Свободный конец двухпросветного шланга отпускается на дно колбы. Постепенно из одного отсека поршнем вода выталкивается в колбу. Под действием нагретой воды фосфор плавится и полученная водно-фосфорная суспензия внутренним шлангом всасывается в другой отсек цилиндра.Example 1. In a round bottom flask under a layer of water with a volume of 15-20 ml is placed 2 g of white phosphorus. The white phosphorus extraction pump is filled with water heated to 65-70 ° C. The free end of the double-lumen hose is released to the bottom of the bulb. Gradually, from one compartment, the piston pushes water into the flask. Under the action of heated water, phosphorus melts and the resulting water-phosphorus suspension is sucked into the other compartment of the cylinder by an internal hose.
Пример 2. Выполняется так же, как первый пример, но со следующей разницей: к загрязненному белому фосфору в колбе добавляются механические примеси в виде щебня из раздробленной горной породы. В цилиндр всасывается расплавленный белый фосфор и мелко дисперсные частицы измельченной горной породы.Example 2. It is carried out in the same way as the first example, but with the following difference: mechanical impurities in the form of crushed stone from crushed rock are added to the contaminated white phosphorus in the flask. Molten white phosphorus and finely divided particles of crushed rock are absorbed into the cylinder.
Признаки изобретения, отличительные от прототипаFeatures of the invention, distinctive from the prototype
Прототип:Prototype:
1) использование значительного количества сорбента,1) the use of a significant amount of sorbent,
2) необходимость дальнейшего извлечения фосфора из массы сорбента,2) the need for further extraction of phosphorus from the mass of the sorbent,
3) многостадийность процесса,3) multi-stage process
4) загрязненность извлеченного фосфора попутными веществами,4) the contamination of the extracted phosphorus associated substances,
5) происходит сорбция капель расплавленного фосфора путем контакта с сорбентом.5) sorption of drops of molten phosphorus occurs by contact with the sorbent.
ИзобретениеInvention
1. Подается вода, нагретая до 65-70°C, по внешнему просвету двухпросветного гибкого шланга в емкость с загрязненным белым фосфором;1. Water heated to 65-70 ° C is supplied through the outer lumen of the double-lumen flexible hose into a container with white phosphorus contaminated;
2. По месту поступления струи нагретой воды белый фосфор плавится, смешивается с водой и превращается в водно-фосфорную суспензию, при этом одновременно происходит всасывание полученной водно-фосфорной суспензии в накопительную часть емкости;2. At the place of arrival of the stream of heated water, white phosphorus melts, mixes with water and turns into a water-phosphorus suspension, while the resulting water-phosphorus suspension is simultaneously sucked into the storage part of the tank;
3. Затем водно-фосфорная суспензия охлаждается, фосфор кристаллизуется, выпадает в осадок.3. Then the aqueous-phosphorus suspension is cooled, the phosphorus crystallizes, precipitates.
Положительный эффект от использования предлагаемого способаThe positive effect of using the proposed method
Положительный эффект от применения предлагаемого способа заключается в повышении эффективности способа извлечения загрязненного шламом белого фосфора для утилизации, обеспечении экологической безопасности, достижении значительной экономической выгоды, возможности извлечения белого фосфора, загрязненного различными видами и размерами частиц-загрязнителей, из мест его складирования, простоте выполнения способа.The positive effect of the application of the proposed method is to increase the efficiency of the method of extracting white phosphorus contaminated with sludge for disposal, ensuring environmental safety, achieving significant economic benefits, the possibility of extracting white phosphorus, contaminated with various types and sizes of pollutant particles, from its storage sites, the simplicity of the method .
Информация, принятая во внимание:Information taken into account:
Способ извлечения фосфора из шлама // SU 1518296 – прототип.The method of extraction of phosphorus from sludge // SU 1518296 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016128116A RU2625102C1 (en) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | Method of extracting the contaminated white phosphorus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016128116A RU2625102C1 (en) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | Method of extracting the contaminated white phosphorus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625102C1 true RU2625102C1 (en) | 2017-07-11 |
Family
ID=59495413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016128116A RU2625102C1 (en) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | Method of extracting the contaminated white phosphorus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625102C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU151296A1 (en) * | 1961-12-29 | 1962-11-30 | Ю.Н. Гарбер | Method for automatic switching of distillate collectors of periodical distillation columns |
US3442621A (en) * | 1965-10-07 | 1969-05-06 | Monsanto Co | Phosphorus production |
SU1261901A1 (en) * | 1984-05-24 | 1986-10-07 | Джамбулское Производственное Объединение "Химпром" Им.Ленинского Комсомола | Method of extracting phosphorus from slime |
RU2092434C1 (en) * | 1990-12-21 | 1997-10-10 | Атошем | Method and apparatus for purifying white phosphorus |
-
2016
- 2016-07-11 RU RU2016128116A patent/RU2625102C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU151296A1 (en) * | 1961-12-29 | 1962-11-30 | Ю.Н. Гарбер | Method for automatic switching of distillate collectors of periodical distillation columns |
US3442621A (en) * | 1965-10-07 | 1969-05-06 | Monsanto Co | Phosphorus production |
SU1261901A1 (en) * | 1984-05-24 | 1986-10-07 | Джамбулское Производственное Объединение "Химпром" Им.Ленинского Комсомола | Method of extracting phosphorus from slime |
RU2092434C1 (en) * | 1990-12-21 | 1997-10-10 | Атошем | Method and apparatus for purifying white phosphorus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112012026537A2 (en) | spear | |
BRPI0618321A2 (en) | functional fluid, process for preparation and use thereof, process for desulphurization of a gaseous hydrocabonide feedstock, apparatus for use of said process and pharmaceutical composition comprising the functional fluid | |
ES2844186T3 (en) | Procedure for the treatment of carbonaceous materials by steam-thermolysis | |
ES2803704T3 (en) | Procedure for purifying a VOC-laden gas stream | |
RU2625102C1 (en) | Method of extracting the contaminated white phosphorus | |
CN105214467A (en) | Rotary spray carbon dioxide removal device | |
CN203683095U (en) | Equipment for continuously evaporating and recovering yellow phosphorus in phosphorus sludge | |
CN103213947A (en) | Technology for producing ultra-clean high-purity hydrochloric acid | |
CN102378740A (en) | Method for adsorbing fluorocarboxylic acid having ether bond and method for collecting same | |
ES2561386T3 (en) | Combustion fume purification process | |
ES2622055T3 (en) | Device and procedure for the treatment of liquids containing chlorosilanes | |
KR20170100200A (en) | Oil-sand plant | |
US10494269B2 (en) | Treatment of produced water from a subterranean formation | |
JP2017538571A (en) | Method for separating water from gaseous working medium and water separator for working medium | |
US20140377422A1 (en) | Method for removal of metal ions from rice hull | |
CN104784961A (en) | Butane exhaust recovery system for oil factory | |
CN201023905Y (en) | Device for reclaiming volatilized gas of volatile danger chemical | |
CN211635796U (en) | Chlorinated paraffin tail gas purification device | |
US7022242B2 (en) | Reduction of wastewater in phosphate manufacturing | |
CN202558671U (en) | Ozone floatation device | |
CN207375780U (en) | A kind of rare earth metallurgy processing unit | |
CN211383900U (en) | Distillation device for effectively separating hydrogen sulfide in extract spices | |
CN207413080U (en) | VOCS recycles filter device | |
Griffin et al. | The advantage of mixed salt crystallizers in zero liquid discharge (ZLD) wastewater treatment systems | |
ES2585846B1 (en) | PROCEDURE FOR OBTAINING AN ABSORBED GRANULATED PRODUCT FROM FATS AND OILS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190712 |