SE434046B - Forfarande for rening av fosforgips samt en anvendning av forsforgipset - Google Patents

Description

l5 20 30 35 D 791o2si-o Uppfinningen hänför sig till ett förfarande för att förbättra vithetsgraden hos fosforgips, varvid gipset behandlas med obetydliga mängder ozon. 7 Uppfinningen hänför sig till ett reningsförfarande för a fosforgips, vilket kännetecknas av att en fosforgipssuspension i ett vattenmedium behandlas med ozon. Enligt uppfinningens förfarande filtreras fosforgips, som framställts genom att en fosfatbergart får reagera med svavelsyra, varefter nämnda gips tvättas med vatten och placeras i suspension i vatten, varvid fosforgipsets maximala koncentration maximalt utgör 70 vikts- procent och företrädesvis mellan 30 - 50 viktsprocent. För hög- re koncentrationer än 70 viktsprocent kan suspensionen inte be- handlas.

, Efter tvättning med vatten har fosforgipset en vithets- grad, som högst när upp till 70. För att öka denna vithetsgrad till ett värde motsvarande 76 är det enligt uppfinningen till- räckligt att behandla fosforgipset med en mängd ozon motsvaran- de l50 viktdelar per million baserat på fosforgips.

Reningsprocessen enligt uppfinningen kännetecknas av att fosforgips, som placerats i suspension i ett vattenmedium, behandlas med ozon genom användning av en ozonmängd motsvarande åtminstone l50 viktsdelar per million relativt Ca S04, 2H¿0, Denna minimala mängd motsvarar den ozonmängd, som verk- ligen användes i reaktionsmediet. Denna mängd kan skilja sig från den totala mängd, som införes i reaktionsmediet, eftersom en del av det i detsamma införda ozonet kan läcka ut. Denna mängd beror på reaktionsutbytet, som beror på den använda appa- raten. I praktiken utgör denna minimala mängd ozon, som måste användas, skillnaden mellan den ozonmängd, som införes i appa- raten och den ozonmängd, som läcker ut ur apparaten. När en apparat, som har ett utbyte lika med lD0 %, användes, är den minimala mängd ozon, som användes, lika med den ozonmängd, som verkligen införes. D Det är möjligt att mala fosforgipssuspensionen före behandlingen med ozon och det är även möjligt att mala det fos- forgips, som har erhållits efter ozonbehandling. d Detta malningssteg, som utföres före eller efter be- 10 15 20 25 30 35 7910257-0 handlingen med ozon, är väsentligt, när fosforgips användes såsom fyllmedel för beläggningen av papper. För denna applika- tion är det nödvändigt att dess finhetsgrad är större än när detsamma användes såsom fyllmedel i massan.

Det för förfarandet enligt uppfinningen använda ozonet erhålles såsom en gasutspädningsblandning genom införande av en gasström, som innehåller syre, som omvandlar åtminstone en del av syret till ozon. Elektriska laddningar kan exempelvis använ- das för att uppnå denna reaktion. Ozonapparaten ger en gasström, som utgör antingen en blandning, som består av syre, kväve och ozon (erhållet exempelvis genom ozonosering av luft) eller en blandning, som består av syre och ozon. Ozonmängden hos den gas, som ästadkommes av ozonapparaten, ligger vanligen inom om- rådet 2-l0 gram per l00 liter gas.

Förfarandet enligt uppfinningen uppnås vid varje tem- peratur, som tillåter att fosforgips hålles kvar i form av en suspension i vatten, och denna temperatur är högre än fryspunk- ten och lägre än kokpunkten hos vattenfasen och den ligger före- trädesvis mellan 0-50°C och kan speciellt vara lika med rums- temperaturen.

Företrädesvis utföres förfarandet enligt uppfinningen vid atmosfäriskt tryck. Det är även möjligt att utföra förfaran- det vid högre tryck. pH-värdet hos den vätskefas, i vilken fosforgipset be- finner sig i suspension, kan variera men de erhållna resultaten förbättras, när vätskefasen är syra och företrädesvis har ett pH-värde, som är lägre än eller lika med 3. Sålunda är det inte nödvändigt att neutralisera vätskesuspensionerna av fosforgips, vilka fortfarande innehåller små mängder av svavel- och fosfor- syra.

Förfarandet enligt uppfinningen uppnås på ett kontinuer- ligt eller diskontinuerligt sätt. De använda reaktorerna utgöres av de reaktorer, som lämpar sig för absorption av en gas till en vätska. När förfarandet âstadkommes pâ ett kontinuerligt sätt införes gasen och suspensionen mot- eller medströms.

Såsom angivits ovan är det fosforgips, som erhållits enligt förfarandet enligt uppfinningen, lämpligt såsom fyllmedel lO tis. zoo 25 30 35' 1910257-o -4.¿ ' inom pappersindustrin efter filtrering, torkning och efter malning.

Det med ozon behandlade fosforgipset kan även användas för iordningställande av gipsbruk Ca S04, l/2 H20 och närmare bestämt för iordningställande av hemihydrat.

Det observerades att behandlingen av fosforgips med ozon hade en överraskande effekt på dess användning. 7 Det är känt att gipsbruk (hemihydratßg Ca S0¿, l/2 H20) som iordningställts genom kalcinering av ett fosforgips, vilket renats endast genom tvättning med vatten, på ytan av de mate- rial, som erhållits genom blandning med vatten, utsattes för bil- dande och utveckling av mögel. I För att eliminera denna nackdel är det känt att tillsät- eventuell ta svampdödande medel till gipsbruket innan det blandas med vat- ten.

Det har visat sig att gipsbruk (hemihydratß, Ca S04, l/2 H20), som erhållits genom kalcinering av fosforgips behand- lat med ozon enligt uppfinningens förfarande, efter blandning med vatten ger material (speciellt skivor), i vilka tendensen för bildande av mögel minskas och även helt undvikes, när fos- forgipsets vithetsgrad uppnår 82.

* Sålunda ger reningsprocessen enligt uppfinningen gips- bruk, som inte erfordrar någon stor mängd svampdödande medel och som även om det använda fosforgipset har en vithetsgrad av åt- minstone lika med 82 inte erfordrar tillsättning av svampdödan- de medel.

Följande exempel gives såsom förklarande illustration.

Exempel l I ett cylindriskt reaktionskärl (volym l0 liter, höjd 70 cm), försett med omrörare, infördes l0 kg av en vattensuspen- sion innehållande 30 viktsprocent fosforgips med en vithets- grad lika med 64. Suspensionen hade rumstemperatur och ett pH-värde lika med 3. Reaktionskärlet utsattes för omröring och syre, som kom från en ozonapparat och som innehöll 5 g ozon per 100 liter gas, infördes vid kärlets botten. Gasströmmen var lika med l00 liter per timme. D Reaktionen stoppades efter l timme. Skillnaden mellan 10 15 20 25 30 35 7910257-0 den ozonmängd, som införes i reaktionskär1et, och den ozonmängd, som 1äckte ut ur reaktionskäriet, var 1ika med 600 viktde1ar per mi11ion, baserat på fosforgips i suspension. Efter fiitre- ring och torkning erhö11s fosforgips med en vithetsgrad 1ika med 77. dëmförande exempel_Ll Exempiet 1 upprepades genom behand1ing av 2 kg av sam- ma vattensuspension av fosforgips som i exempe1 1 (30 Vikts- procent och en vithetsgrad 1ika med 64) med 18 g väteperoxid vid 110 vo1ymde1ar.

Reaktionsb1andningen omrördes under 3 timmar vid 20°C och norma1t tryck och därefter fi1trerades en de1 av suspensio- nen och torkades. Det behandiade fosforgipset hade en vithets- grad 1ika med 69.

Det reaktionsmedium, som inte behand1ades, omrördes återigen under 2 timmar. Efter behand1ingen hade det erhâ11na fosforgipset en vithetsgrad 1ika med 69,5. §xempe1 2 I samma reaktionskär1 som vid exempel 1 infördes vid bottnen en vattensuspension (pH = 3), innehå11ande 50 Vikts- procent fosforgips med en vithetsgrad 1ika med 70. Reaktions- mediets temperatur var 1ika med 200. Strömningen av vattensus- pensionen uppgick ti11 19 kg per timme och den medströms passe- rande gasströmningen, som kom från apparaten och som erhö11s genom införande av en iuftström i en ozonapparat, uppgick ti11 100 1iter per timme. Den innehö11 3,3 g ozon per 100 iiter.

När strömningarna stabi1iserats fi1trerades den sus- pension, som strömmade ut genom reaktorkär1ets överströmning.

Det erhâ11na fosforgipset torkades och det hade en vithetsgrad av 180 de1ar per mi11ion baserat på fosforgipsvikten.

Ersenell Exemp1et 2 upprepades med undantag av att ett fosfor- gips med en begynne1sevithetsgrad av 65 behand1ades. Genom an- vändning av 500 de1ar per mi11ion av ozon baserat på fosfor- gipsvikten erhö11s fosforgips med en vithetsgrad av 77. §¿empe1 4 Exemp1et 3 upprepades med undantag för att en fosfor- 10 15 20 25 _36 35 'ta gipsbruk användes för framstä11ning av en skiva. 0 na skivan hade en yta där bi1dande av möge1 minskades i jämföre1~ "frän fosforgips, som inte behand1ats en1igt uppfinningens 7910257-o _ 5__ gipssnspension med ett pH-värde 1ika med 11 och en vithets- grad hos fosforgips 1ika med 65 användes. Genom användning av 700 de1ar per mi11ion av ozon baserat på fosforgipsvikten er- >hö11s fosforgips med en vithetsgrad av 76. §xempe1 5 0 Exemp1et 3 upprepades med undantag för att reaktions- mediets temperatur var 1ika med 40°C i stä11et för 2000. 700 de1ar per mi11ion av ozon erfordrades för att öka fosfor- gipsets vithetsgrad från 65 ti11 76.

Eë9m%ü_á Exemp1et 2 upprepades (pH = 3, temperaturen = 2000) genom användning av ett fosforgips med en vithetsgrad 1ika med 161. 870-de1ar per mi11ion av ozon, baserat på fosforgipsvikten, användes för erhâ11ande av ett fosforgips med en vithetsgrad 1ika med 76.

'Exempe1 7 Exemp1et 3 upprepades. Genom användning av 1.300 de1ar ' per mi11ion av ozon b1ev vithetsgraden hos det erhâ11na fosfor- gipset 1ika med 82.

EXempe1 8 0 Det erhå11na fosforgipset i exempe1 7 hade följande partike1stor1ek: 100% mindre än 150 mikron med 7% mindre än Fosforgipset ma1des så att 100% av partik1arna b1ev Det ma1da fosforgipsets vithetsgrad var 10 mikron. mindre än 10 mikron. 1ika med 87.

Exempe1 9 A0 Det i exemp1et 3 erhâ11na fosforgipset ka1cinerades för erhâ11ande av gipsbruk (hemihydrat , Ca S04, 1/2 H20). Det- Den erhä11- se med förhä11andena i samband med en skiva, som iordningstä11ts under samma förhä11anden och framstä11ts med gipsbruk, erhå11et_ för- farande. _ 0 Det i exemp1et 7 erhâ11na fosforgipset kaïcinerades för erhâ11ande av gipsbruk.'1 1 1 7910257-0 -7..

Såsom redan beskrivits 1' exempel 9 hade den erhâHna skivan en yta, där det inte förekom något mögel.

Claims (8)

10 15 20 25 '29110257-0 PATENTKRAV

1. Förfarande för rening av fosforgips, k ä n n e - t e c_k n a t medium behandlas med ozon, varvid en I åtminstone 150 víktdelar per million av fosforgips, _av att en fosforgipssuspension i ett vatten- . ozonmängd motsvarande beräk- nat såsom Ca SOA, ZHZO, utnyttjas.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a t av att koncentrationen hos fosforgipssuspensionen högst uppgår till 70 víktsprocent{

3. 73. Förfarande enligt kravet 2, n a t av att koncentrationen av fosforgips i suspensionen dppgår till 30 - 50 viktsprocent.

4. Förfarande enligt kraven 1 - 3; t e c k n a t därav, att ozonbehandlingen utföres vid k ä n n e t e c k - k ä n n e - en temperatur mellan 0 - 50°C.

5. Förfarande enligt kraven 1 - 4, av att vattensuspensionens pH-värde är k ä n n e - t e c k n a t lägre än eller lika med 3.

6. Förfarande enligt kraven l - 5, av att fosforgipset males innan det behandlas k ä n n e t e c k - n a»t med ozon.

7. Förfarande enligt kraven lv- 6, av att fosforgipset males efter det att k ä n n e - t e c k n a t det behandlats med ozon.

8. Användningen av ett renat fosforgips, enligt något av kraven l - 8 för gipsbruk. 7910257-0 Sammandrag Ett förfarande för att rena syntetiskt gips, víïket erhålïits genom att fosfatbergarter reagerat med svaveïsyra. S k fosforgips erhå11es vid framstäïïning av fosforsyra, var- vid svavelsyra får reagera med fosfatbergarter. Den avsedda reningen åstadkommes genom att en fosforgipssuspensíon i ett vattenmedium behandïas med ozon. Härvid användes en ozonmängd av åtminstone 150 viktdeïar per mi11ion av fosforgips, beräk- nat sâsom Ca S04 2H20.