SU1038329A1

SU1038329A1 - Method for processing slurry at effluent neutralization plant in the production of phosphoric fertilizers

Info

Publication number: SU1038329A1
Application number: SU823389566A
Authority: SU
Inventors: Иван Петрович Наркевич; Анна Николаевна Мурашкевич; Владимир Васильевич Печковский; Василий Федорович Кармышов; Владимир Степанович Стрельчонок
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-02-02
Filing date: 1982-02-02
Publication date: 1983-08-30

Abstract

) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАМА СТАНЦИИ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЯ i путем его кислотного разложени при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью снижени температуры процесса, сокращени продолжительности разложени шлама и более полного использовани разлагаквдего агента, кислотное разложение ведут пульпой при соотноношении CaOiHj-SO., равном 1:1,14: 4,78, при температуре 75-80&deg;С в течение 30-40 мин, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что разложение ве- . дут пульпой следуквдего состава, мас.%: РпОу 15-20; СаО 8-14; (/) 0,1-1,1; F 1,0-2,2; 0,5-1,5; примеси 3-7; HjO остальное .) 1. METHOD OF PROCESSING THE SLUDGE OF THE STATION NEUTRALIZATION OF WASTE WATER PRODUCTION OF PHOSPHATE FERTILIZER i by its acid decomposition at elevated temperature, so that, in order to reduce the process temperature, reduce the duration of decomposition of the sludge and more complete using decomposition agent, acid decomposition is carried out by pulp at CaOiHj-SO ratio of 1: 1.14: 4.78, at a temperature of 75-80 ° C for 30-40 minutes, 2. The method according to claim 1, This is the case with the fact that the decomposition is blow pulp following composition, wt.%: Ppo 15-20; CaO 8-14; (/) 0.1-1.1; F 1.0-2.2; 0.5-1.5; impurities 3-7; Hjo the rest.

Description

Изобретение относитс к химической промышленности и находит применение в производстве минеральных удобрений.. Известные способы переработки шламов станции нейтрализации сточны вод, содержащих, мае.%: PjO 4:6; CaFg 10:12 в пересчете на сухое вещество , основываютс либо на разло жении их кислотами, либо на смешени их с другими сыпучими компонентами, такими как шлак, зола и т.д. с последующим получением удобрений. Так в известном способе утилизации фосф ного шлама получают малоконцентриро ванное фосфорсодержащее удобрение. Металлургический шлак в количестве 1000 г, содержащий 1,2% , смеши вают с 300 г фосфатного шлама, содержащего , мас. 50; 21 в пересчете на сухое вещество, далее смесь перелопачивают, подсушивают, удал 10% , и размалывают в обо реваемой мельнице до получени сухи гранул, готовый продукт содержит 3,4% водорастворимого lOi М Недостатками этого метода вл ютс низкое содержание усво емой P-jiOj- в конечном продукте: 3,4 Mac.% невысока степень извлечени P-zOj- и шлама в конечный продукт: 90 %, а такхсе сложность процесса в св зи с наличием нескольких технологических стадий: смешение, переЛопачивание , сушка, размол. Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ обработки фосфорсодержащего -шлама концентрированной серной кислото.й при высокой темпера туре. Дл этого шлам, содержащий, мас.%: 13, СаО 49,77; Р 20,68; Si02 5,1; М 0,63 обрабатывают 95%-ной серной кислотой, вз той в 20%-нс ч избытке от стехиометрического количества при 170130 С в течение 1ч. В результате разложени и сушки получают продук содержащий, мас.%: F 0,45; PgOj- 8,0 СаО 20,6. В газовую фазу выдел етс .HF и SiF 2. Недостатками способа вл ютс высока температура 170-180 0, низка степень использовани разлагающего агента 80% (так как беретс 20%-ный избыток HjSO4, который необходимо нейтрализовать), а также невысока степень извлечени PijO в продукт в водорастворимой форме . Цель изобретени - снижение температуЕЧр процесса/ сокращение продолжительности разложени шлама и более полное использование разлагающего агента.- ° Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу переработки шлс1ма станции нейтрализации сточных вод Производства фосфорных удобрений путем его кислотного разложени при повышенной температуре, процесс ведут пульпой при соотношении СаО: H2SO4, равном 1:1,14:4,78 при 75-80с в течение 30-40 мин. Разложение ведут пульпой следующего состава, мас.%: 15-20; СаО 8-14; ,-, 1; F 1,0-2,2; RjO 0,5-1,5; примеси 3-7; H,j,O остальное . Количественное соотношение компонентов , т.е. соотношение шлам: пульпа выбрано исход из содержани свободной серной кислоты в пульпе и содерхсани СаО в ггшаме по уравнению . CqO H SO -СабО , что соответствует массовому отношению: СаО (в шламе) к содержанию Нп8Ол(в пульпе), равном 1: 1,14:4,78. Проведение процесса при соотношении, большем чем 1:1,14 не позвол ет достигнуть высокой степени разложени шлама, а, следовательно, и степени использовани полезных компонентов шлама,а при соотнЬшении СаО, содержащемс в шламе, к содержанию Н ЗОдсвоеВ пульпе, равном или менее 1:4,78 также не допустимо, поскольку привело бы к завышенному расходу и содержанию серной кислоты в конечном продукте. По предлагаемому изобретению отсутствует необходимость предварительного приготовлени пульпы, поскольку пульпа аналогичного состава имеетс практииески во всех цехах по производству экстракционной фосфорной кислоты. При разложении апатита серной кислотой с избытком последней 2-3% выше стехиометрического количества получаетс пульпа состава , мас,%: СаО 7,0-11,0; 16-19; H2S04teo50 6-l,l; F 1,4-2,2; , 0,5 0,7; примеси 3-5; HjO остальное, a при разложении фосфоритов КаратауСаО 8-12; 16-18; HgSO , 41 ,0; F 1,0-2,2; 1,0-1,5; примеси 3-7; остальное. При изменении концентрации PfOj в сырье соотретственно изменитс содержа- ние и HjSO в пульпе. Так как в изобретении ориентируютс на готовую пуль11у йа том же производстве, то следует указать более широкие интервалы по содержанию в ией основных компонентов: Р2Ог, СаО и HaSO свое f именно, мас.% РдО 1520 ) СаО 8-14; ,4-1,1. Пример 1.В кругло онную колбу емкостью 250 мл, наход щуюс в теЕ юстате при , ввод т 125,0 г пульпы, содержащей, мае.%: PjOf 17,8; Н,504с,вобО,80; СаО 9,,3; 66,5; F 1,0; 1,1; примеси 3,5 и термостатируют в течениеThe invention relates to the chemical industry and is used in the production of mineral fertilizers. Known methods of processing sludge neutralization stations waste water containing, in May.%: PjO 4: 6; CaFg 10:12 in terms of dry matter, is based either on their decomposition by acids, or on mixing them with other granular components, such as slag, ash, etc. with the subsequent production of fertilizers. Thus, in the known method of utilization of phosphate sludge, a low-concentration phosphorus-containing fertilizer is obtained. Metallurgical slag in an amount of 1000 g, containing 1.2%, is mixed with 300 g of phosphate sludge, containing, by weight, 50; 21 in terms of dry substance, then the mixture is shoveled, dried, removed 10%, and ground in a wrapping mill to obtain dry granules, the finished product contains 3.4% water-soluble lOi M The disadvantages of this method are the low content of digestible P-jiOj - in the final product: 3.4 Mac.% low degree of extraction of P-zOj- and sludge into the final product: 90%, and also the complexity of the process due to the presence of several technological stages: mixing, overflowing, drying, grinding. Closest to the present invention is a method for treating a phosphorus-containing sludge with concentrated sulfuric acid at high temperature. For this sludge containing, wt.%: 13, Cao 49,77; P 20.68; Si02 5.1; M 0.63 is treated with 95% sulfuric acid, taken in a 20% -s h excess from the stoichiometric amount at 170130 C for 1 h. As a result of decomposition and drying, a product containing is obtained, wt%: F 0.45; PgOj - 8.0 CaO 20.6. .HF and SiF2 are released into the gas phase. The disadvantages of the method are a high temperature of 170-180 ° C, a low degree of utilization of the decomposing agent 80% (because a 20% excess of HjSO4 is taken which must be neutralized), and the low degree of extraction PijO into the product in water soluble form. The purpose of the invention is to reduce the temperature of the process / reduce the duration of sludge decomposition and more fully utilize the decomposing agent. The goal is achieved in that according to the method of processing the wastewater neutralization station of Phosphorus fertilizers production by acid decomposition at elevated temperature, the process is pulped at the ratio CaO: H2SO4, equal to 1: 1.14: 4.78 at 75-80s for 30-40 minutes. Decomposition lead pulp of the following composition, wt.%: 15-20; CaO 8-14; ,-, one; F 1.0-2.2; RjO 0.5-1.5; impurities 3-7; H, j, O else. The proportion of the components, i.e. slurry: pulp ratio was selected based on the content of free sulfuric acid in the pulp and the content of CaO in the equation according to the equation. CqO H SO -SubO, which corresponds to the mass ratio: CaO (in the sludge) to the content of Hn8Ol (in the pulp) equal to 1: 1.14: 4.78. Carrying out the process at a ratio greater than 1: 1.14 does not allow a high degree of decomposition of the sludge, and, consequently, the degree of utilization of the useful components of the sludge, and with the ratio of CaO contained in the sludge, to the content of H 1: 4.78 is also not permissible, since it would lead to an excessive consumption and the content of sulfuric acid in the final product. According to the invention, there is no need for preliminary preparation of the pulp, since the pulp of similar composition is practically available in all the workshops for the production of phosphoric acid. Upon decomposition of apatite with sulfuric acid with an excess of the latter 2-3% above the stoichiometric amount, a pulp of composition is obtained, wt.%: CaO 7.0-11.0; 16-19; H2S04teo50 6-l, l; F 1.4-2.2; , 0.5 0.7; impurities 3-5; HjO the rest, a with the decomposition of phosphorites KaratauSaO 8-12; 16-18; HgSO, 41, 0; F 1.0-2.2; 1.0-1.5; impurities 3-7; rest. When the concentration of PfOj in the feed varies, the content and HjSO in the pulp will change accordingly. Since the invention focuses on the finished bullet of the same production, it is necessary to indicate wider intervals in the content of the main components: P2Og, CaO and HaSO its f exactly, wt.% RdO 1520) CaO 8-14; 4-1.1. Example 1. In a 250 ml round-shaped flask with a capacity of 150 ml, 125.0 g of pulp containing, in% is added: PjOf 17.8; H, 504s, wobO, 80; CaO 9, 3; 66.5; F 1.0; 1.1; impurities 3.5 and thermostatic for

10 мин. Затем ввод т 4,8 г шлама станции нейтрализации сточных вод цеха экстракционной фосфорной кислоты Алмалыкского химического завода, содержащего, мас.%: PjOf 5,74; СаО 18,7; F 3,16; HgO 63,5; примеси 8,9, массовое соотношение СаО, содердащемс в шламе, к содержанию пульпе равно 1:1,14. Разложение провод т в течение 30 мин при перемешивании. В результате степень разложени шлама составл ет 98,8%, а степень использовани серной кислоты - 97,5%.10 min. Then, 4.8 g of sludge from the station for neutralization of sewage from the extraction phosphoric acid shop of the Almalyk Chemical Plant, containing, in wt.%: PjOf, 5.74; CaO 18.7; F 3.16; HgO 63.5; impurities 8.9, the mass ratio of CaO contained in the sludge to the pulp content is 1: 1.14. Decomposition is carried out for 30 minutes with stirring. As a result, the degree of sludge decomposition is 98.8%, and the degree of utilization of sulfuric acid is 97.5%.

Пример 2. В круглодонную колбу, наход щуюс в термостате при 75°С, ввод т,167,0 г пульпы,содержсццей , мас.%: PjOr 17,5; H S04teo60 6; СаО 9,4; HgO 64,7; F 1,2; R-iO 1/1, примеси 5,5 и провод т опыт аналогично примеру 1, прибавл шлам в количестве 1,78 г, что соответствует массовому соотношению СаО, содержащемс в шламе, к содержанию в пульпе, равном 1:3. Разложение провод т в течение 35 мин при перемешивании. В результате степень разложени шлама составл ет 99,0%, а степень использовани серной кислоты 97,8%.Example 2. In a round bottom flask in a thermostat at 75 ° C, 167.0 g of pulp was introduced, containing in wt%: PjOr 17.5; H S04teo60 6; CaO 9.4; HgO 64.7; F 1,2; R-iO 1/1, impurity 5.5 and experiment was carried out analogously to example 1, adding sludge in the amount of 1.78 g, which corresponds to the mass ratio of CaO contained in the sludge, to a pulp content of 1: 3. Decomposition is carried out for 35 minutes with stirring. As a result, the degree of sludge decomposition is 99.0%, and the degree of utilization of sulfuric acid is 97.8%.

Пример 3. Дл разложени шлама используют пульпу состава, мас.%: PjOj- 18,0; Hj304сюЕ 1 О СаО 10,5; 63,5; F 1,5; RjO, 1,0;Example 3. To decompose the sludge, a pulp of composition, wt.%, Is used: PjOj- 18.0; Hj304SyuE 1 O Cao 10.5; 63.5; F 1.5; RjO, 1.0;

примеси 4,5 в коли 1естве 100 г. К пульпе вышеуказанного способа, наг1ретой до 80с, прибавл ют 1,12 г шлама по примеру 1, что соответствует массовому соотношению СаО, содержащемс в шламе, к содержанию 4jSOic6c 6 пульпе, равном 1:4,78. Разложение провод т в течение 40 мин при перемешивании, В результате степень разложени шлама составл ет 99,2%, а степень использовани серной кислоты 96,9%..impurities of 4.5 in the amount of 100 g. To the pulp of the above method, heated to 80 s, 1.12 g of sludge was added as in example 1, which corresponds to the mass ratio of CaO contained in the sludge to the 4jSOic 6c 6 pulp equal to 1: 4 78 The decomposition is carried out for 40 minutes with stirring. As a result, the degree of decomposition of the sludge is 99.2%, and the degree of utilization of sulfuric acid is 96.9%.

Таким образом, температура проведени процесса согласно предлагаемого способа в два раза ниже, чем в прототипе, причем степень разло-, жени шлама очень высока 98,2-99,2% и находитс на уровне прототипа. Это позволит значительно снизитьThus, the temperature of the process according to the proposed method is two times lower than in the prototype, and the degree of decomposition of the sludge is very high at 98.2-99.2% and is at the level of the prototype. This will significantly reduce

энергозатраты и уменьшить коррозию оборудовани . Врем разложени также снижаетс в 1,5-2 раза, что позволит интенсифицировать процесс переработки шлама. Степень использовани energy consumption and reduce equipment corrosion. The decomposition time is also reduced by 1.5-2 times, which will intensify the process of processing the sludge. Degree of use

серной кислоты в предлагаемом способе составл ет 96,5-98,3 мас.%, причем свободна кислота, содержаща с в пульпе, используетс на разложение шлама, а в прототипеsulfuric acid in the proposed method is 96.5-98.3 wt.%, and the free acid contained in the pulp is used to decompose the sludge, and in the prototype

серна кислота используетс на 86%, причем избыточное ее количество требует последующей донейтрализации, т.е. тер етс безвозвратно.sulfuric acid is used at 86%, and an excessive amount of it requires subsequent neutralization, i.e. is lost forever.

Claims

1. METHOD FOR PROCESSING SLUDGE OF A WASTE WATER NEUTRALIZATION STATION FOR PRODUCING PHOSPHORIC FERTILIZERS by its acid decomposition at elevated temperature, characterized in that, in order to reduce the process temperature, reduce the duration of decomposition of the sludge and make fuller use of the decomposing agent, the acid decomposition leads to pulp at a ratio of Ca: H ₂ BOD., Equal to 1: 1.14: 4.78, at a temperature of 75-80 ° C for 30-40 minutes.

2. The method according to p. ^ Characterized in that the decomposition is ve. they are pulp of the following composition, wt.%: P ^ Oy 15-20; CaO 8-14;

0.1-1.1; F 1.0-2.2;

R ₂ O _? 0.5-1.5; impurities 3-7; H ₂ About the rest.

ABOUT

00 □ о со; N0 со>