Способ переработки фосфорного шлама Советский патент 1984 года по МПК C25B1/00 C01B25/01 

со

О) 00 Изобретение относится к способам переработки фосфорных шламов, полу чаемых в производстве элементного .фосфора. Известен способ переработки фосфорного шлама перекисью водорода, взятой в соотношении фосфор - пере кись водорода 1:4. Обработку ведут при 100-150С. Степень окисления фосфора 90,0-99,7% ПНедостатками указанного способа .являются значительный расход дефицитного окислителя, высокая температура процесса, а также необходимость особой предосторожности при работе с окислителем, вызывающим сильные ожоги. Известен также способ переработк фосфорного шлама путем окисления фосфора до фосфат-иона в электролизере с графитовьм анодом при перемешивании раствора электролита, со держащего хлорид-ион (используют солянокислый электролит) для получения фосфат-ионов необходимо проводить процесс при и вьппе С2 Недостатками этого способа являются сложность из-за необходимости поддержания высокой температуры пр цесса. Кроме того, использование раствора соляной кислоты ухудшает условия труда обслуживающего персонала. Цель изобретения - упрощение процесса за счет снижения температуры его проведения. Поставленная цель достигается тем что согласно способу переработки фосфорного шлама путем окисления фосфора до фосфат-иона в электролизере с графитовым анодом при переме шивании раствора электролита, содержащего хлорид-ион, в качестве ра створа электролита, содержащего хло рид-ион, используют раствор хлорида натрия. Окисление ведут при плотности ток 100-320 А/м и концентрации хлорида натрия 100-300 г/л. Оптимальная концентрация раствора хлористого натрия 100-300 г/л. При этих концентрациях электролит имеет наибольшую электропроводность. При концентрациях ниже указанного предела электропроводность уменьшается, что приводит к возрастанию удел ного расхода электроэнергии. Оптимальная анодная плотность тока 100-320 А/м. При плотности тока 320 А/м наблюдается снижение степени окисления фосфора, а при плотности тока ниже 100 А/м снижается скорость процесса. Дпя интенсификации процесса электролиз проводят при перемешивании. Анодом выбран графит, который является устойчивым в данной среде материалом. Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях. Электрохимическое окисление фосфорного шлама проводят в стеклянной термостатированной ячейк.е на графитовом аноде. Анодное и катодное пространство разделены паранитовой диафрагмой. Содержание фосфора в растворе анализируют весовьм методом. Навеску шлама берут в виде водной суспензии, так как шлам легко воспламеним на воздухе. Пример 1 . 300 MJt суспензии ишама, содержащего 1,51 г фосфора и 250 г/л хлорида натрия, подвергают электролизу при анодной плотности тока 250 А/м и 25 С в течение 1,5 ч при перемешивании. В результате электрохимического окисления элементный фосфор в шламе переходит в раствор в виде фосфат-иона. Степень окисления фосфора 98,4%. Пример 2, 300 мл суспензии шлама, содержащего 1,56 г фосфора и 250 г/л хлорида натрия электрохимически окисляют в течение 1,5 ч . при плотности тока 250 А/м и 60°С при перемешивании. Степень окисления 79,1%, Пример 3. 300 мл суспензии пшама, содержащего 1,50 фосфора и НС1 ( 150 г/л), электрохимически окисляют в течение 1,5 ч при анодной плотности тока 250 А/м и при перемешивании. Степень окисления фосфора до фосфат-иона 18%. Как следует из приведенных примеров, повышение температуры раствора и использование в качестве соединения, содержащего хлорид-ион, соляной кислоты заметно ухудшает процесс окисления фосфора, т.е. процесс переработки фосфорного шлама. После электролиза фосфат-ион из раствора осаждают хлористым кальцием в виде фосфата кальция, который находит применение в народном хозяй- ,стве. Фильтрат возвращается в реактор и используется для последующего

3 10963064

окисления фосфора в шламе (процесс температуру процесса от до

замкнут).,комнатной и тем. самым упростить про.цесс за счет исключения нагрева электИспользование предложенного спо-рсхлита, улучшить условия труда и обесоба позволит исключить применение спечить многократное использование

дефицитных окислителей, снизитьрабочего раствора.

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФСС- , ФОРНОГО ШЛАМА путем окисления фосфора до фосфат-иона в электролизере с графитовым анодом при перемешивании раствора электролита, содержащего хлорид-ион, отличающийс я тем, что с целью упрощения процесса за счет снижения температуры его проведения, в качестве раствора электролита, содержащего хлорид-ион, используют раствор хлорида натрия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление ведут при плотности тока 100-320 А/м и концентрации хлорида натрия 100300 г/л.