Способ подготовки фосфополугидрата сульфата кальция к использованию в цементном производстве Советский патент 1989 года по МПК C04B11/00 

Изобретение относится к утилизации химических отходов в производстве фосфорной кислоты из апатитового концентрата для производства стройматериалов ,

Целью изобретения вляется предотвращение слипания окускованного материала и повышение его прочности.

Пример 1, Осадок фосфополу- гидрата (ФПГ) текущего производства экстракционной фосфорной кислоты в количестве 300 кг загружают в мешалку, куда предварительно заливают воду из расчета получения суспензии с Ж/Т 5:1. Распульпованньп осадок выдерж1геают в водной среде до полной перекристаллизации в дигидрат (ФГ), соответствовавшей кристаллизационной флаге 20%, If 2,38 г-см (РЫД 3 сут).

Ко времени завершения перекристаллизации отбирают вторую порцию свежего осадка ФПГ в количестве 1000 кг и также репульпируют водой в другой мешалке из расчета получения суспензий с Ж/Т 3:1. Химический состав исходного ФПГ следующий, %: I-, CaO 31,7; 50э 45,1, ,7%, 2,76 гсм , гранулометрический соВ,

ФПГ

став содержит фракций +30 мкм 55,0%, фракции-30 мкм 45%. Полученные суспензии ФГ и ФПГ затем фильтруют на камерном фильтр-прессе с поверхностью фильтрации одной камеры 0,28 м и толщиной осадка п 25 мм. Послойное формование осадка в камере фильтр- пресса достигается путем последовательной подачи суспензий насосами - сначала ФГ, затем ФПГ. Запрессовку осадка на фильтре производят сжатым воздухом от сосуда Монтежю, куда предварительно закачивают часть суспензии ФПГ, при равномерном повышении давления. Давление меняют в интервале 0,8-1,7 МПа (8-17 атм). Также меняют и соотношение наружных и внутреннего слоев осадка за счет

изменения продолжительности подачи обеих суспензий, конечную гигроско- П1гческую влажность осадка обеспечивают как за счет нанесения слоев осадка разной толщины, так и продолжительности отжима.

Расчет весового отношения (в.о.) удельной гигроскопической влагоем- кости осадка к влагопотреблению фос- фополугидрата приведен на примере

опыта 1, когда U Р с 0,8 Mna,W 18,3% и 15%:

0,224 g.c.;

Изобретение относится к утилизации химических отходов в производстве фосфорной кислоты из апатитового концентрата для производства стройматериалов, в частности цемента. Целью изобретения является предотвращение слипания окускованного материала. Способ подготовки фосфополугидрата сульфата кальция к использованию в цементном производстве осуществляют репульпацией фосфополугидрата сульфата кальция водой, фильтрацией, уплотнением давлением и выдержкой до перекристаллизации в дигидратсульфата кальция, причем перекристаллизацию осуществляют в воде после репульпации, а фильтрацию ведут путем последовательной подачи на фильтр суспензии дигидрата и дополнительно репульпированной суспензии дигидрата фосфополугидрата, причем слой из фосфополугидрата располагают между слоями дигидрата, давление повышают до 1,0 - 1,5 МПа и завершают фильтрацию при достижении концентрации и отжима осадка до 1 - 1,5 МПа и гигроскопической влажности, соответствующей массовому отношению B_фпг + B_фп/B_фпг = 1 - 1,2, где B_фпг и B_фг - удельные гигроскопические влагоемкости фосфополугидрата и фосфодигидрата в отфильтрованном осадке, кг/кг сухого фосфополугидрата

B_фпг - удельное влагопотребление фосфополугидрата во внутреннем слое осадка на полную перекристаллизацию в фосфодигидрат, кг/кг, при этом трехслойный осадок после фильтрации выдерживают на воздухе до содержания кристаллизационной влажности во внутреннем слое 16 - 20%, осадок фосфополугидрата перед фильтрацией подвергают механическому измельчению до крупности кристаллов менее 30 мкм, кроме того, в суспензию фосфополугидрата перед фильтрацией вводят фосфодигидрат крупностью кристаллов менее 30 мкм в количестве 10 - 30%. После падения коржа и ленты фильтра складируемые щеки не слипаются. 2 табл.

if о пг

2,38 5 0,15 .-, ото о г

h.nr T---i:j,r 2776 2ооТ85- ° -

Вфпг

Вфг

Т)П ФПГ

0,224 + 0,038 , л- % о i;

0,186

(опыт 11, табл. 2) перед фильтрацией подвергнут механическому измельчению на бегунах до крупности кристаллов +30 мкм 1,8% -30 мкм 98,2% (€ОБР

правильной формы (150-200 мм в попе- д - 8 мин), затем отрепульпирован и отфильтрован вместе с ранее приготовленной суспензией ФГ по схеме, Ъписан- ной в примере 1, при соблюдении условий фильтрации и отжима, соответствовавших опыту 8.

Пример З.В свежий осадок ФПГ того же состава после его предварительного измельчения до крупности менее 30 мкм (табл. 2, опыты 12-16) в процессе репульпации в воде вводят затравку ФГ из ранее приготовленной суспензии после предварительного от- мучивания. (содержание ФР -30 мкм, 90%). Количество затравки ФГ меняюЗатем фильтр-пресс ставят под разгрузку - разжимают плиты и осадок самопроизвольно сбрасывают на бетонный пол, при этом он ломается на куски неречнике) . Собранный в открытый штабель осадок выдерживают на воздухе до содержания кристаллизационной влажности во внутреннем слое W g 16-20% (в течение 2-3 сут). После чего из штабеля

отбирают образцы упрочненного осадка и подвергают испытанию на раздавливание. На ФПГ одного приведенного состава поставлено 10 опытов.

Результаты опытов 1-10 (опыт соответствует одному полному циклу фильтрации) приведены в табл. 1.

Пример 2. Свежий осадок ФПГ того же состава, что и в опытах 1-10

50

55

4 + 0 л- % о i;

0,186

д

50

55

.5

ют 5 до А0%. Затем обе суспензии отфильтровывают по схеме, описанной в примере 1,

Ведение подготовки фосфополугид- рата по предлагаемой технологии позволяет по сравнению с известным способом предотвратить слипание окуско- ванного материала (до 4-7 МПа по сравнению с непригодным к транспортиров- ке переувлажненным фосфогипсом на пшамохранилище) и снизить энергозатраты на подготовку, приводящие к экономии условного топлива.

Формула изобретения

Таблица 1 Технологические показатели по перекристаллизации ФПГ и упрочнению 3-слойного осадка ФГ-ФПГ-ФГ

0,19 - удельное влагопотреОление ФПГ внутрениего слоя осадка на полную перекристаллизацию до ФГ. Показания сняты после З-суточной выдержки образцов на воздухе.

1530595

влажности, отношению

соотввтствуюи|ей

Вфг

В Л ФПГ

1,0

0

где В

qpnr

и Вфг удельные гигроскопические влагоем- кости фосфополугидрата и дигидрата в отфильтрованном осадке, кг/кг сухого фос- 5фополугидрата;

Bifpr - удельное влаго- потребление фосфополугидрата во внутреннем слое осадка на полную перекристаллизацию в дигидрат, кг/кг,

при этом трехслойный осадок после 5 фильтрации вьщерживают на воздухе до содержания кристаллизационной влажности во внутреннем слое 16-20%. 2. Способ по п. 1, отлича ю20

30

35

щ и и с я тем, что осадок фосфополугидрата перед фильтрацией подвергают механическому измельчению до крупности кристаллов менее.30 мкм.

Таблица

Технологические показатели по перекристаллизации и упрочнению дополнительно: измельченного ФПГ в присутствии затравки ФГ в 3-слойном осадке

Примечание: В опытах 12-15 крупность кристаллов

ФГ составляет по классу -30 мкм 99%, в опыте 16 - фракции +30 мкм 50%.