Способ переработки отходов фосфорного производства Советский патент 1990 года по МПК C05B11/00 

Изобретение относится к способам переработки отходов фосфорного производства - коттрельного молока - продукта гидроудаления пыли электрофильтров фосфорных печей на фосфорно- калийные удобрения.

Целью изобретения является повышение качества продукта за счет увеличения содержания в нем в водорастворимой форме и упрощение процесса.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что разложение минеральной части коттрельного молока проводят фосфорной кислотой в количествах, обеспечивающих образование дигидрофосфатов (R 1) и гидрофосфатов () при температурах 60 - 85°С в течение 0,5-1 ч. На этой ступени достигается наиболее полное разложение минеральной части коттрельного молока с образованием дигидро- и гидрофосфатов и окисление элементарного фосфора. Затем добавляют соединения бора в виде забалансовых боратовых руд или отходов борной промышленности в соотношениях : В (75-100):. Суспензию перемешивают в течение 20-40 мин и сушат. Бораты в фосфорнокислых растворах при температуре опытов 60-85 С легко переходят в растворимую форму в течение 20-40 мин. Процесс дальнейшей дегидратации полученной суспензии проводится при 120-250°С.При этом происходят процессы поликонденсации фосфатов и боратов с образованием полимерных соединений фосфора и бора. Роль бора сводится к тому, что в этих условиях бор участвует в реакциях совместной поликонденсации с фосфатами, образуя гетерополимер01

ф к

до

Си N9

лые соединения боратофосфатного состава, содержащие Р-О-Б связи. Бор оказывает ускоряющее действие на процесс поликонденсации, вследствие чего интенсифицируется процесс дегидратации, что позволяет повысить содержание в продукте, снизить температуру процесса,, Образующиеся гете рополимеры с Р-О-В связями являются |гидролитически малоустойчивыми (в iособенности с катионом калия),что приводит к увеличению содержания водорастворимой формы Рг05 до 93% от общего его содержанияе Являясь полезным микроэлементом, боо повышав1 са- 1 чес ;о получаемого продукта,, Kpoi-i тогч природные бораты, а также и ходы борной промыгапенности содержав магний, являющийся также полезным компонентом в удобрениях, присутствие которого повышает питательные (свойства удобрений„

Количество вводимого бора зави- 1 сит от содержания фосфора, при этом экспериментально найдено оптимальным соотношение : В, равным (100 - -75) :1.

В качестве источника бора могут быть использованы боратовые руды,содержащие 5-14% , а также отход борной промышленности, например маточный раствор производства борной кислоты, содержащий 2-4% , Использование боратовых руд с ее держанием ниже 5% приводит к снижению (до 70-24%) содержания в продукте за счет увеличения в нем нерастворимого остатка„ Чем выше концентрация руды по ВгОэ, тем выше концентрация продукта по

Уменьшение температуры сушки (ниже 120°С) приводит к ухудшению процесса дегидратация а увеличение температуры (выше 250°С) - к резко- му уменьшению водорастворимой формы в продуктах

Процесс дегидратации фосфатов в присутс гвии соединений бора интенсифицируется, что позволяет прово- днть сушку при низких температурах (120-250°С)9 повысить питательные свойства удобрений за счет введения полезных компонентов; бора и магния при одновременном увеличении водо- .растворимой части до 93% от об- щего его содержания.

Приме р 1. Коттрельное молоко содержащее 0,5% элементарного фосфо

0

5

5

о

5

п 3

0

5

ра, состав сухого остатка, мас.%: Рг05 23,5; СаО 8,3; КгО 11,5; MgO .4,2, обрабатывают фосфорной кислотой (70% Н3Р04) до R при 60°С в течение 1 ч, затем добавляют маточный раствор, содержащий 2,51% B.j03, в соотношении : В 100:1.дальнейшую дегидратацию ведут при 250°С,

Состав полученного продукта,%: РгОуо5в155,2; P,0JV-ce 52,0; Ргпу валы 16,9; содержание Р2°.5-водцот его общего 30,6; Вг03 1,7; ХгО 12,0; MgO 6,8. Сумма питательных компонентов 72,5%„

П р и м е р 2. Коттрельное молоко того же состава s что в примере -1, разлагают фосфорной кислотой до R 82. В качестве источника бора используют маточный раствор8 содержащий 3,6% ВгОэ. Сушку продукта проводят при 250°С0

Примеры 3-7. Коттрельное молоко того же состава обрабатывают фосфорной кислотой до R 1,5. В качестве источника бора используют борат, содержащий 11,2% , в соотношении : В 100:1. Опыты отличаются температурой сушки.

Примеры 8-12, Условия проведения опытов такие же, как в примерах 3-7, однако отличаются соотношением P-jOj : В (75:1),

II р и м е р ы . Коттрельцое молоко разлагается фосфорной кислотой по Р. 1,7. В качестве источника бора использован борат, содержащий 6,1% B/jOj, при соотношении : В - 100:1.

Состав продуктов, полученных в примерах 1-17, представлен в таблице.

Из результатов опытов видно,что сумма питательных компонентов в удобрении составляет 31,3 - 72,5%.Содержание водорастворимой формы увеличивается с 25% и в зависимости от соотношения РгО : В и от температуры процесса сушки составляет 2851 - 92,4% от общего его содержания. Удобрение обогащено микроэлементами - бором и магнием.

Из источника соединений бора наиболее предпочтительным является использование маточного раствора,так как он не содержит твердых примесных компонентов, вследствие чего содержание РаОу в продукте наибольшее.

Продукты характеризуются хорошими физическими свойствами, негигроскопичны, отсутствует свободная кис- лотность,бор в продукте находится в водорастворимой форме и равномерно распределено

Формула изобретения

1. Способ переработки отходов фосфорного производства на удобрения, включающий обработку коттрельного молока фосфорной кислотой с образованием дигидро- и гидрофосфатов,сушку полученной суспензии, отличающийся тем, что, с целью

повышения качества удобрения за счет увеличения содержания в нем в водорастворимой форме и упрощения процесса, перед сушкой в суспензию вводят соединения бора при массовом соотношения Рг05 : В, равном (75 - - 100) :1, при этом сушку ведут при 120-250,

2. Способ поп,, о тлич а ю- щ и и с я тем, что в качестве соединений бора используют боратовую руду, содержащую 5-14% ВГОЭ, или маточный раствор производства борной

Л

5 кислоты, содержащий 2-4% В..О

Изобретение относится к способам переработки отходов фосфорного производства - коттрельного молока - на удобрение и позволяет повысить качество удобрения за счет увеличения содержания в нем Р₂О₅ в водорастворимой форме и упростить процесс. Способ включает обработку коттрельного молока фосфорной кислотой с образованием дигидро- и гидрофосфатов, введение в полученную суспензию соединений бора при соотношении Р₂О₅: В, равном (75 - 100):1, сушку суспензии при 120 - 250°С. В качестве соединений бора используют боратовую руду, содержащую 5 - 14% В₂О₃, или маточный раствор производства борной кислоты, содержащей 2 - 4% В₂О₃. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Используют маточньй раствор.