Способ получения сорбента для извлечения фосфора из фосфорного шлама Советский патент 1990 года по МПК B01J20/12 C01B25/27 

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению минеральных сорбентов, и может быть использовано для получе шя механичес - ки прочныхS водостойких и высокопо- ристых адсорбактов на основе природ- ных бентонитовь;х глин, предназначен-

ных для извлечения фосфора из фосфорного шлама, а также для использования в процессах сорбционного выделения и очистки целевых компонентов из жидкой фазы.

Цель изобретения - пов ьт1ение степени извлечения фосфора из шлама и

- ,16

увеличение срока службы сорбента при сохранении его эксплуатационных характеристик на высоком уровне.

Пример :1в Показывает усло ВИЯ полупения гранулированного сор бента из формуемой массы, содержа- щей 95 мас«% бентонитовой глины Дар базинского местороходения Каз ССР и 5,0 масв% технического углерода (ГОСТ ) марки К 354 ().

Для получения сорбента 47,, 5 кг бентонитовой глины освобождают от механических включений, подсушивают при 105-110°С до влажности масв% диспергируют в шаровой мельнице до получения продукта с размером час .тиц менее 150 мкмв Тонкодиспергиро ванную глину смешивают с 2,5 кг тех нического углерода марки К 354 (ДГ -ЮО);, Массу тщательно перемеши вают. Затем при перемешивании добав ляют кг водопроводной воды, пе ремешивают, пластичную однородную массу формуют в шнектрануляторе че рез фильеры с диаметром отверстий ,3 мма Полученные гранулы вьщер на воздухе в течение 20 ч, затем подсулиивают до возд тдно сухого состояния при 105«1 в течение 8:Ча Сухие гранулы термообрабатывают на воздухе при подъеме температуры от 120 до 600 700°С в течение 8 ч, с выдержкой при конечной температуре в тече1ше ч до полного выгорания содержащегося в грануле технического углероднв Гранулы охлаждают до ком натной температуры в течение ч, отсеивают от пыли на грохоте и зата ривают в металлические барабаны Ха рактеристики полученного сорбента приведены в табло:1 в

Пример ;2в Показывает -усло ВИЯ получения гранулированного сор бента содержащего 90 масв% бентони ТОБОЙ глины Дарбазинского месторожде НИН Казо ССР и 10 мас«% технического углерода(ГОСТ 7885-86Е) марки К 354

()е

Осуществляется аналогично приме ру 1, за исключением того, что для получения сорбента берут 45,0 кг бентонитовой глины и 5 кг техничес кого углерода марки К 334 (), Характеристики сорбента приведены

в табл о 1 в

Пример :3в Показьшает усло ВИЯ получе1шя гранулированного сор бента, содержащего 85 масв% бентони

ТОБОЙ глины Дарбазинского месторож дения Каз, ССР и 15 MaiCe% техническо гр углерода (ГОСТ 7885-86К) марки К 354 ().

Осуществляется аналогично приме ру 1, за исключением того, что Для получения сорбента берут 42,5 кг бентонитовой глины и 7,5 кг техни ческого углерода марки К 354 ( Характеристики сорбента приведены в табла:1 в

Пример :4« Показывает усло ВИЯ получения гранулированного сор бента, содержащего 80 масв% бенто нитовой глины Дарбазинского место рождения Каз«ССР и 20 маса% техни ческого углерода (ГОСТ 7885-86Е) марки К 354 (), Осуществляется аналогично примеру 1 за исключением того, что для получения сорбента бе рут 40,0 кг бентонитовой глины и 10,0 кг технического углерода К 354 (), Характеристики сорбента приведены в табЛе:1а

Пример :5о Показывает усло ВИЯ получения гранулированного сор ,бента содержащего 75 маСй% бенто нитовой глины Дарбазинского место- рождения Каз «ССР и 25 мас.-% текни ческого углерода (ГОСТ ) марки К 354 (ДГ-100) с, Осуществляется аналогично примеру 1 за исключением того, что для получения сорбента бе рут кг бентонитовой глины и 12,5 кг технического углерода К 354 () Характеристики сорбента приведены в табл.

Примеры 6-1Оа Показывают условия получения гранулированных сорбентов, содержащих соответственно 95, 90, 85, 80, 75 масв% бентонитовой глины Азкамарского месторождения УзбвССР и 5, 10, 15, 20, 25 мас.% техничес кого углерода (ГОСТ ) марки К 354 (), Осуществляются анало гично примерам 15, соответственно, за исключением того, что к смеси по рошкообразной бентонитовой глины и технического углерода добавляют пос тепенно при перемешивании 19,6 кг зо ды,-массу тщательно перемешивают и гранулируюта Характеристики сорбеи тов приведены в

.Примеры Показывают усло вия получения гранулированных сорбен тов, содержащих соответственно 95, 90, 85, 80, 75 iyjace% бентонитовой глины Огланлинского месторождения

Туркм.ССР и 5, 10, 15, 20, 25 мас«% технического углерода (ГОСТ 7885 86Е марки К 354 (). Осуществляются аналогично примерам 1-5 соответст венно, за исключением того, что к смеси порошкообразной бентонитовой глины и технического углерода добав ляют постепенно при перемешивании 24,1 кг воды, массу тщательно пере мешивают и гранулируют. Характерис тики сорбентов приведены в табл.:1«

Из данных, представленных в табл«1, видно, что оптимальным со держанием технического углерода в формуемых смесях мелкодисперсных компонентов при получении гранулиро ванных сорбентов из бентонитов для выделения фосфора из фосфорного шла ма является 1020 масв%а Приведенные конкретные примеры реализации предла гаемого способа обеспечивают получе ние гранулированных сорбентов, обла дающих суммарной пористостью 0,53 0,86 , водостойкостью в горячей водной среде, механической прочностью на истирание Доля объема пор с оптимальньми для выделе ния фосфора эквивалентными радиусами нм в порометрическом объеме у сорбентоз, полученных по предлагаемо му способу, составляет ,

Увеличение содержания техническо го углерода в формуемой смеси вьше 20 масв% нецелесообразно} так как при этом снижается механическая проч ность сорбентов на истирание и умень шается доля объема пор с эквивалент ными радиусами нм в общем поро метрическом объеме сорбентов Сниже ние содержания в формуемой смеси мел кодисперсного технического углерода ниже 10 мас«% не обеспечивает получе. ние гранулированных сорбентов с раз витым объемом пор оптимальных разме ров для вьщеления фосфора из фосфор ного шлама

Анализ данных, представленных в табле и 2, показывает, что предла гаемый способ получения сорбентов позволяет получать образцы с суммар ной пористостью и порометрическим объемом соответстзенно в ,7 и ,6 раза большими,чем У сорбентов, - полученных по способу-прототипу По этому сорбенты, полученные по предла гаемому способу, намного активнее в

15

20

25

30

т

40

CQ

45

)

10

, -

6061816

процессе выделения фосфора из фосфор ного шлама, чем образцы, полученные по способу прототипу (табл.2).

Испытания эксплуатационных свойств сорбентов проводили на оригинальной лабораторной установке и по методи ке Ленниигипрохима.

Данные табл,2 показывают, что удельный выход фосфора из фосфорного шлама у полученных сорбентов в расче те на единицу объема слоя сорбента в 1,,6 раза выше, чем у сорбентов по прототипу, а время полной отработ

15 ки слоя сорбента до регенерации у полученных сорбентов в 1,,5 раза больше, чем у сорбентов по прототи пу. Отсюда следует, что д,г1я вьделе ния одинаковых количеств фосфора из

20 шлама требуется в несколько раз меньшее количество сорбента, полу ченного по предлагаемому способу, по сравнению с сорбентом, полученным по способупрототипу. Следовательно,

25 на практике в этом случае будут су щественно снижены затраты производст ва на изготовление сорбента

Кроме этого, уменьшение требуемо го количества сорбента на единицу

30 массы обрабатываемого шлама приводит к уменьшению габаритов сорбционной установки, к сокращению требуемых производственных площадей, капиталь ных и эксплуатационных затрат. Увели

т чение длительности работы слоя сор бента до регенерации приводит к со кращению годового количества требуе мых регенераций, что обеспечивает существенное снижение энергетических

40 и эксплуатационных затрат, а также способствует увеличению сохранности эксплуатационных свойств сорбента и снижает его потери в процессе реге

нерации.

Формула изобретения

;1 с Способ получения сорбента для извлечения фосфора из фосфорного шлама, включающий диспергирование воздушно сухой бентонитовой глины, CQ добавление воды, грануляцию экстру зией, сушку и термообработку на воз

45

духе, отличающийся тем, что, с целью повьшаения степени из влечения фосфора из шлама и увеличе нля срока службы сорбента при сохра нении его эксплуатационных характе ристик на высоком уровне, воздушно сухую глину смешивают с мас,% мелкодисперсного технического угле

рода, а термообработку ведут при подъеме, температуры до с вьдержкой при указанной температуре до полного термического окисления углерода.

16061818

.2 Способ по ;п«1, отличаю- щ и и с я тем, что подъем темпера туры от 120 до 600-700°С ведут в тет чение 8 ч , а выдержку в течение 3

: 4;ч.

Изобретение относится к химической технологии. Способ получения сорбента для извлечения фосфора из фосфорного шлама осуществляется путем использования в качестве исходного сырья бентонитовой (монтмориллонитовой) глины, ее очистки от механических включений, сушки до воздушно-сухого состояния, механического измельчения, смешения порошкообразной глины с оптимальным количеством воды для получения пластичной формуемой массы, ее грануляции экструзионным способом, сушки гранул и их термообработки на воздухе при повышенных температурах. С целью повышения удельного выхода фосфора при извлечении его из фосфорного шлама и увеличения длительности работы слоя сорбента до отработки, требующей последующей регенерации, за счет повышения в сорбенте объема пор с оптимальными для разрушения фосфора размерами, придания сорбенту 100%-ной водостойкости при работе в горячей водной среде и высокой механической прочности предлагается мелкодиспергированную воздушно-сухую глину перед ее совмещением с водой смешивать с 10-20 мас%. мелкодисперсного технического углерода, а сформованные сухие гранулы термообрабатывать на воздухе при последовательном подъеме температуры до 600-700°С с выдержкой при конечной температуре до полного термического окисления введенного мелкодисперсного технического углерода. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Таблиц Харахтеристихн гранулированных еорбентол, полученных по лредлагаеному спосову и способу-прототнпу

Т а в л и и

Удапьный выход фосфора, время отработкн слоя сорбента до его регенерации и степень выделения фосфора КЗ фосфорного вшама сорбентами, полученньни по предлагаемому способу и способу прототипа

Редактор:й«Касарда

Составитель:Т «Чиликина Техред л . CepAioKOBa

Заказ 3511

Тираж 417

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

а I

Корректор ,;ВвГир11ЯК

Подписное