Способ очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств Советский патент 1982 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/10 C02F101/14 C02F103/06 

Изобретение относится к технологии очистки фторсодержащих сточных вод/ получаемых в процессе кислотной переработки фосфатного сырья ( апатитовый концентрат, фосфатные руды), на фосфорную кислоту и минеральные удобрения (простои и двойной суперфосфат, аммофос и т.д.) и различные фосфорные соли.

В процессе получения.перечисленных продуктов в газовую фазу выделяются соединения в виде SiF и, HF.

В настоящее время фтористые соединения из газовой фазы улавливают водой, что приводит к образованию сточных вод, из которых необходимо выделять фтористые соединения.

Известен способ очистки сточных вод в производстве фосфора и фосфорных удобрений, который сводится к улавливанию газовой фазы, содержащей Si4 и HF, водой и затем обработкой полученных фторсодержатих вод кальциевыми компонентами CaCOj, -СаСОН), Сар.

Недостатком этого способа является низкая степень очистки фтора из раствора,- которая составляет 95% и вследствие этого высокий расход кальциевого компонента Llj.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств, включающий обработку силикатно-кальциевым материалом, отстаиБйнне и отделение осветленного раствора f2.

В качестве силикатно-кальциевого материала используют металлургический шлак, 50% которого составляет двукальциевый силикат 2 СаО SiO. Для повышения активности механической смеси дополнительно к шламу в 15 воду вводят мел (СаСО).

Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки от фтора.

Цель изобретения - повышение сте20пени очистки.

Поставленная цель достигается тем; что согласно способу очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств, включающему обработку си25ликатно-кальциевыми материалами, отстаирание и отделение осветленного раствора, в котором в. качестве сили катно-кальциевых матёриа.пов .используют соединения состава СаО .SiOjj Я® у 0,1-2,0 при весовом отношении их к сумме компонентов сточных вод (F + 2.0 + SiOji) , равном (2-20) При обработке стопных фторсодержа щих вод силикатами кальция последний разлагается на составные части (на примере двукальциевого силиката) 2CaO-SiO,t 2HiP ZCa + Il.,SiO + + 20ИГ « Образовавшиеся ионы кальция реагируют с F, Р04. , реакциям Са2-+- + F- CaPj + Са,(РО.)2, Са2-- + H,j.SiOi ( CaSlFfc с образованием труднорастворимых соединений фторида, фосфата и гидросиликатов кальция. Введенного с силика тами СаО достаточно для образования фторида кальция CaF-j,, фосфата кальци Саз(РОд)2 и СаО 510,2 KjO . Содержа щийся в избытке ион SiO|f, получающий ся в результате разложения силикатов кальция в сточной воде, выводится в виде гидросиликатов кальция состава СаО-SiOi-пН jp. При этом окончанию процесса отвечает в растворе рН 11-12. Это обеспечивает более полное выведение фосфатов и фторидов кальция. Особенностью этого процесса является то, что растворимый кремнезем связывается в гидросиликаты каль ция, которые имеют щелочную среду. Наличие этих соединений, кроме того, обуславливает и дополнительный вывод части фтора и фосфора из раствора. Способ осуществляют следующим образом. Во фторсодержащие сточные воды вводят силикатно-кальциевый материал при 2 О С. Полученную пульпу отстаивают и на правляют в шламротделитель, где прои ходит разделение пульпы на осветленный раствор и сгущенный продукт. Пример. В кислых токах про изводства экстракционной фосфорной кислоты содержится, мг/г: F SiOj 1300 1400 300 Дли очистки сточных вод используют двукальциевый силикат, содержащий 65,1% СаО и 34,9% Si02.(xCaOySiOir X 2, у 1J. Расчет дозировки двукальциевого силиката осуществляют, исходя из весового соотношения xCaO.ySiOi/K сумме F; V.Ci и SiOравное 2. Двукальциевый силикат вводится в сточные воды при 20°С. Полученная пульпа выдерживается 12 мин и затем направляется в шламоотделитель, где происходит разделение пульпы на осветленный раствор и сгущенный продукт. Скорость осветления раствора составляет 3 м/ч, а Ж : Т сгущенного продукта 1:1. Степень очистки раствора от фтора 99,0%; Pj 0ff99,2%; 5102,70%. Конечное рН раствора 10,5. Пример 2. Для очистки стоков, состав которых приведен в примере 1, используюттрехкальциевый силикат SCaO-SiOi, содержащий 73,7% СаО и 26,3% SiO,2(xCaOySi02 ; х 3, у 1). Весовое соотношение СаО к сумме (F -- + SiO.) равно 10. При этом расход трехкальЦиевого силиката сойтавляет 15 кг/м сточных вод. Полученная пульпа после введения SCaOySiOj выдерживается при 10 мин. После сгущения твердый продукт имеет Ж:Т 1:1, а скорость осветления раствора составляет 3 м/ч. Степень очистки раствора составляет 99,9% от F; 99,9% от PjiO ; 86,6% от SiO-j. Конечное рН раствора 10,1. Пример 3. Для очистки кислотных стоков, состав которых приведен в примере 1, используют моносиликат кальция СаО . Si0.2, содержащий 48,2% СаО и 51,8% SiO,.j(xCaOySi02 ; X 1, у 1). Весовое соотношение хСаО ySiOo. к сумме компонентов F + + SiOi раствора равно 20. Расход монокальциевого силиката составляет 20 кг/м сточной воды. После ввода монокальциевого силиката в сточную воду пульпу выдерживают 20,мин при 40С. Степень очистки раствора от F составляет 99,5%; от Р2.05- - 99,1%; SiOg - 80%. Конечное рН очищенного раствора составляет 11,2, скорость осветления 1,8 м/ч, Ж:Т сгущенного продукта 1:1. Результаты сопоставительного анализа прототипа и предлагаемого способа приведены в таблице.

Исходные данные

Состав раствора, мг/л

F1300

Р Оу1400

, SiO,j -300

рН раствора2,1

1300

1400

300

2,1