Способ нейтрализации фосфогипса Советский патент 1983 года по МПК C01F11/46 C05B3/00 

(54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ФОСФО1ИПСА

Изобретение относится к способам обработки фосфогипса - побочного продукта производства экстракционной. фосфорной кислоты и использованию его преимущественно в качестве серусодержащего удобрения.

. Известен способ нейтрализации фосфогипса мелом до рН 5-8, которьй вводят на любой стадии обработки фосфогипса при получении из него вяжущего материала flj .

Недостатком способа является применение в качестве нейтрализующего соединения товарного продукта - карбоцата кальция, что приводит к удорожанию нейтрализованного фосфогипса.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ нейтрализации фосфогипса путем обработки г|1дроксилсодержащим компонентом. По этому способу в качестве гидроксилсодержащего компонента ис.пользуют гидроокись кальция. Способ используют при получении из фосфогипса вяжущего вещества - гипса, Фосфогипс смешивают с гидрйокисью кгшьция, которую берут в Количестве, необходи,ыом для достижения. рН 5-6 в присутствииводы C2I.

Недостатком известного способа является применение в качестве нейтрализующего соединения сравнитель11о дорогостоящего и дефицитного товарного продукта гидроокиси кальция. Кроме того, способ не позволяет одновременно обогатить фосфогипс микроэлементами, которые способствуют более эффективному использованию расtoтениями серы из серусодержащего удобрения .

Цель изобретения - удешевление процесса нейтрализации за счет исполь15зования отходов производства, а также обогащение гипса микрюэлементами и возможность использования его как серусодержащее удобрение.

Поставленная цель достигается тем,

20 что согласно способу нейтрализации фосфогипса путем обработки гидроксилсодержащим компонентом, в качестве гидроксилсодержащего компонента используют отходы производства, получа25емые при нейтрализации цинксодержацих стоков н содержащие соединение ZnCOj-32п(рн)2Л , которое берут из расчета весового соотношения CaSOji и Zn(ОН), , равного 1:0,009300,018. При этом используют отходы, полу чаемые при нейтрализации цинксодержа щих стоков содой до рН 8-10 и содержащие преимуедественко соединение ZnCOj3Zn(OH)2H20 . ЕГО количество в таких отходах достигает 40 мас.% при влажности их 70-95 мас.%. Примененное для нейтрализации фрсфогипса соединение ZnCOn-3Zn(CH)2HjO в виде отходов, в отличие от Са(ОН)„, , является слабокристаллическим мелкодисперсным веществом, способствующим более равномерному распределению его между частицами фосфогипса, ускоряющим процесс нейтрализации. Ускорению процесса нейтрализацииспособствует также тот факт, что растворимость этого соединения с ростом температуры (при сушке фосфогипса) растет, аСа(ОН), , наоборот, падает. Кроме того, при нейтрализации фогипса цинксОдержащими отходами . продуктом нейтрализации является пре имущественно растворимое в воде соединение ZnS04. Лишь в незначительном количестве образуется труднорастворимый в воде фосфат цинка ). Образование ZnSO в фосфогипсе является более предпочтительным при использовании его в дальнейшем как серу содержащее удобрение, йейтрализация фосфогипса гидрокси дом кальция приводит к. образованию нерастворимых соединений Са504И Саз(Р04)2 Такой процесс нейтрализации более приемлем, для фосфогипса, перерабатываемого в дальнейшем на вяжущие вещества цемент, серную кислоту и т.д. Образование В фосфогипсе ZnSO при предлагаемом способе нейтрализации способствует улучшению процесса грануляции фосфогипса при одновремен ной его сушке. Применение Са(ОН)2 Наоборот, ухудшает его, снижает проч ность гранул, повышает содержание в грануляте гранул большого размера. Предлагаемое для нейтрализации фосфогипса количество соединения обу ловлено величиной рН и конечным содержанием цинка в серусодержащем удо рении, Обработка фосфогипса отходами: ;при весовом соотношении CaSO /ZnCOH), равном 1,0:0,009, позволяет получить удобрение с рН 5,6, ;КОтоЬое является минимальным из дрпустимых значений р для серусодержащего удобрения, применяемого на кислых почвах. Обработка фосфогипса меньшим количеством от ходов приводит к получению удобрения со слабокислой степенью кислотйости, ограничивающей его применение. Верхний предел отношения /ZnfOH), равный 1,0-0,018, соответствует количеству отходов, с которым привносится в серусодержащее удобрение 1 мас.% цинка. Это содержание цинка является максимально допустимым для серусодержащего удобрения при рекомендуемой дозе его использования 500 кг/га. При обработке фосфогипса большим количеством отходов содержание цинка в получаемом удобрении будет превышать допустимую его норму (5 кг/га). Превышение . дозы цинка пагубно сказывается на растениях, приводит к угнетению биологических процессов, снижению урожая. . , Пример 1. Берут 100 г фосфогипса с исходным рН 3,05, общей влажностью 40 мае.%,аодёржанием СаО 56 мас.%. Обрабатывают его отходом производства искусственного волокна, содержащего соединение ZnCOa ЗZn(OHЪc , влажностью 80 мас.%. Содержание цинк- гидроксилсодержащего-соединения в отходе (в расчете на сухое вещество) составляет 73 мас.%, цинка 41 мас.%. Фосфогипс обрабатывают при перемешивании 4,8 г отходов, что соответствует весовому отношению CaS04/Zn(OH)2, равному 1,0:0,009, Получают серусодержащее удобрение с рН 5,6, которое после сушки до физической влажности 8 мае.% содержит 0,51 мас.% Zn. Пример 2. То же, что в примере 1, но фосфогипс обрабатывают 5,6 г отхода, содержащего соединение ZnCOj SZnCOH)-HjjO, что соответствует соединению-CaSO /Zn(ОН)2f равному 1,0:0,014. Получают фосфогипс с рН 6,6 и содержанием в высушенном до 8%-ной влажности серусодержащем удобрении 0,79 мас.% Zn, П р и м е, р 3. То же, что в примере 1, но фосфогипс обрабатывают 9/7 г отхода, содержшцего соединение ZnCO --3Zn(OH), . что соответст- , вует отношению (ОН) ,равному 1,0:0,018. Получают фосфогипс с рН 6,9 и содержанием в высушенном до 8%-ной влажности серусодержащем удобрении 1,0 мас.% Zn. Использование в качестве нейтрализуюадего агента отходов производства, .содержащих соединение 3 Zn tOHij :х Няр, позволяет удаиевить. процесс .нейтрализации почти в 9 раз. сопоставительный анализ известного и предлагаемого способа представлены в таблице.

Известный Са(ОН)2,- 5-7

Предлагаемый (OH)2 х

X HjO 5,6-6,9

Нейтрализованный фос югипс по iпредлагаемому способу испытан в качестве серусодержащего удобрения. Испытания показали его высокую эффективность.,

Фосмула изобретения

Способ нейтрализации фосфогипса путем обработки гидроксилсодерясацим компонентом, отличаю-, щи и с я тем, что, с целые удешевления процесса нейтрализации за счет исполь зования отходов произ водства, а также обогащения гипса микроэле:ментами и возможности использования

5/2-10,5

840

0,6-1,2

12

0,5-1,0

его как серусодержащее удобрениег в качестве пздроксилсодержащего ком-. , понента используют отходы произведет- / ва, получаемые при нейтрализация цинксодержащих стоков и содержащие соеинение ZnCOj3Zh(OH)2H20, которое берут из расчета весового соотнсшения CaSOu и Zn(OH),,, равного 1:0,009 0,018.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ 1468318, кл. С 04 В 11/02, 1977.2.Патент Японии 49-42593, кл. С 01 F 11/46, 1974 |прот6тш1).