Способ получения гранулированного сульфата кальция

Способ получения гранулированного сульфата кальция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам переработки отходов производства плавиковой кислоты с получением гранулированного сульфата кальция. Цель изобретения - повышение прочности гранул, уменьшение времени их твердения. Отходы указанного производства репульпируют в две стадии при концентрации серной кислоты 90-300 г/дм<SP POS="POST">3</SP> при Ж:Т=1÷1,5-1, причем на первой стадии репульпацию производят кислым оборотным раствором, на второй стадии к пульпе добавляют молотый известняк, полученную пульпу фильтруют, фильтрат подают на первую стадию репульпации, как гранулируют. Перемешивание с известняком на вторую стадии репульпации ведут 1-5 мин. Прочность полученных гранул составляет 20-25 кгс/см<SP POS="POST">2</SP>, время схватывания 1-2 ч. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН дП 4 С 01 F 11/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4297238/23-?6 (22) 22,06.87 (46) 23.08.89. Бюл. М 31 (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проект— ного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (7?) Р. l.Äóáðîâèíñêèé, Б.В.Левитан, Е.А.Бураков, A.Е.Манин, В.Ф.Степанова, В.П.Горбачевский и Н.В.Шевченко (53) 661. 842. 532 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1142447кл, С 01 F 11/46, 1983 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ (57) Изобретение относится к способам переработки отходов проиэводстИзобретение относится к способам переработки кислых отходов производства фтористого водорода с получением гранулированного сульфата кальция.

Целью изобретения является сокрашение времени схватывания гранул и повышение их прочности.

Пример. 1 кг отхода производства фтористого водорода состава, мас.7: CaS04 82; H

1 кг раствора серной кислоты с концентрацией 25 г/дм при Т:Ж = 1,5-1.

При этом в пульпе устанавливается концентрация серной кислоты

1 15 г/дм, после чего в пульпу вводят

77 г молотого известняка. Пульпу пеÄÄSUÄÄ 1502470 А1

2 ва плавиковой кислоты с получением гранулированного сульфата кальция.

Цель изобретения — повышение прочности гранул, уменьшение времени их твердения. Отходы указанного произ". водст ва р епульпируют в две с тадии при концентрации серной кислоты 90300 г/дм при Ж:Т = 1 — 1,5 — 1, причем на первой стадии репульпацию производят кислым оборотным раствором, на второй стадии к пульге добавляют молотый известняк, полученную пульпу фильтруют, фильтрат подают на первую стадию репульпации, кек гранулирун т.

Перемешивание с известняком на второй стадии репульпации ведут 1-5 мин, Прочность полученных гранул составляет 20-25 кгс/см, время схватывания а

1-2 ч. 1 э.п. ф-лы, 1 табл. ремешивают в течение 3 мин и затем фильтруют до влажности 18-20Х. Полученный кек подвергают грануляции.

Отходы производства фтористого водорода в своем составе имеют нерастворимый ангидрит и примесь растворимого ангидрита. Последний при увеличении доли жидкой части пульпы вымывается и это снижает прочность гранул, а перешедший в раствор сульфат кальция вызывает ускорение зарастания.трубопроводов и аппаратуры. э

Кислотность пульпы в 90-300 г/дм снижает вымывание растворимого ангидрита за счет уменьшения его растворимости:

1502470

200

100

300

2,87

1,63

Концентрация серной кислоЯ ты, и/дм

Растворимость, 3 г/лм, при

60 С

2,31 3,40 3,55

Кислотность пульпы на 1 и II стадиях репульпации близки благодаря малому времени репульпации на второй стадии с известняком, что позволяет после фильтрации получить кек, состоящий из сульфата кальция, серной кислоты в количестве 1-7Х в пересчете на сульфат кальция, влаги и известняка, который за время репульпации 1-5 мин большей частью прореагировал с серной кислотой. В связи с этим нейтрализация в основном происходит во влажном кеке. Образующийся при этом "свежий" сульфат кальция цементирует частицы сульфата кальция, образовавшегося в печи. Доля cee*e25 го" сульфата кальция, образовавшего-е ся в кеке, определяется концентрацией кислоты в жидкой фазе кека и соответственно пульпы обеих стадий репульпации. В силу образования сульфата при нейтрализации кислоты кека известняком происходит кристаллизационное твердение гранул,- не требующие сушки. Время схватывания гранул г тем меньше, а прочность гранул вы- 35 ше, чем больше кислоты в жидкой фазе пульпы и соответственно кеке. Высокая концентрация серной кислоты в пульпе (90-300 г/дм ) при вводе в нее сухого молотого известняка на 4О второй стадии репульпации приводит к активному выделению угольной кислоты. Если кислую пульпу перемешать с известняком в течение 1-5 мин и вылить на фильтр, то, благодаря ак- 45 тивному выделению углекислоты в слое на фильтре, процесс фильтрации значительно ускоряется. Подача нейтрализующего известняка непосредствейно на фильтр и последующая заливка его кислой пульпой не приводит к ускорению фильтрации. При этом увеличение времени перемешивания пульпы на второй стадии свыше 5 мин приводит к увеличению времени фильтрации пульпы, снижению прочности гранул и увеличению времени схватывания. Уменьшение концентрации кислоты в пульпе менее 90 г/дм снижает

3 прочность гранул (уменьшается содержание кислоты в кеке и доля "свежего" сульфата кальция, обуславливающего кристаллизационное твердение гранул, ухудшается фильтруемость пульпы иэ-эа снижения активности выделения углекислоты на фильтре).

Результаты опытов представлены в таблице.

Как следует из таблицы, проведение процесса в предлагаемых условиях позволяет повысить прочность гранул от 10-12 до 20-25 кгс/см, снизить время схватывания гранул от 6 до

1-2 ч, а также сократить продолжительность фильтрации от 40-60 до 5—

36 мин.

Формула и з обр ете ни я

1. Способ получения гранулированного сульфата кальция из кислого отхода производства фтористого водорода, включающий репульпирование исходного сырья в оборотном растворе, содержащем серную кислоту, при перемешивании и Т:6=1,0-1,5-1,0 введен-ного известняка в полученную пульпу, фильтрацию последней, сушку твердой фазы, гранулирование ее и возврат фильтрата на стадию репульпации в качестве оборотного раствора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени схватывания и повышения их прочности, репульпацию отхода в оборотном растворе ведут в две стадии при поддержании концентрации серной кислоты в растворе на

3 обеих стадиях 90-300 г/дм с введением известняка на вторую стадию.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что, с целью улучшения фильтруемости пульпы, вторую стадию репульпации ведут в течение

1-5 мин, 1502470 с4у,Ty» c»

Э Э а о

Э сЧ t»

М

< О

Э Х а о с»

С4 Ы

1 I I 1 1 I I 1 у, Х и cd а т

Л

Е»

0 ВО

О OOOOOOOOOOO

1 с4 СЧ С»4 СЧ С 4 СЧ С 4 С»1 С 4 С 4 С 4 С4

1 сс

Е с!

Q) Ц а х с0 9

O сЧ

О сЧ

Г Г Г Г с с

Г с

1 X

О Ц

Ф

О 1

Ф сс 1

Ii л

cd илвл

М\ Ill О1

° ° °

Г - - г сс\ с» \ с») с 1 Р \ Г / »Г» / Г»

»» » с/1»

cd 4

О сч с 1

Д

Е

f p

Х

О а

E

О о

Х

9

О

Х

K ф

»

1

Х (б

О

Э с0

Х

О

Э сс4

О

Е»

О с4 а

О

IjQ

Е»

О

Э д

Р

С

1 а1

Д

Х

3Х

О

Х

Х

Е»

Х

Х

Е»

«О

i»

О

О

Х с»

М л

Х

Е!

О с-»

cd

I

А

Ц л

И

Э

0 î

» с)

QJ М а ЕЭ

Б-"

Х!

Э Х

X Х

dj 6 г а Ф Х

I I

Я 01

Х Е» Х о »

О3 Х сЧ

1 сс)

Е» о

Э .о

I!I Х с»

1 с4 О ь сО О 0 1 Л 1

СЧ С 4 С 4 СЧ СЧ СЧ

OKбЛи 1 0сЧ

° — » — с4 с 4 сО - сч <у с 4 с4 1

1 сЧ сч

О»- -1 — л и - О

° »» а л с л а л е, ООООOООООO

С 4 ° »- C»4 - » C»4 M

О»1 Ю Ю»j 0 М ср 0 0 LO Сс1 -. СЧ C»j С 4

1 I I 1 1 1 I 1 I

С 1 СО СО С 4 СЧ сС 1 (4 О

° »сЧ 0 Ch 141 0 О О О

О О » - С4 С1 - - С 1 О С ) 0