Способ очистки сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты

Способ очистки сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: утилизация отходов производства минеральных удобрений. Сущность изобретения: способ включает раздельное осаждение из сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты фтора и PaOs путем электрообработки воды в трехкамерном электродиализаторе в присутствии кальцийсодержащей добавки (гипса), вводимой в среднюю камеру электродиализаторы до достижения в катодной камере рН сначала 5,0-5,5, удаления твердой фазы в виде солей фтора и возврата фильтрата в катодную камеру, а затем продолжение электрообработки до рН 8,0-8,5 и образование обесфторенного осадка, обогащенного по РаОз в цитратно-растворимой форме, отвод из катодной камеры очищенной воды после отделения осадка и его утилизацию как кормового продукта. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕС К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 1/469

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

ОО 0 (21) 4900561/26 (22) 16.11.90 (46) 07.10.92 Бюл. N 37 (71) Самаркандский государственный университет им. Алишера Навои (72) Р,Н,Кутфитдинов, В.В.Абрамова, Ш, К.Ашурова и В. Ф, Кармы шов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1353745, кл. С 02 F 1/469, 1984. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ПРОИЗВОДСТВА ЭКСТРАКЦИОН НОЙ

ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ (57) Использование; утилизация отходбв производства минеральных удобрений.

Сущность изобретения: способ включает

Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности экстракционной фосфорной кислоты и утилизации отходов производства минеральных удобрений.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является электродиализ сточной воды в присутствии карбонатсодержащего фосфорита, заключающийся в том, что электрообработку проводят в трехкамерном электродиализаторе с введением в анодную камеру кальцийсодержащей добавки и с подачей исходной воды во все камеры, причем процесс ведут в электродиализаторе с пористыми диафрагмами.

В качестве кальцийсодержащей добавки в анодную камеру вводя карбонатсодержащий фосфорит в количестве 95 — 150 иэ расчета на содержание фтора.

При введении фосфорита в анодную камеру электродиализатора происходит разложение его карбонатной части с

„., Я2„, 1766849А1 раздельное осаждение из сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты фтора и РгОБ путем электрообработки воды в трехкамерном электродиализаторе в присутствии кальцийсодержащей добавки (гипса), вводимой в среднюю камеру электродиализаторы до достижения в катодной камере рН сначала 5,0 — 5,5, удаления твердой фазы в виде солей фтора и возврата фильтрата в катодную камеру, а затем продолжение электрообработки до рН 8,0-8,5 и образование обесфторенного осадка, обогащенного по Р20з в цитратно-растворимой форме, отвод из катодной камеры очищенной воды после отделения осадка и его утилизацию как кормового продукта, 2 табл.

/ образованием ионов кальция и магния, которые под действием постоянного электрического тока мигрируют в катодную камеру, где осаждают фтор в виде фторидов при рН больше,5.

Недостатком способа является совместное осаждение вместе с фторидами фосфатов (Р ОБ — 20,6 %), которые переходят в шлам и выбрасываются в отвал, Целью изобретения является повышение производительности способа и создание возможности образования обесфторенного осадка, обогащенного Р205 в цитратнорастворимой форме и утилизации его как кормового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что сточную воду производства экстракционной фосфорной кислоты подвергают обработке в трехкамерном злектродиализаторе при подаче воды во все камеры и введении (95150%) кальцийсодержащей добавки (гипс, 1766849

40

50 фосфогипс) в среднюю камеру, Процесс очистки ведут при лостоянном перемешивании, При достижении рН суспензии в катодной камере 5,0 — 5,5 процесс приостанавливают и проводят отделение твердой фазы в виде соли фтора от жидкой, Полученный фильтрат повторно загружают в катодную камеру электродиализатора и продолжают процесс до достижения рН суспензии в катодной камере

8,0 — 8,5. После окончания процесса очищенную воду и осадок из катодной камеры разделяют, Ъ осадок высушивают. Получаемь и осадок содержит 42 % РгОь общ„из них 40,040,5 PzOg в цитратнорастворимой форме, а очищенная сточная вода содержит фтора не более 1,4 мг/л и РгО не более 80 мг/л. может быть отправлена в оборот.

При электродиализной очистка сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты по предлагаемому способу при помещении гипса в среднюю камеру происходит его растворение, т.е. переход ионов кальция в раствор, миграция их под действием постоянного электрического тока в катодное отделение, где они осаждают фторид и фосфат-ионы, присутствующие в сточной воде в аиде фосфатов и фторидов, Данные химического анализа показали, что при достижении рН суспензии катодной камеры 5,0 — 5,5 содержание фторидов в исходной фазе достигает постоянного значения и не превышает 1,0 — 1,4 мг/л, что свидетельствует о завершении процесса осаждения фторидов, В связи с этим процесс очистки приостанавливают и проводят отделение жидкой фазы от твердой, содержащей до

30 — 32 % фтора (осадок 1), Полученный фильтрат повторно загружают в катодную камеру электродиализатора и продолжают процесс до достижения рН суспензии катодной камеры 8,0-8,5. при этом образуется . белый осадок П, содержащий 40 % Р О и менее 0,2 % фторидов, что представлено в табл,1.

Из приведенных в таблице данных видно, что норма введенного гипса выбрана исходя из того, что именно в интервале 95—

150% наблюдается максимальная производительность аппарата — 0,77 л/час, что 1,9 раз превышает производительность по прототипу, минимальные энергозатраты и получение продукта с максимальным содержанием PzOg и минимальным содержанием фтора.

При проведении процесса электродиализной очистки рН суспензии в катодной камере изменялся рН от 5,0 до 8,0 — 8,5 и при этом наблюдалось образование осадка белого цвета (осадок П). По достижении рН

8,0 — 8,5 процесс очистки прекращали, про5

30 водили отделение образовавшей я вердой фазы от жидкой.

Содержание фтора и PzOs в кислой воде и осадках, образующихся при различных рН представлено в таблице 2, Проведение процесса при нормах вводимого гипса менее 95% приводит к уменьшению производительности процесса из-за увеличения его продолжительности и роста энергозатрат, и получения продукта с меньшим содержанием PzOg. Увеличение же количества вводимого гипса ухудшает указанные параметры из-за уменьшения содержания Pz05 в осадке за счет осаждения

Са(ОН)г.

Гоаничные значения рН выбраны исходя из следующих соображений. При проведении отделения твердой фазы от жидкой при рН меньше 0,5 не происходит полного осаждения фторидов из жидкой фазы, т,е. степень очистки сточных вод от фтора ухудшается и не превышает 96,5%. При рН,больше 5,5 происходит совместное осаждение фосфатов и фторидов, и содержание фтора в осадке П составляет 0,25 — 0,50, Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить произвсдительность процесса очистки по сравнению с прототипом примерно в два раза при сохранении степени очистки и получить обогащенный фосфорсодержащий продукт, который может быть использован в качестве кормовой добавки при откормке крупного рогатого скота 3а счет содержания PzOg в цитратнорастворимой форме до 40%. Содержание фтора в полученном продукте не более 0,16-0,17%, очищенная вода может быть отправлена в оборот.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты от фтора и Р О, включающий их осаждение путем электрообработки воды в трехкамерном электродиализаторе в присутствии добавки в количестве 95 — 150 мас,% от содержания фтора и PzOs до достижения слабощелочного рН в катодной камере,и образования осадка, отвод из катодной камеры очищенной воды после отделения осадка, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и создания возможности образования обесфторенного осадка, обогащенного PzOg в ц итратно-растворимой форме и утилизации его как кормового продукта, осуществляют раздельно осаждение фтора и

РгО, при этом в качестве добавки используют гипс, вводимый в среднюю камеру электродиализатора, а электрообработку

1766849

Табл ица1

Таблица2

Составитель Р, Кутфитдинов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор З.Салко

Редактор С,Кулакова

Заказ 3517 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ведут сначала до достижения в катодной возвратом фильтрата в катодную камеру, а камере рН 5Я вЂ” Ь,5 с последующим отделе- затем продолжают электрообработку до обнием твердой фазы в виде солей фтора и разования осадка при рН 8,0 — 8,5.