Способ очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств

Способ очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ц)950684 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 01 ° 08 ° 80 (21) 2964613/23-26

Р М К з с присоединением заявки ¹â€”

С 02 F 1/58

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 15.08. 82 (33) УДК 663. 632. . 6 (088. 8) A. И. Алексеев, В. Я. Абрамов, Я. К. Балаб вич, Ю. А. Шадрин, В. В. Буассеев, Н. И. Родина, 1В. И. Юрье а и В. Т. Серяченко- 1 !

Кингисеппское ордена Трудового Красного Зн Йи-, ;т;;:. производственное объединение "Фосфорит" и феверо-ЗападНЫй заочный политехнический институт f 44i l!„ „ (72) Авторы изобретения

/ (71) Заявители 4) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ

ВОД.ФОСФОРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

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 ЫР4 и НР.

В настоящее время фтористые соединения иэ газовой фазы улавливают водой, что приводит к образованию сточ- . 1 ных вод, из которых необходимо выделять фтористые соединения.

Известен способ очистки сточных вод в производстве фосфора и Фосфорных удобрений, который сводится к улавливанйю газовой Фазы, содержащей

Si4 и HF водой и затем обработкой полученных фторсодержащих вод кальциевыми компонентами СаСО» Са (ОН), СаО. 25

Недостатком этого способа является низкая степень очистки фтора из раствора,- которая составляет 95% и вследствие этого высокий расход каль циевого компонента (11. 36

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств, включающий обработку силикатно-кальциевым материалом, отстаивание и отделение осветленного раствора 2) .

В качестве силикатно-кальциевого материала используют металлургический шлак, 50% которого составляет двукальциевый силикат 2 СаО - Si02 .

Для повышения активности механической смеси дополнительно к шпаму в воду вводят мел (CaCO ).

Недостатком данного способа явля.ется недостаточная степень очистки от фтора.

Цель изобретения — повйшение степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств, включающему обработку.силикатно-кальциевыми материалами, отстаивание и отделение осветленного раствора, в котором в.качестве силикатно-кальциевых материалов.использую соединения состава СаО SiO« e x

1- 3; у = 0,1-2,0 при весовом отно950684

Предлагаемый способ

Прототип

Показатель

Исходные данные

1300 1300

1300

1300

1400 1400

1400

1400

300 300

?,1 2,1

300

300 рН раствора

2,1

2/1 шенин их к сумме компонентов сточных (F + Р О + Si0>), равном (2-20):1.

При обработке сточных фторсодержащих вод силикатами кальция. последний разлагается на составные части (на примере двукальциевого силиката) < 5

ZCaO ЯЫ + ZH<0 >

+ 20Н.

Образовавшиеся ионы кальция реагируют с F", POg ci0> по реакциям

Caz+ + F — = CaF

3Ca + ZPO = Ca>(PO )д

Яф а.

Са ++ Н SiOf = Са H kiQ

Са + SiF< = CaSil с образованием труднорастворимых соединений фторида, фосфата и гидроси- .15 ликатов кальция. Введенного с силикатами СаО достаточно для образования фторида кальция CaFz, фосфата кальция

Са5(Р04) и СаО-Si0 H O . Содержащийся в избытке ион SiO+ получающий- 20 ся в результате разложения силикатов кальция в сточной воде, выводится в виде гидросиликатов кальция состава СаО Si0z пН О. При этом окончанию процесса отвечает в растворе рН = 25

11-12. Это обеспечивает более полное выведение фосфатов и фторидов кальция. Особенностью этого процесса является то, что растворимый кремнезем связывается в гидросиликаты каль-. 30 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 20 С.

Полученную пульпу отстаивают и направляют в шламоотделитель, где происходит разделение пульпы на осветленный раствор и сгущенный продукт.

П р и м e p 1. В кислых токах производства экстракционной фосфорной кислоты содержится, мг/г:

F Р 0 Si0„

1300 1400 300

Длй очистки сточных вод используют двукальциевый силикат, содержащий 5О

65,1% СаО и 34,9% SiO (xCaOySiO,.

Состав раствора, мг/л

x = 2, у = 1), Расчет дозировки двукальциевого силиката осуществляют, исходя из весового соотношения хСа0-ySi0z/к сумме Г; Р<0< и SiOa равное 2. Двукальциевый сйликат 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%; P О 99,2%;

SiO z 70%. Конечное рН раствора 10,5.

Пример 2. Для очистки стоков, состав которых приведен в примере 1, используют трехкальциевнй силикат 3СаО Si0, содержащий 73,7% СаО и 26,3% SiO (хСаОу510 ; x = 3, у = 1) .

Весовое соотношение СаО к сумме (Г + P O< + Si0 ) равно 10. При этом расход трехкальциевого силиката составляет 15 кг/м сточных вод. Полу ченная пульпа после введения 3CaOySig выдерживается при 60 С 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%

oT Fj 99p9% oT PzO p 86p6% S10z .

Конечное рН раствора 10,1.

Пример 3. Для очистки кислотных стоков, состав которых приведен в примере 1, используют моносиликат кальция СаО . SiO, содержащий

48,2% СаО и 51, 8% SiO>(xCaOySi0< ., x = 1, у = 1). Весовое соотношение

xCaO ySiO к сумме компонентов F +

+ Р О + SiO> раствора равно 20.

Расход монокальциевого силиката составляет 20 кг/м9 сточной воды. После ввода монокальциевого силиката в сточную воду пульпу выдерживают

20,мин при 40ОC. Степень очистки раствора от F составляет 99,5%; от Р О 99,1%; SiO Z — 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.

xCaO ySiOz Р 0

950684

Продолжение таблицы, Предлагаемый способ.

Показатель

Прототип! 1

СаО (у5 0 Р 0

Весовое отношение силикатов к сумме

Г, О, 5 О

10

10

0,5

120

60

7,8

8,6

10,8

0,4

3,0

3,0 1,8

Ж: Т сгущенного продукта

3:1

Температура, C

60 40

Степень очистки раствора, Ъ

98

99,9 100 р и

SiO<

70,0

86,6 80

Формула изобретения

Состав раствора, мг/л рН воды

Полученные данные

Скорость осаждения м/ч

Предельные значения в соотношении силикатно-кальциевых материалов к сумме компонентов сточных вод (F + 40

+ P O + Я1О ) (2-20):1, выбраны, искодя из того, что при значениях меньше 2, степень очистки снижаетсядо 95%. Дозировка силикатов кальция больше 20 экономически нецелесообраэня4 ввиду достижения той же степени очистки.

Предлагаемый способ позволяет значительно снизить расход кальциевого компонента для очистки сточных < вод, повысить степень выделения фтора и других примесей из раствора.

Технико-экономические расчеты показывают, что использование снликатов кальция в качестве осадительных ре=агентов вместо извести только за счет замены позволяет получить экономический эффект 300 тыс.руб. в год. Стоимость гидроокиси кальция составляет

14 руб. (двухкальциевый силикат 6 руб ° ) ,Разработанная технология очистки bO сточных вод от фтора позволяет организовать замкнут ю технологию на

BHHHtIH Заказ 5884/24

Филиал ППП "Патент", r

99,2 99,9 100 предприятиях фосфорной промышленности.

Способ очистки фторсодержащих сточных вод фосфорных производств, включающий обработку силикатно-кальциевыми материалами, отстаивание и отделение осветленного раствора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в качест ве силикатно-кальциевых материалов используют соединения состава

xCaOySiA, где х = 1-3, у = 0,1-0,2 при весовом отношении их к сумме компонентов сточных вод (F + Р О + SiO< равном (2-20) : 1, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тарат Э. Я. Очистка газов в производстве фосфора и фосфорных удобрений. Л., "Химия", 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 255860, кл. С 02 С 1/40, 1967.

Тираж 981 Подписное

Ф

Ужгород,ул.Проектная,4