Способ извлечения фосфора из шлама фосфорного производства

(51) 01 25/027 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ фосфорного производства, обеспечивающего полное извлечение элементарного и связанного фосфора и возможность использования переработанного шлама в качестве экологически чистого компонента строительных материалов. Поставленная задача решается тем, что фосфорсодержащий шлам предварительно смешивают с измельченными углеродсодержащими отходами доменных блоков, термоантрацита, или кокса, взятыми в количестве 6 мас. от содержания Р 2 О 5 в шламе и обрабатывают в течение 10-15 минут при температуре 100-150 С, затем в течение 150180 минут при температуре 950-1250 С. В результате использования предлагаемого изобретения полностью извлекается фосфор, и элементарный и связанный, из шлама фосфорного производства. Переработанный шлам может быть использован в качестве экологически чистого компонента строительных материалов.(72) Жекеев Руслан Маликович Шакиров Биржан Сардарович Жекеев Малик Касымович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский Государственный университет им. М. Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ШЛАМА ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА(57) Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам извлечения фосфора из отходов фосфорного производства, в частности,бедного застарелого фосфорсодержащего шлама и может быть использовано в химической промышленности для получения целевых продуктов. Задачей изобретения является разработка упрощенного способа извлечения фосфора из шлама 20073 Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам извлечения фосфора из отходов фосфорного производства, в частности, бедного застарелого фосфорсодержащего шлама и может быть использовано в химической промышленности для получения целевых продуктов. Известен способ (Пред. патент РК 3368,10.06.1996, бюлл.2) переработки фосфорного шлама с помощью трехступенчатой схемы, на первой стадии которой фосфорный шлам обрабатывают острым паром в течение 0,5-2,0 часов и перекачивают в подогреваемую емкость, где проводят температурную обработку при 60-90 С в течение 2-10 часов, после чего фосфорный шлам под давлением 2-6 атмосфер передавливают в емкость с атмосферным давлением, из которой шлам перекачивают в третью емкость, в которой осуществляют обработку каустической содой при температуре 60-90 С в течение 0,5-10,0 часов и рН среды 7,5-9,0, после чего отделившийся фосфор передавливают в чистую цистерну. К недостаткам данного способа относится громоздкость и многостадийность, значительная продолжительность процесса, необходимость использования высокого давления, химических реагентов, не полное извлечение фосфора. К тому же этот способ является высокозатратным и в результате образуется бедный фосфорсодержащий шлам. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ извлечения фосфора из шламов его периодическим выпариванием при температуре 300420 С в шаровых мельницах А.с.31953,СССР,1953,однако,он характеризуется незавершенностью переработки фосфорсодержащего шлама, т.е. не полным выделением фосфора из шлама, т.к. в структуре шлама содержится значительное его количество, связанное в виде Р 2 О 5,других степеней окисления, а также неполным извлечением элементарного фосфора и образованием бедного шлама. Вышеприведенный способ разработан для переработки богатых шламов, с содержанием элементарного фосфора от 20,0 до 50,0 . К тому же выход фосфора составляет 92-99 от исходного элементарного желтого фосфора, а связанный фосфор в виде Р 2 О 5 остается в переработанном шламе с остатками элементарного фосфора (до 2,0), т.е. образуется бедный фосфорсодержащий шлам, который также необходимо переработать. Задачей изобретения является разработка упрощенного способа извлечения фосфора из шлама фосфорного производства, обеспечивающего полное извлечение элементарного и связанного фосфора и возможность использования переработанного шлама в качестве экологически чистого компонента строительных материалов. Поставленная задача решается тем, что фосфорсодержащий шлам предварительно смешивают с измельченными углеродсодержащими отходами доменных блоков,термоантрацита, или кокса, взятыми в количестве 6 мас. от содержания Р 2 О 5 в шламе и термообработку ведут во вращающемся барабане,помещенном в нагревательную печь, снабженном металлическими шарами, цапфой для отвода газов и внешним конденсатором, в течение 10-15 минут при температуре 100-150 С, затем в течение 150-180 минут при температуре 950-1250 С. Во вращающийся стальной барабан объемом 1,51 м 3, снабженный металлическими шарами,цапфой для отвода газов, внешним приемникомконденсатором, помещенный в нагревательную печь, подают 700 кг бедного застарелого шлама,содержащего фосфор в элементарном виде и связанном до Р 2 О 5, причем, содержание фосфора учитывает не только собственно элементарный фосфор, среднее содержание которого составляет 7,5 мас., но и фосфор, связанный в виде Р 2 О 5,среднее содержание которого равно 17 мас., (в пересчете на сухой остаток). Предварительно влажный фосфорсодержащий шлам смешивают с отходами (отсевами) углеродсодержащих веществ,предпочтительно фракции 510 мм в количестве 6 от содержания Р 2 О 5, т.е. 119 кг. Поднимают температуру до 100150 С и обрабатывают в течение 1015 минут для отгонки паров влаги. Затем температуру поднимают до 9501250 С и в течение 150180 минут отгоняют фосфор. После охлаждения барабана из него выгружают переработанный шлам. В таблице приведены результаты экспериментов с использованием в качестве углеродсодержащих веществ-отходов термоантрацита, доменных блоков,кокса, углей (Караганда, бурый, Экибастуз,Кушмурун) и прототипа. Общее исходное содержание Р 4 в шламе, мас. 19,7 Из таблицы 1 следует, что наиболее эффективными углеродсодержащими отходами по степени извлечения фосфора из шлама являются отходы доменных блоков, термоантрацита и кокса. Таким образом, разработан упрощенный способ извлечения фосфора из шлама фосфорного производства, обеспечивающий полное извлечение элементарного и связанного фосфора и возможность использования переработанного шлама в качестве экологически чистого компонента строительных материалов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения фосфора из шлама фосфорного производства, включающий термическую обработку фосфорного шлама при перемешивании,отличающийся тем,что фосфорсодержащий шлам предварительно смешивают с измельченными углеродсодержащими отходами доменных блоков, термоантрацита, или кокса, взятыми в количестве 6 мас. от содержания Р 2 О 5 в шламе и термообработку ведут во вращающемся барабане,помещенном,в нагревательную печь, снабженном металлическими шарами, цапфой для отвода газов и внешним конденсатором, в течение 10-15 минут при температуре 100-150 С, затем в течение 150-180 минут при температуре 950-1250 С.