Способ очистки фосфорного шлака

(72) Ахатов Каиржан Хасеновикщ дорфман Яков Абрамовичш) Куатбаев Куатгати Куатбаевичтд Куракбаева Раиса Хасеновтташх Левит Борис. Льоовиъкт Намазбаев Серин Кутьбаевиш По тимбетова Гуттьшара Сейтжановттгпщ Юстус Александр(56) Авторское свидетельство СССР М 1580778401 С 048 7/14. 19881(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФООФОРНОГО ШЛА фосфорного ишака от фосфина. фтористого водорода и сероводорода Предлагаемый способочистки позволяет достичь степени очисткифос-форного пыжа от сероводорода и фтористого во дорода 98.5 и 99,9 соответственно. Это достита-(шлаку при сухом ломопе используется тзанадтий содержащий Конвертерный ишак при следующем со отношении котлпонентов, мас 96 ванадийсодерка- А щий конвертертьтй ишак 05 - Ш ФОСФОРЪЫ ишак .Изобретение относится к способам очистки фосфорного шлака от фосфина. фтористого водорода и сероводорода с целью последующего использования шлака в проивводстве строительных материалов.Наиболее близким по технической сущнести и достигаемому результату является способ очистки фосфорного шлака. включающий сухой помол шлака при 30-40 С в присутствии феррошлака и электросталеп лавильного шлака при следующем соотношении компонентов. мас. феррошлакфосфорный шлак остальное /1/. Недостатком данного способа очисткифосфорного шлака является неполное уда ЛВНИО СОРОВОДОРОДЗ И ФТОПИСТОГО 8011000 да. СТЭПВНЬ ОЧИСТКИ ОТ КОТОРЫХ СОСТВВПЯОТЦелью изобретения является повышение степени очистки фосфорного шлака от сероводорода и фтористого водорода.сухойпомол при ЗО 440 С в присутствии добавки. в качестве добавки при помола вво А дят ванадийсодержащий конвертерныйшлак при следующем соотношении компонентов. мас. ванадийсодержащий конвертерный шлак О.5-2.0 фосфорный шлак остальном . 3 В предлагаемом способе очистки ванадийсодержащего конвертерного шлака. и предлагаемое соотношение добавки и фосфорного шлака позволяет достичь высокой степени удаления вредных примесей сероводорода и фтористого водородав фосфорнон шлаке. при взаимодействии с влагой воздуха вА результате гидролиза примесей фосфидов.а шлак выделяет в атмосферу Фосфин. серово дород и фтористый водород. В процессе помола осуществляется очистка шлака механокаталитическим способом за счетокисления воздухом фосфидов и сульфидовсвободных молекул воды. осуществляющих гидролиз фторидов. в гидроксил-ионы. В качестве катализатора в предлагаемом способе очистки используется ванадийсо держащий Конвертерный шлак металлурги ческого производства. в составе которого- имеются У 2 О 5 и МпО. осуществляющие ка талитическое окисление фосфидов и суль 1 фидов кислородом в механохимическом урежиме. Предлагаемые в качестве добавки вана дий и марганец. содержащий шлак. характе ризуются более высокой каталитическойактивностью. чем известные добавки. что обусловлено совместным присутствием ванадия и марганца в шлаке. причем марганец содержит слабосвязанный кислород. а ванадий крепко-связанный кислород. Присутствие в шлаке кислорода с существенно отличающейся энергией связи обуславливает синергетический эффект (неаддитивный). за счет чего осуществляется высокая каталитическая активность добавки и повышается степень очистки шлака от сероводорода и фтористого водорода. ЕКонцентрацию вредных веществ в псаходном фосфорном шлаке и после помола его с добавкой ванадийсодержащего кот вертерного шлака определяли следующие образом 5 г шлака помещали в кварцевую трубку диаметром 1.0 см. высотой 10 см. нагревали до 3 О 0 С. Через шлак со скоростью 30 мл/мин пропускали а течение 1 ч инертный газ (аргон или азот). который анализировали на содержание фосфинэ. сероводорода. фтористого водорода. Количество вредных веществ. определенное в пропущенном объеме газа (1.8 л). соответствует количеству вредных веществ в 5 г шлака. - В качестве сырьевых материалов использовали гранулированный фосфорный шлак Чимкентского производственного объединения Фосфор и находящийся в отвалах ванадийсодержащий конвертерный шлак Карагандинского металлургического комбината. .П р и м е р 1. 5 г фосфорного шлака. содержащего. мг/г Фосфин 0.053 сероводород 0.О 8 фтористый водород 0.0024. смешивают с 0,025 г ванадийсодержащего конвертерного шлака. При этом смесь содержит. мас.7 ванадийсодержащий конпомолу в агатовой ступе о удельной подпри 30 С Кон центрация вредных веществ. определенная в молотом шлаке. составляет. мг/ г Фосфин 0.000 сероводород 0.0015 фтористый водо род 0.000 О 3. Степень очистки фосфорного шлака от вредных веществ составляет Ъсмешивают с 0.05 г ванадийсодержащего конаертерного шлака. При этом смесь содержит. мас. ванадийсццержащий конвертерный шлак 1.0 фосфорный шлак 99.0,фосфорный шлак с добавкой подвергают помолу при 35 С при условиях примера 1. Кон центрация вредных веществ, определенная0.000 сероводород 0.0012 фтористый водород 0.000017. Степень очистки фосфорного шлака от вредных веществ составляет. 2 по фосфину 100 по сероводороду 98 по фтористому водороду 99.0.П р и м е р 3. 5 г фосфорного шлака. содержащего. мг/г Фосфин 0.053 сероводород 0.09 фтористый водород 0.0024,смешивают с 0.1 г ванадийсодержащвго крнвертерного шлака. При этом смесь содержит. масМЪ ванадийсодержащий конвертерный шлак 2.0 фосфорный шлак 98.0. фосфорный шлак с добавкой подвергают помолу при 40 С при условиях примерит. Концентрация вредных веществ. определенная в молотом шлака. составляет. мг/г фосфон 0.000 сероводород 0.0009 фтористый водород 0.О 0001. Степень очистки фосфорного шлака от вредных веществ составляет. Ъ по фосфину 100 по сероводороду 98.5 по фтористому водороду 99.9.Содержание в фосфорном шлака. очищаемом предлагаемым способом. добавки ванадийсодержащего конвертерного шлака ниже 0.5 мас. не позволяет очищать фос г форный шлак от вредных примесей с высо кой степенью очистки. так как вводимое количество добавки недостаточно для осуществления каталитического действия (примере).П р и м е р 4 (запредельные значения). 5 г фосфорного шлака. содержащего мг/ г фосфин 0.053 сероводород 0.09 фтористый водород 0.0024. смешивают с 0,02 г ванадийсодержащего конвертерного шлака. При этом смесь содержит. мас.4 ваиадийсодержащий конвертерный шлак 0.4 фосфорный шлак 99.6. фосфорный шпаксдобавкой подвергают помолу при 40 С при условиях примера 1. Концентрация вредных веществ. определенная в молотом шлака. составляет.в два раза ПДК этих веществ в воздухе про изводственных помещений. Степень очистки фосфорного шлака от вредных веществ составляет. 1. по фосфину 99.6 по сероводороду 95.0 по фтористому водороду 95.84. Содержание в фосфорном шлахе. очищаемом предлагаемым методом. ванадийсодержвщего конвертерного шлака выше 2 мас. нецелесообразно. так как дальнейшее повышение его количества не вызывает снижения содержания вредных примеПй в фосфорном шлаке. Однако увеличение Расхода добавки ухудшает качество шлахадля его использования в производстве строительных материалов. П р и м е р 5 (запредельные значения). 5 г фосфорного шлака. содержащего. мг/г Фосфин 0.053 сероводород 0.09 фтористый водород 0.0024. смешивают с 0.15 г ванадийсодержащего шлака металлургического производства. При этом получают шлак. содержащий. мас. ванадийсодержащийшлак металлургического производства 3.0фосфорный шлак 97.0. фосфорный шлак с добавкой подвергают помалу при 40 С привеществ. определенная в молотом шлаке. составляет. мг/ г Фосфин 0.00 сероводород 0.0012 фтористый водород 0.000017. Степень очистки фосфорного шлака от вредных веществ составляет. 1, по фосфину 100 по зрдводороду 98.0 по фтористому водороду . Химический состав сырьевых материалов представлен в таблл.Сравнительные данные известного и предлагаемого способов представлены в табл.2. Из приведенных примеров видно. что по предлагаемому способу очистки содержание сероводорода. фтористого водорода в фосфорном шлаке снижается в 2-4 раза соответственно по сравнению с извеСТНЫМ.щи шип-артер состав шлиц насд Впадина Чйпдвржаннн вредныфцшфпрннй шлак 59.5 . Нннгднйсддддддшт цпнцвртьпннп шип 0.5фшфарннд шпаг.БЕЛ ванпдъънспдерзпщъш кпннвртарн ни шаг ад фосфорный шин ЕЕ-Л Нднндимбддрддщд кпнварнрннй ша