Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Утилизация твердых отходов химической про чыи»ленности Продолжение табл. 3.! Производство желтого фосфора 0,028 т/т продукции Смолообразныс соеди- нения Производство карбофоса (30»!ь) йадобромнае производство 1 П оизводство яощкого б ома Железо хло нос 0,980 т/т »и 2,060 тй» 2 П изводство метила б мистого К вые остатки 3 П изводство на ия б омистого 0,550 т/т о»и»» 0,110 т/т продукции Магния окись техническая 4 Производство окиси магния Производство химических реактивов и особо чистых веществ 3,770 т/т продукции 1,170 т/т продукции П изводство аб окситнтана П изводспю полиб и»тгитаната Аммоний хло истый Аммоний хло истый Раствор (маточный), 10,580 т/т продукции сод жащий Н.ЯО» 18 г/л Производство итаконовой кислоты П нзводство авьнной кислоты На ияс ль нат 1,171 т/т П оизводство хиноиа Отходы п ита О,!40 т/т Производство сернистого аммония (технического 5,356 т/т продукции Кубовые остатки 10 12 К выс остатки 0,120 т/т 13 4,835 тй и Производство серно-кислого олова Раствор (л»агочный) от цс» и валия 1,270т/ р ду и 15 Производство серно-кислого железа Раствор (маточный) от цс» и ва»пп» 16 Раствор, содержа»ций » ат на ия !7 !72 Производство синтетического метанола на основе конверсии л»ста»»а в трубчк»ых печах и ктн» икации метанола в две ени Производство мапп»я углекислого и окиси маппп» Производство двуокиси тиомочевины П изводство глиц ина П оизводспю ацетона П изводство б ацстата л ки «А», вБ») П изводство этилацстата ма ки»»А» П изводство тиомочевины технической Производство серно-кислой меди Производство янтарной кислоты Фралци»» высших спиртов Предгон Конденсат Шлак оп»енно-жидкий Пыль коттрельная Феррофосфор Шлам ос о нь»й Калий хлористый Раствор (маточцый) от отжима исталлов Актнвированный уголь (отработа»п»ь»й) Мицелит выс остатки К выс остатки К вые остатки Раствор (маточньгй) от фильтрации и отжима Раствор (маточ»»ь»й) с декантации 0,008 т/т продукции 0,008 т/т продукции 1,193 т/т о ии 11,100 т/т продукции 0,200 т/т продукции 0,200 т/т продукции 0,100 т/т и 1,020 т/т 1,260 т/т 0,200 т/т продукции 0,600 тй дчкции 0,040 т/т 0,090 т/т О,!26 т/т 0,552 тй продукции 1,946 тй продукции 4,400 т/т про/акции 1,170 т/т продукции Часть $7П.
Технологические решения ло утилизации твердых отходов Продолжение табл. 3.! 8,000 т/т продукции Раствор (маточный) от фильтрации (фугат) Производство феназона 18 Раствор фильтрата, содержащий 5-нитро- олацетата 9,500 т/т продукции Производство фуразолидона (ветеринарного) 19 173 3.1. Утилизация отходов серно-кислотного производства Для получения серной кислоты в промышленности используются два метода: контактный и нитрозный (башенный). В обоих случаях сначала из сырья получают диоксид серы БО„который затем перерабатывают в Н,БО,. Основное количество серной кислоты производят контактным методом из ЯО„получаемого путем обжига серного колчедана (обычно флотационного), сжигания природной или газовой серы, а также при обжиге сульфидов цветных металлов, причем доля серной кислоты, получаемой в нашей стране на базе цветной металлургии, год от года увеличивается.
Чистый серный колчедан содержит 53,5% серы и 46,5% железа. Однако примеси (песок, глина, сульфиды цветных металлов, карбонаты, соединения мышьяка, селена, серебра, золота и др.) снижают содержание серы в флотационном колчсдане по 32 — 40%. Оксид железа, образую- . щийся при обжиге колчедана в печах различной конструкции, выходит из печи в виде огарка и поступает в отвал. Пиритные огарки состоят главным образом из железа (40 — 63%) с небольшими примесями серы (1 — 2%), меди (0,33 — 0,47%), цинка (0,42 — 1,35 %), свинца (0,32 — 0,58 %), драгоценных (10 — 20 г/т) и других мегаллов. Выходящий из обжиговой печи сернистый газ загрязнен огарковой пылью и другими примесями.
Содсржание в нем пыли зависит от качества и степени помола сырьевых материалов, конструкции печей и других факторов. В зависимости от типа печей оно составляет от 1 до 200 г/мз. Химический состав пыли практически не отличается от состава огарка. Объемы обжиговых газов составляют сотни тысяч кубометров в сутки; они несут с собой десятки тонн огарковой пыли.
Перед переработкой в серную кислоту эти газы очищают в циклонах и сухих (огарковых) электро- фильтрах до остаточного содсржания пыли около 0,1 г/мз. ,В настоящее время основным способом получения серной кислоты является контактный, при котором БО, окисляют в БОз на катализаторах (контактная масса на основе ч',О,). Содержащаяся в печных газах, прошедших очистку в сухих электро- фильтрах, пыль и другие примеси отравляют катализатор. Кроме того, пыль засоряет аппаратуру, увеличивает се гидравлическое сопротивление, переходит в продукт и ведет к ряду других затруднений в технологическом процессе.
Поэтому печные газы подвергают дополнительной очистке путем последоватсльной промывки охлажденной 60 — 75%-й (в полых башнях) и 25 — 40%-й (в насадочных башнях) серной кисло- Глава 3. Утилизация твердых отходов химической промышленности той с улавливанием образующегося тумана в мокрых злектрофильтрах. Процесс дополнительной очистки печных газов от пыли сопровождается образованием шламов„накапливающихся в аппаратуре промывного отделения и мокрых электро- фильтрах. Таким образом, твердыми отходами производства Н,БО, из серного колчедана являются -пиритные огарки, пыль циклонов и сухих электрофильтров, шламы промывных башен, собирающиеся в отстойниках, сборниках и холодильниках кислоты, и шламы мокрых злектрофил ьтров. При обжиге серного колчедана отходы пиритных огарков составляют = 70 % от массы колчедана.
На 1 т производимой кислоты выход огарка в лучшем случае составляет 0,55 т. Так как сырьем для получения серной кислоты наряду с серным колчеданом, добываемым специально для этой цели, являются отходы, образующиеся при обогащении сульфидных руд флотационным методом и отходы, образующиеся при обогащении каменных углей, то различают три вида пиритных огарков (огарки из колчеданов, огарки из флотационных хвостов обогащения сульфидных руд, углистые огарки), значительно отличающихся друг от друга как по химическому составу, так и по физическим характеристикам.
Огарки первых двух типов отличаются значительным содержанием меди, цинка, серебра, золота и других мегаллов. Утилизация пиритных огарков возможна по нескольким направлениям: для извлечения цветных металлов и производства чугуна и стали, в 174 цементной и стекольной промышленности, в сельском хозяйстве и др. В нашей стране около 75 % массы образующихся пиритных огарков находит использование в основном в производстве строительных материалов и в сельском хозяйстве. Основным методом переработки огарков в цветные металлы и железные окатыши является хлорирующий обжиг, позволяющий извлекать до 95 — 96% меди и получать агломерат, используемый в доменной плавке.
В качестве хлорирующего агента может быть использован хлорид натрия, хлор и хлористый водород или смесь хлора с воздухом. При использовании ИаС1 на первой стадии происходит окисление сульфидов по реакциям: 2МеБ + 30, — ~ 2МеО + 2БО„ МеО+ БО, + 0,50, -+ МеБО„ БО, + 0,50,-э БО,. Кроме того, идет образование хлорида железа путем взаимодействия его сульфата с ХаС1 Ге,(БО,), + 6НаС1 — э -+ ЗНа,БО, + 2ГеС1,. Далее при взаимодействии БО„ БО„кислорода и водяных паров с компонентами шихты образуются хлорирующие газообразные реагенты: 2ИаС1 + БО, + О, — ~ Иа,БО, + С1,, 4ХаС! + 2БО, + О, — з 2М~БО, + 2С1„ 2ИаС1+ БО, + Н,Π— э Ха,БО, + 2НС1, 4РеС1, + 30, -+ 2Ге,О, + 6С1,, 2ГеС1, + ЗН,Π— э Ре,О, + 6НС1. Часть ЛП.
Технологические решения но утилизации твердых отходов разования с ней двойной соли, а также оказывает благоприятное действие на степень извлечения серебра и золота из перколяционных растворов. Как видно из приведенных выше уравнений, в огарке наряду с сульфатной серой необходимо присутствие сульфидной серы, что в некоторых случаях достигается путем подшихтовки колчедана к исходной смеси, Принципиальная схема переработки огарков методом хлорируюшего обжига, осуществленная в промышленпом масштабе на Дуйсбургском и Гамбургском медеплавильных заводах (ФРГ), приведена на рис.
3.1. Эти агенты хлорируют оксиды и сульфиды металлов, присутствующие в огарке: Меб + С1, + 1,50, — ь МеС1, + ЯО„ МеБ + С1, + О, — ~ МеС1, + БО„ е з + 2НС1 + 1 50г -~ МеС1,+ 30, + Н,О, МеО + 2НС1 -е МеС1, + Н,О, 2Ме+ ЗС1, -+ 2МсС1,. На практике используют избыток хлорида натрия, который препятствует возгонке хлорида меди за счет об- Огарок Измельчение и рассеивание Пи ит Нае~ Отходящие газы, НьО содержащие 50, Приготовление смеси Смесь растворов нс~ он ао Пзомь бка но О Раствор Н,БО, Выцелачибпние Роз еление пека и рпстбора ге кек Скрпп Раствор сасо Пементоция меди Раствор С! Са(ОН), ъпО Раствор Цементная медь Осождение железо коим кристаллизация На оО, )ОН,О Ф Обжиг Осаждение кобальта и магния Осадок Рост ба н,ао, асчпборение гидро- окиси кобальта са)он) Железогипсобье д На ЯО, Са(ОН), истка раствора и лереосаждение кобальта аж ение гидроксидп цинка ~п Обзкиг и восстановительная плавка Проколка Оксид цинка Очистка оболь Рис.
3.1. Принципиальная схема последовательных операций переработки огарков путем хлорирующего обжига Глава 3. Утилизация твердых отходов химической промышленности Огарок вначале измельчают и рассеивают. Гранулы размером 4 мм смешивают с хлоридом натрия (8 — 20 масс. %) и в случае необходимости с пиритом.
Приготовленную шихту обжигают в циклонных, подовых или других печах при 550 — 600 С. Далее твердый осадок, содержащий хлориды металлов, обрабатывают раствором серной кислоты, а НС! и БО, из отходящих газов улавливают в абсорбционных башнях, орошаемых водой, с получением раствора соляной и серной кислот. При кислотном выщелачивании в раствор переходят медь, цинк, кобальт, таллий, кадмий и серебро. Из этого раствора осаждают медь вместе с серебром и золотом путем цементации ее скрапом. Далее цементная медь подвергается переплавке, очистке, отливке анодов и элсктролитическому рафинированию. Из раствора после отделения меди путем вакуум-кристаллизации осаждают глауберову соль (Ха,БО, 10Н,О), а затем обжигом — сульфат натрия. Маточник после вакуум-кристаллизации содержит (в г/л): 0,8 кобальта, 65 цинка, 10 железа и небольшие количества марганца.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
