Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Полученную массу передают в печь, где при 800— 900 'С из оставшихся соединений выжигается сера. Полупродукт (95 % Ре,О,) из печи поступает на измельчение в шаровую мельницу, куда одновременно подают глину (15 %). Выходящий из мельницы готовый продукт — минеральный пигмент типа мумии поступает на затаривание. Часть И1!. Технологические решения по упгилизации твердых отходов Получаемые согласно описанным процессам минеральные пигменты являются стабильными по цвету и неизменяемыми во времени. Масляная краска на их основе нс сворачивается, а известковая хорошо схватывается, Другие нанравления использования огарков. Как отмечалось выше, наибольшее количество пиритных огарков в нашей стране используется в промышленности строительных материалов, где они служат в качестве добавки к шихте для получения цемента.
Другим значительным потребителем пиритных огарков является ссльское хозяйство, где их применяют в качестве удобрений, содержащих медь. В значительно меньших масштабах пиритные огарки используются в цветной металлургии — в качестве железосодержащих флюсов, в промышленности строительных материалов — в качестве железистого красителя, для получения инсектицидов, а также по ряду других направлений, где их потребление является крайне незначительным по сравнению с имеющимися ресурсами. Извлечение селена из шламов.
В колчеданах, применяемых для производства серной кислоты, содержится 0,002 — 0,02% селена, являющегося химическим аналогом серы, поэтому при обжиге колчеданов наряду с БО, образуется БеО,. Поскольку селен встречается в природе в очень малых концентрациях (от десятитысячных до гысячных, редко до сотых долей процента) в виде соединений, сопутствующих сульфидам металлов (Ее, Сц, Еп), то отходы переработки пирита в сернокислотном производстве являются одним из основных источников получения селена. Основная его часть выделяется со шламами в промывных башнях и мокрых электрофильтрах системы очистки обжиговых газов. Механизм выделения селена из обжиговых газов достаточно сложен.
При очистке обжигового газа БеО, поглощается туманом и каплями орошающей серной кислоты. Растворимость БеО, в серной кислоте высока и увеличивается с повышением температуры. Растворяющийся в серной кислоте БО, восстанавливает БеО,: БеО, + 2БО, + 2Н,Π— ~ Бе + 2Н,БО,. Одновременно происходят процессы образования политиоселеновых кислот (типа Н,БеБ,О,) и селенистой кислоты: БеО, + ЗБО, + 2Н О -+ -+ Н,БеБ,О, +'Н,БО„ БеО, + Н,Π— ~ Н,БеО,.
Селенистая кислота и селенополитионаты устойчивы при температурах ниже 70 С. При более высоких температурах они разлагаются по реакциям: Н,БеО, + 2БО, + Н,Π— ь Бс+ 2Н,БО,, Н,БеБ,О, -+ Бс+ Н,БО, + БО,. Восстановление БсО, наиболее полно проходит в разбавленных кислотах. Образующийся металлический селен осаждается вместе с частицами пыли из кислоты промывных башен в отстойниках, сборниках и холодильниках кислоты в виде шлама, называемого бедным. Такай шлам содержит обычно до 5% сслена.
На новых заводах для выделения селена со шламом предусмотрено фильтрование кислоты. первой промывной башни. Другая часть металлического селена осаждается вместе с сернокис- 181 Глава 3. Утилизаиия твердых отходов химической промышленности Для последующего обжига с целью получения технического селена на основе получаемых шламов приготовляют усредненную шихту, содержащую 10 — 12% селена. На 1 т сжигаемого колчедана получается 10 — 50 г селена и расходуется 10 — 20 г соды, 10 — 20 г Ре,ЯО„который добавляют для ускорения осаждения селена при промывке электрофильтров, и 5 — 10 кг пара.
Степень извлечения селена из колчедана составляет 30 — 60 %. лотным туманом и остатками пыли в мокрых электрофильтрах. Из-за небольшого содержания пыли осадок здесь содержит много селена (до 50%) и носит название богатого шлама. Весь селен, осаждающийся в процессе очистки газа, примерно поровну распределяется между бедным и богатым шламом. Баланс селена для контактного метода серно- кислотного производства иллюстрируется схемой на рис. 3.5.
Известно несколько способов переработки шламов газоочистки сернокислотного производства с целью выделения селена. Один из наиболее распространенных способов заключается в следующем. Собираемый при очистке холодильников, отстойников и сборников кислоты промывных башен бедный шлам разбавляют водой и прогревают острым паром для более полного выделения металлического селена. Образующуюся при этом пульпу фильтруют и полученный осадок промывают водой и 0,5 %-и раствором соды. Затем шлам сушат при 90 — 100 'С.
Аналогичным образом обрабатывают и богатый шлам из мокрых электро- фильтров. 3.2. Утилизация отходов производств минеральных удобрений 3.2.1. Утилизация отходов производств фосфорных удобрений Основнос количество добываемых фосфатных руд служит для производства фосфорсодержащих минеральных удобрений. Наиболее важны апатитовые и фосфоритные руды, содержащие минералы апатитовой группы с общей формулой ЗЩРО,), СаХ, (где М вЂ” ионы кальция, натрия, стронция и других элементов, а Х вЂ” ионы фтора, хлора и группа ОН вЂ ). Кроме апатита, фосфатные руды содержат минералы-примеси. Ко чед Под% дед ЗО /ога эл ГпотеРи с шлам1 промыдной кислотой/ (бедный шлам1 Рис.
3.5. Баланс селена лля одного из контактных цехов, оборудованных механическими печами 182 Часть 1711. Технологические решения по утилизаиии твердых отходов В зависимости от состава руд и ряда других факторов применяют различные. методы химической переработки природных фосфатов, причем руду в большинстве случаев предварительно размалывают и подвергают обогашению различными способами.
Процессы обогащения руд сопровождаются образованием больших количеств твердых отходов в виде хвостов и пыли, уносимой с воздухом аспирационных систем и с газами сушильных установок. Концентраты фосфатного сырья перерабатывают химическим путем двумя группами методов. К первой группе относится прямая кислотная или термическая переработка сырья с непосредственным получением готовых продуктов: суперфосфатов, обесфторенных фосфатов и др. Вторая группа — это разложение фосфатов с получением термической и экстракционной фосфорных кислот, которые служат для производства различных продуктов, в том числе и минеральных удобрений.
Например, при прямой сернокислотной обработке фосфатов получают простой суперфосфат, являющийся низкоконцентрированным фосфорным удобрением, содержание усвояемой Р,О, в котором обычно не превышает 20 %. В этой связи вполне понятно стремление частично или полностью заменить серную кислоту на фосфорную. "Последнюю в промышленности получают из фосфатов двумя методами: ссрнокислотным (экстракционным или мокрым) и электротермическим. Отходы лроизводства экстракционной фосфорной кислоты. В качестве гвердого отхода производства фосфорной кислоты серно-кислотным способом образуется фосфогипс— сульфат кальция с примесями фосфатов.
На 1 т Р,О, в фосфорной кислоте в зависимости от используемого сырья получают от 3,6 до 6,2 т фосфогипса в пересчете на сухое вешество (7,5 — 8,4 т в пересчете на дигидрат). В зависимости от условий получения фосфорной кислоты в осадке образуется дигидрат СаБО4 2Н,О, полугидрат СаБО,.0,5Н,О или безводный сульфат кальция, что и обусловливает соответствуюшие названия продуктов — фосфогипс, фосфополугидрат и фосфоангидрит.
Эти отходы представляют собой серый мелкокристаллический комкующийся порошок влажностью до 25 — 40% (в зависимости от условий получения фосфорной кислоты). В пересчете на сухое вешество они содержат до 94 % ОаБО4. Основными примесями в них являются непрореагировавшие фосфаты, полуторные оксиды, соединения фтора и стронция, неотмытая фосфорная кислота, органические вещества. В них присутствуют соединения марганца, молибдена, кобальта, цинка, меди, редкоземельных и некоторых друтих элементов.
Основную массу образующегося фосфогипса в настоящее время сбрасывают в отвалы. Транспортирование фосфогипса в отвалы и его хранение связаны с большими капитальными и эксплуатационными затратами, достигающими 40 % стоимости сооружения и эксплуатации основного производства, и 'осложняет работу заводов. В настояшее время на отвалах предприятий бывшего СССР находится около 275 млн. т фосфогипса и его количество продолжает увеличиваться ежегодно примерно на 10 млн. т (в пересчете на дигидрат).
В этой свя- 183 Глава 3. Утилизация твердых отходов химической промышлеииости зи уже давно возникла и продолжает усугубляться необходимость использования этого отхода в народном хозяйстве. Ниже рассмотрены внедренные методы и перспективные пути использования фосфогипса. По агрохимической значимости для растений сере отводят четвертое место среди питательных элементов. В этой связи фосфогипс, содержащий ао 22,! % серы и до 0,5 % неотмытой фосфорной кислоты, может быть использован как содержащее серу и фосфор минеральное удобрение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
