Производство экстракционной фосфорной кислоты
 Скачать 400.86 Kb.
|
|
Часть выпаренной кислоты концентрацией 54% Р2О5 переда ют на склад, а большую часть с помощью осевого циркуляцион ного насоса через теплообменник / возвращают в испаритель 2. Теплообменник обогревают паром давлением 0,2—0,3 МПа при температуре 126—136 °С. Благодаря интенсивной циркуляции упаренной кислоты через выпарной контур уменьшается отложе ние солей на греющих поверхностях. Для антикоррозионной защиты теплообменники выполняют из графитовых блоков, стальные испарители гуммируют и фу теруют угольными блоками. Гуммированием защищают внут ренние поверхности промывного скруббера и трубопроводов. Производительность выпарной установки по испаренной воде составляет 5,3 т/ч (при концентрировании .кислоты от 32 до 54% Р20б). На 1 т испаряемой воды расходуется 1,4 т пара давле нием 245'кПа и 19 кВт-ч электроэнергии. Потери кислоты при упаривании не превышают 0,2—0,3% Р205. Согласно ТУ 6-08-342—76, упаренная кислота должна со держать не менее 52% Р205 и не более 5% S03. Путем упари вания концентрированной фосфорной кислоты (52—54% Р205) можно получить суперфосфорную кислоту с содержанием до 73-80% Р205. Отходы и побочные продукты Отходами производства экстракционной фосфорной кислоты являются сульфат кальция (фрсфогипс или фосфополугидрат), газы, содержащие фтор, раствор кремнефтористоводородной кислоты и сточные воды. При переработке апатитового концентрата на 1 т Р2О5 в кис лоте образуется 3,7—4,23 т кристаллогидратов сульфата каль ция. Хранение фосфогипса в отвалах связано с большими капи тальными и эксплуатационными затратами, осложняет эксплуа тацию предприятий, ухудшает санитарное состояние территории завода. По мере развития производства экстракционной фосфорной кислоты вопросы использования фосфогипса становятся все бо лее актуальными. В настоящее время считается целесообразным использование фосфогипса в следующих направлениях: в сель ском хозяйстве — для химической мелиорации солонцовых почв, в цементной промышленности — в качестве минерализатора при обжиге и добавки к клинкеру при помоле вместо природного гип са, для производства гипсовых вяжущих и изделий из них,- для получения серной кислоты и цемента, для производства серной кислоты и извести. В экстракционной фосфорной кислоте содержится 0,4-— 2,0% F. Извлечение из нее фтора решает две задачи: 1) утили зация фтора с получением ценных и дефицитных солей; 2) полу чение обесфторенной кислоты, пригодной для переработки в кор мовые фосфаты. Для очистки кислоты от фтора предложено много способов, основанных на выделении фтора из кислоты упариванием, экстрагированием или осаждением. Одним из наиболее эффективных способов обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентра та является ее упаривание до концентрации 52—54% Р2О5. В результате содержание фтора в кислоте снижается до 0,05— 0,2 а выделяющиеся фтористые газы на 94—98% используют для получения фтористых солей. Для обесфторивания кислоты из фосфоритов Каратау при меняют способ осаждения фтора в виде кремнефторидов. Крем-нефториды образуются при введении в раствор фосфорной кис лоты избытка хлоридов, сульфатов, нитратов и фосфатов нат рия или калия. Для осаждения Na2SiF6 вводят, например 30—> 40 г/л NaCl (свыше 200% от стехиометрической нормы). Сте пень осаждения фтора при этом составляет 80—85%, содержа ние фтора в кислоте снижается до 0,2%. Вопрос очистки и использования газообразных и жидких от ходов подробно рассмотрен ниже (см. с. 266). Технико-экономические показатели Существенное влияние на технико-экономические показате ли производства экстракционной фосфорной кислоты оказывает -качество фосфатного сырья. Из данных, приведённых в табл.У1-6, видно, что при переходе с хибинского апатитового концентрата на другой вид сырья, увеличиваются расходные нормы на 1 т Р2О5 и .уменьшается производительность системы. Затраты на сырье составляют 70—80% себестоимости экст ракционной фосфорной кислоты. Вовлечение новых видов сырья неизбежно связано с увеличением капитальных и эксплуатацион ных затрат на их добычу и обогащение, что приводит к повы шению себестоимости фосфорной кислоты. Технико-экономические показатели зависят от способа про изводства экстракционной фосфорной кислоты. Внедряемый в последние годы полугидратный метод имеет значительные пре имущества перед дигидратным методом. Это. становится очевид ным при сопоставлении основных технико-экономических пока зателей производства:
|