автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.01, диссертация на тему:Фазовое распределение и регулирование содержания микропримесей тяжелых металлов (Cd, Pb) в продуктах переработки фосфатного сырья

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЛ РЕДМШИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени ЛЕНСОВЕТА

шсх а г « =г«гяа зажег згасаго *штшкжжЪ

7ч.5 8Р15

На правах рукописи

Для служебного пользования

Эй.» &

КИРИЛЛОМ Наталия Константиновна

А

ФАЗОВОЕ РАСПРЕЛЕЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОПРИМЕСЕИ'ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ( СсЙ. . РА ) 3 ПРОДУКТАХ ПЕРЕРАБОТКИ ЮСШНОГО СЫРЬЯ

05.17.01. технология неорганических веиестп

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград - 1991

Ребста пкполнена в Ленинградском ордена Октябрьское революции и ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте имени Ленсовета.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

3:ШШ Ренат Срьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

ПАЬОЗ Виктор Петрович кандидат технических наук, ведещий научный сотрудник ДРАНОЬСЖИй Михаил Айзикович

Ведущее предприятие: Воскресенслое производственное'

объединение "Минудобрения" ышевд

седални Специализированного Совета Д 063.25.01 при Ленинградском технологическое институте имени Ленсовета (I68GI3, г. Ленинград, Загородный пр., 49).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ленинградского технологического института имени Ленсовета.

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные гербовой печатью, оросим направлять по адресу: 168013, г. Ленинград, Загородный пр., 4&. Специализированный Совет Д 063.25.01.

Зшгита состоится

1&И г. на за—

Автореферат разослан

ISSI г.

Ученый секретарь Специализированного Совета Д С63.25.01

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБЭТЬ Ак;да.ьность_темы. 3 настоящее время эо многих странах предъявляете.» жесткие требования к качеств} удобрения и солей, получаемых при переработке природного £осфат:юго сырья. Особое внимание уделяется содержаниям михьпка и тяжелых металлов, среди которых выделяет свинец и кадмий. Внесение последних с удобрениями влечет за собой дополнительное обогащенле почв соединениями тяжелых металлов, что приводит к повышение их содержания в сельскохозяйственной продукции, с последующим накоплением свинца и кадмия в организме человека, вызываюцим тяжелые заболевания.

Перерабатываемое за рубежом фосфатное сырье характеризуется сравнительно более высокими концентрациями указанных примесей - содержание кадмия в зарубежных фосфоритах находится в диапазоне 6-100 г/т, тогда как в кольскон апатитовом концентрате оно не превшает 2 г/т. 3 связи с тем, что микропримеси, при переработке фосфатного сырья в значительной мере переходят в конечный продукт, в институтах различных стран, в т.ч. АН '.Эстонии, №!УИФ, ЛТИ ведется всесторонний поиск технологий, позволяющих обеспечить требования Зсемирной организации здравоохранения по содержание указанных компонентов в удобрениях и солях. Поскольку в СССР в переработку будут вовлекаться новые виды фосфатного сырья с повыаенной массовой долей загрязняющих примесей, а также возможны поставки фосфоритов из-за рубежа, то для снижения содержания вредных веществ в конечном продукте необходимо разработать технологические приемы, обеспечивающие удаление соединений кадмия и свинца на различных стадиях переработки природных фосфатов.

Работа выполнена в соответствии с совместным приказом Минудобрений СССР, Кольского филиала АН СССР и Минвуза РСФСР № ^56/113/532 от 12.08.86г.

Содержамие_исследования. Применительно к поставленной задаче - получению, фосфатных продуктов с малым содержанием микропримесей тяжелых металлов в работе изучены: I) Фазовое распределение микропримесей тяжелых ме-

таллоз (Сс1, Р& ) в различных процессах переработки фосфатного сырья (получение желтого фосфора, сернокислотная экстракция ¿ис^йрн'Л". к/.сдоты,- нейтрализация экстракцион-" НО В "Л Т^ПМЛЧйСКОк реформой кислот). " . 2) Поведение соединений кадмия в системе Ц^Га)^-;;^)'). -'.'^О ::;. л' г, ц ь е к. ;,, 1 с т ал з а и ¡: л модификация сульфата хздяик» нрйменитслыю к.процессам получ«ния Укстрак-[..ияыглой серной кислоты сернокислотным способом. ■

. 3) Сок^/стлдяиэ'шия соединений квдкия с дикальцияфо-ефлтом, вилелйй1*ймоя а проиесое нейтрализации экстракционной спорной кислоты содой с добавками карбоната каль-

ЦП Я. ,

. ' 'О Очистка экстракционной фосфорной кислоты и нейтрализованных содой .{.ос-}г.рнск»1слоггшх растлороа.с переводов тяжелых металлов в твирдуя фазу. . ' .н^м^нд.' В ходе выполнения роботы: • V - у'я йсрг'.-исти-т^ш методика подготовки проб и опре-д*л<?пкя кв/!'<,••<7у. сеймид в различных типах фосфатного си~ рьп,иохгд'шх ьемг.онентах, прокехуточных продуктах, раз-" яичп;; г»дах удсбргниа, а также'получены повве донные о • р^спр*2*дёп«7 указанных примесей в процессе производства фосфатных удобрений и содей; - • • - .

по основ« полученных данных и имеющихся сведений о кристзддохикических структурах твердых ^аз обоснована воз-хажность,очистки фос!др1Сй кислоты от соединения кадмия за счет-их перевода в осадок при совместной крйстадлиэвцли о ангидритом, и нейтрализованных фосернокислотных растворов при соосаждении микрспримесей о дикальцияросфатон;

"- получены новые данные о преврацениях карбоната кальция в системе

Л/я Л)-Р?0г-Нр0 и модификаций сульфата ■ калымя а-системе Н^РО^-Н^О^-^О в присутствии соединений кадмия.

Практическая_значичост1Ь £аботы^

I. На основе лабораторных исследований предложена и . проверена на реальных объектах схема очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭМ) от микропримесея тяжглых ме-

таллов, вкличасщал серно-фосфорнокислотное разложение ^юс-фатного сырья в дигидратных условиях, упаривание продукционной фосфорной кислоты, с последупцям введони-м в ¡-ее дополнительных количеств (3-5« от прихода на первую стадии) сырья и серной кислоти с осаждением ангадрлтп. стот прием позволяет снизить содержание кадмия з продукционной кислоте от (1,51-1,6)* 10до 1,6'Ю~Ц%. По назяе. оценкам (с учетом устано/вленной платы за сброс соединений чадкия в окружающую среду) окологоакономический эффект от реализации предложенного приема на типовой системе мозностьо 136,4 тыс.т. Р^О^ в год составит около СО тыс.рублей.

2. Применительно к процессу нейтрализации фосфорюй кислоти с промежуточным отделением иламув (получении три-полифосфата натрия, ТП£Н) предложен комплексный осадитель микропримесей тяжелых металлов - смесь суль^идз натрия и карбоната кальция в массовом отношений (0,002»0,2):1, введение которого на вторую стадии нейтрализации присолит к очистке растворов от С<1 ,Ре,Р£ , резко улучшает фильтрующие свойства шламов и позволяет получить конечный продукт (пищевой ТПМ) высвей категории качества (заявка на изобретение М949?80/?6 с приоритетом от ?5.06.9Тг. •). Ожидаемый экономический эффект от реализации схемы на системе мощностью 30 тыс.т. ТТШ в год при работе на кольоком апатитовом концентрате составит ??Ч5 тыс.рублей, ч'

3. Проведенные исследования указывают на то, что кольский апатитовый концентрат (с учетом содержащихся в нем количеств микропримесей) необходимо использовать в производстве наиболее чистых фосфорсодержащих веществ. Представляется также необходимым рассмотреть вопрос о периодическом химико-аналитическом контроле сырья для производства удобрений и солей на содержание микропримесей тяжелых металлов.

Апдобация £аботы^ Материалы диссертации докладывались на Х1У Зсесоюзной научно-технической конференции по технологии неорганических веществ и минеральных удобрений (Львов, 1968); на ХУ всесоюзной конференции по химической технологии неорганических веществ (Казань,1991); на расширен-

ном научно-техническом Совете ЛенНИ»{Гипрохима (1988), а также на научных семинарах Ленинградского отделения 9К0 «и. Д.«.Менделеева в 1968 и 1991 гг.

• Публихаии^ По таме диссертации опубликовано Ц статьи, 2 тезисов докладов, обзорная ин^рмация (Серия "Фосфорная промызлеяиостьп,Н/»1]'г1<<йМ), подана заявка на изобретение,

'. Объем, и ^¿укт^ря'диботы^ Диссертация состоит из * впадения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Она содержит 152 страниц машинописного текста, в том числе таблиц и 9 рисунков. Список литературы вклвчает 159 работ советски и зарубежных авторов.

\Нз за»иту выносятся результаты физико-хиничеоких ис-следэкиння сойсзждеиия соединений кадмия с различными мо-суль^та' кальция в системе СаД^-Н^РО^-Н^О^-. -НрО, поведения микропримесей тяжелых металлов в системе //а^О-Р^О^-НрО при растворении карбоната кальция в частично 'нейтрализованных содой фосфорномолотных растворах, а также чатерналь' лабораторной отработки процессов с переводом ! .:кропрккссее а отдгляемис осадки; в акгадрит при сернокислотной экстракции фосфорной кислоты и в осадок вто-' рой стадии нейтрализация при получении ТГШ. : - --л.

'"РЕЗУЛЬТАТЫ КССЛьДОЭАНИЛ И ИХ ОБСУШЯИЕ ;.

I. «Ьзоюг распределение микропримесей тяжелых • металлов в фосфатных системах при производстве. солей и удобрений. •

... Дли получения н&дкхных данных по фазовому распределения .микропримесей необходимы методы анализа, позвояяодие о относите»но "изкой погрешность» фиксировать микроконцентрации исследуемых компонентов. Имепяиеся в литературе методики определения кадмия и свинца, как правило, достаточно трудоемки, не всегда применимы к анализу фосфатных систем и зачастую не обладают достаточной точностью.

Нами выполнены исследования, в результате которых предложена усовершенствованная мйтодика определения содержания указанных компонентов в диапазоне Ю'^-Ю"^? мае.

Она заключается в разложении навески пробы смесью соляной и фтористоводородной кислот (для устранения меаакцего влияния соединс!!.:;'. кремния), выпаригания полученного раствора до сухих солсй, растворения последних в IV солгг.ой кислоте и определении свинца и кадмия из полученной кикой фазы методом атомно-абсорбционной спсктрофотометрии. Погрешность определения составила 1,2'КГ"аЯс.£ для кадмия и для. свинца.

С использованием описанной выпе методики исследованы различные образцы фосфатного сырья и компоненты, используемые на стадиях получения фосфорной кислоты и фосфатных солей ьа Воскресенском ПО "Минудобрения", Среднеуральском медеплавильном заводе, Волховском алюминиевом заводе. Кингисеппском ПО "Фосфорит", Чимкентском ПО "Фосфор" и комбинате "Торове"(Девня,Болгария). На основе полученных данных рассчитано фазовое распределение'микропримесей кадмия и свинца (табд.1),.

Как видно из табл.1, при электротермической переработке фосфатного сырья основное количество соединений кадмия и свинца определяется в пыли, осаждаемой в электрофильтрах, продукт характеризуется незначительной дояей соединений тяжелых металлов (1,3-1,hi от количества поступившего в печь), что в свою очередь обеспечивает высокое качество термической фосфорной кислоты (ТФК). Однако, при сжигании фосфора с увеличенным содержанием аланов, фосфорная кислота содержит повышенные концентрации указанных примесей.

Согласно полученным результатам, для производств, работающих на отечественном сырье (кольския апатитовый концентрат) можно сделать вывод, что основная часть кадмия и свинца (~70%) поступает на стадию экстракции о фоо-фатным сырьем; 20-26% вносится с серной кислотой, доля промывной воды незначительна (1-5^). Б продукционную кислоту переходит соответственно 16-35 и 17-32^ соединений кадмия и свинца, поступивших в процесс, остальное выводится с фосфогипсом. Некоторый дебаланс на стадии экстрак-

■ Табллца I

распределение микропримзсей тяхолга металлов при переработке . фосфатного сырья разлячта месторскдеаяй

X СГ^Г ЖЕГГГ^Г^Г

Стадия

проазвод-

сгва

Объект псслздованля

ггхх

Содержание, % * ю~

Распределение Л

и

Рв

са.

ч-

Ж

рв

л

Жёлтый фосфор

ТПФН

Э5К

фосфорит 0,13

Кварцит 0,28

Кокс О

Фосфор 0,3?

Пыль с электрофильтров II,о

феррофосфср 1,85

Шлак о, 06

Шламовая ТФК 0,73 Сода техническая 2,54 Осадок контрольно!! фильтрация .0,52 ТПШ ■ • .2,89

Фосфорит КаратаУ 12,5 3,5 О , 2,0 609. 40 6,7

9,7 И.4 .

• 91,7 35,0

Фосфатное сырьё 1,5-2,4

Серная кислота (92%) • 0,4-0,8 Вода на промавку осад- 0,05-0,2 ка

Апатитовый коншнтрэт

20,8-30 8-10 0,4-1

62,7 37,3 О

1.3 54,5 16,7 27,5

44,3 55,7

2,8 97,2

71,9-75,7 21,0-23,4 1,4-4,8

92,9

¥

1.4

46,2

5.5 46,9

70,2 29,8

29,6 70,4

72-74.8 22.7-25,8 2-3,3

оо

Продолжение таблица I

Ja

fi.

Аммофос

Двойной суперфосфат

Продукционная ЭФК 0;52-I,Cß 5,2-11,1 Отбросный сульфат кальция S 1,51-2,95 16,3-25,2

ЭФК 0,52-0,97 5.2-10

Аммофос 1,47-1,57 21,3-22,9

ЭФК 0,89-1,02 10.6-11,1

Фосфорит 1,4-2 23-26

Мел 3,4-4 50-55

Двойной суперфосфат 1,51-1,99 23

ЭЙС

Тройной суперфосфат

Фосфорит Серная кислота Продукционная ЭФК Отбросный сульфат кальция

фосфорит марохко

16,2 I

12,0 2,2

фосфорит 16.2

ЭФК 15,7

Тройной суперфосфат 16,6

15,2-35,2 64,8-84,8

50-62

36-40,9

2-9,1

99,5 0,5

70.7 29,3

50.8 49,2

17,3-33 67-32,7

45,8-55 42-44.4 3-9,8

* - триподифосфат натрия; Ä - в расчёте на сухое вещество

ции фосфорной кислоты объясняется, на наш взгляд, дополн-ит&лышм попаданием в процесс микропримесей из элементов аппаратурного оформления, а также, частично, погрешность«) аналитических определений. ,

• - При получений из фосфоритов Марокко, содержание кадмия в которых в 10-15 раз вызг, чем в кольском апатитовом концентрате, напротив, около 70% соединений кадмия • от количества, поступигслего на стадию экстракции переходит в о?К и только — 30:1 в фосфогипс, причем абсоллтное содержание СА пр1мерно такое не,.как и в отечественных образцах фосфогипса Таглм образом,

■ч

уияличони'с массоь^й доли соединений кадмия в фосфатном сырье приеод'/.т.к-повышенно концентрации указанной примеси .'Продукционной 'от^.

; -Поп производстве удобрений без промежуточного отде- , двкпя слаыов (аммофос, двойной суперфосфат) все примеси . •кзх-Сосфорнэй кислоты,.'ток к нейтрализующих реагентов концентрируются в продукте. По это я же причине следует ожидать значительного'накопления иикроприкесэй тяжелых кета--; :ллов ::ри использовании вторичного фосфатного сырья с высоким еодергзиисн тяжелих металлов, например, в производство тройного суперфосфата на ко*5инате "Торове'ЧДезня, Болгария). В то же время осуществление нейтрализации фос- • форноя кислоты с отделением промежуточных иламав несколько. сиизаст содержание тяжелых метилдэв в конечном продукте (производство ТТШ).

Таким образом, при переработке фосфатного сырья о использованием технология, предусматривающих отделение осадков (при сернокислотной экстракт»: и нейтрализации фос- ' форной кислоты) имеются предпосылки для регулирования фазового распределения микропримесей с целью их осаждения ъ твердую фазу при кристаллизации модификаций сульфата кальция (получение ЗФК) и выделении оломов при нейтрализации фосфорной кислоты (производство ТО-И).

2. Исследование сокристаллизации соединений кадмия ,с сульфатом кальция_в системе СаБо^-Н^РО^-НрЯ)^-

II

-н2о

Для нахождения путей регулирования распределения сое-[инения кадмия с целью более полного его перевода в суль-итный осадок выполнены опыты по перекристаллизации моди--мкаций сульфата кальция при варьировании температурно-юнцентрационных условий по схеме полного пятифакторного . ¡ксперимента (температура 60-80°С, продолжительность экс-юримента 15-300 мин, концентрации Р^О^, 50-, Сс1 в жид-юя фазе 20-30, 0-2, 0-10"^ соответственно). На основе юлученных'данных рассчитывали степень превращения полуг-щрата сульфата кальция (Кпвр), степень перехода кадмия в »садок коэффициент распределения кадмия («&) ме-

МУ раствором и осадком. "

к - . """[Ш/ссТО^ф. " '

1Ш/1СайЛп.* и 1С<13/[СаШт*. - отногения мяс-хзвых концентраций СА и СаО в твердой и. кадкой фазах со-¡тветственно. Величина ¿0 служит характеристикой'соосаж-1ения кадмия 'с сульфатом кальция.

Для всех расочитанных'параметров были составлены на-,' грицы,,в-результате математичеокой оброЗотю! которых с ис-юльзованием пакета программ БирСтСо^С^/ не персональ-^ юй ЭВМ 13М РС/АТ были получены уравнения регрессии,-одно . <3 которых приведено ниже: • ' .'.

♦0,8 С^ТНО-Т-С3о>40-С^СиЧП-ТНЗ-С^С^

Анализ данного уравнения показал, что для более полного перевода соединений кадмия в осадок необходимо ув"али-чивать температуру и концентрации серной и фосфорной кис-яот в жидкой фазе суспензий, приближаяоь тем самым к тем-пературно-концентрационным условиям существования ангидрита. Было также оценено влияние указанных факторов на коэффициент распределения кадмия - ' ¡Ь • В принятых пределах

изменения кавдого из параметров величина $ изменялась незначительно, поэтому можно считать, что его величина отвечает какому-то определенному значению для каждой модификации сульфата кальция. С целью проверки этого предположения были проведены эксперименты по кристаллизации кристаллогидратов в системе Н^РО^-Н^О^-^О. Типовая величина £б составила:

дигидрат сульфата кальция (3»■5)•ICГ2,

полугидрат сульфата кальция

ангидрит

Таким обра м, замещение кальция ионами кадмия в кристаллической' решетке ангидрита происходит примерно в 10 и 50100 раз чаще, чем в полугидрате и ги :се соответственно. Необходимо отметить, что изоморфное замещение ионов кальция кадмием возможно из-за близких величин их ионных радиусов: для Са2+-1,04 А , для Ы?* -0,99А, а более частое замещение кальция кадмием в кристалле ангидрита обусловлено аналоги*«остью структур безводных солей С<<50/( и Са$0^ (они относятся к разновидностям островных структур, Э то время как СаБО^^О - к слоистой).

Расчет коэффициентов распределения для различных модификаций сульфата кальция подтверждает предположение о том,- что для более полного вывода кадмия в осадок необходимо стремиться к осаждению безводной моди^кации сульфата кальция - ангидрита. Однако, осуществление полномасштабного ангидритного процесса представляется весьма проблематичным из-за низкой степени использования фосфатного сырья, высокой агрессивности фосфорнокислотных растворов при темепартурно-концентрационных условиях, отвечающих реализации данного режима экстракции, а также большей частью низкого (по содержанию Р2О5) качества фосфатного сырья. Реализация комбинированных дигидратно-ангидритного ; полугидратно-ангидритного процессов также была бы сопряжена с трудностями, неизбежными при конверсии в ангидрит первоначально осажденных модификаций сульфата кальция. Поэтому нами за основу был принят обычный дигидратный ре-

мм экстракции с последующим упариванием ЭФК и разлонением

з ней дополнительных (3-5^ от прихода но первую стадия) соличеств фосфатного сырья серной кислотой с кристаллиза-дией ангидрита. При имитации представленной на рис. схемы юлучения ЗМ с использованием представительных проб сырья л балансовых фосфорнокислотных растворов, удалось добиться существенного снижения содержания соединений кадмия в жидкой фазе суспензий на акгидритноя стадии (от Т.бЫС^до 1,63.10-**).

3. Разработка приемов регулирования распределения микропримесзй тяжелых металлов при получения солей из фосфорной кислоты

Ка промышленных системах, не имепцих узла упаривания 32К осуществление стадии ангидритной очистки становится весьма проблематичным, таккзк для кристаллизации безводной модификации сульфата кальция потребуется поддерживать высокую концентрацию серной кислоты в геидкой фазе суспензий, что, в своп очередь, приведет к резкому снияенип степени использования сырья вследствие шламования фосфатных зерен.

3 то же время имеются технологии производства ТИН из слабой апатитовой и Марокканской фосфорной кислот по схеке: с двойной нейтрализацией и промежуточнкх отделением шламов. 3 связи с этим представляло интерес нахождение приемов регулирования содержания свинца и кадмия в продукте за счет подбора реагентов и условий нейтрализации' ф^сфорнокислот-" них растворов, тем более, что даже высокое качество: Кольского апатитового концентрата не обеспечивает получение ТПФН высаей категории качества. Эда связано о тем, что, -процесс двухступенчатой нейтрализации (и фильтрации) практически не дает очистки от микропримесей тяхелых металлов (примерно 90# их поступает во второй фильтрат,.а затем и в готовый продукт). . .

Первоначально на основании имеющихся литературных данных в качестве коллектора (собирателя) был выбран сульфид натрия, роль которого выражается в образовании нерастворимы х сульфидов тяжелых металлов. Однако, экспериментальная проверка показала, что при этом образуптоя тонкодисперсяые

Я>80*(9й%) -709

Приниипиапьная к

технологическая схет и п получения ЭФ К с ниь-п>и ким содержанием Юдмия*

6ЬЪ(257Ш

■ ХФС

±

НгОшп 40

Мит „ & ¿6 Н250*/У2Х)

¿5 Нг О

ь

шгиЬритт I стядия

жгммк)

-*-ш-да Сё укамны б гропмах.

оис.

№(2Ш68&) ПродЗЧКка

адки, легко проникающие через фильтрационную перегородку в конечном итоге в продукт.

При последующем поиске коллекторов было изучено пове-:ние соединений тяхелых металлов при растворении карбона-1 кальция в модельных растворах системы /vkgO-P^O^-HgQ эи различных температурах. Получена зависимость содержа-<я СаО в жидкой фазе от продолжительности тадерлки и те-' пературы, которая показывает, что уменьшение последней риводит к увеличению содержания СаО, причем максимальные онцентрации СаО достигаятся при выдержке в' течение 60-90 ин, в последующем наблюдается уменьшение массовой доли аО э жидкой фазе вследствие образования новой твердой фа-ы - фосфата кальция, который был идентифицирован методом [К-спектроскопии как дикальцийфосфат (СаНРО^).

Таким образом.при введении карбоната кальция пронсхо-1ит незначительная нейтрализация щелоков, а из раствора зыделяется СаНРО^ - новая донная фаза, при криоталлиззции которой возможны сопсаждение или адсорбция кикропримесей тяжелых металлов. В связи с этим были провздены Зксперйме^. чты по внесении СаСО^ в растворы второй нейтрализации." При этом жидкая фаза практически полностью очицаетоя от ооедит нений железа и на 20-30£.от соединений кадкия и овинца.' Наиболее существенный эффект был достигнут при совмеотном введении в нейтрализованные фоофорнокислотные растворы-коллекторов t, V&2$KCfiC0^), норма введения которых была'ус- . тановлена экспериментально. Остаточное содержание микропримесей в фильтратах второй стадии нейтрализации приведено в.табл.2. Наилучших результатов удалооь достигнуть при введении на 100 г раствора второй нейтрализации 0,02 г . л/а2£ и 1 г СаС03 (см. оп.*7, табл.2). \

¡Зажным являетоя также то обстоятельство, что при совместном введении коллекторов наблюдается' заметное увеличение скорости фильтрации суспензии (примерно в 15 раз). В результате проведенных исследований предложена принципиальная технологическая схема получения триполифосфата натрия с малым содержанием мнкропримесей тяжелых металлов,..

. • 16 , ■ . . • Таблица 2

Показатели проведения второй стадии нейтрализации фосфорной «сколоты и фильтрации суспензии фосфатов 'натрия при введении коллекторов

+ £S tOIS = = SSXtiC fS^S^C CCS КС E3 КГГК SSCSKCSXSrt

1 •■: _Но£ма_осадителеЯ 1 Время Остаточное содержа- Ско-

фпы-р а : смесь ^2Р : осадите ; :eLica ~;оора-_'.<5от-: ки, • : мин ние_в Pi • . ю* фильтрате,_%■ : и - .:Ре . к5.;, ю^ рость фильтрации, мл/см^.ч

У : раствора: -

i1' - - эо 9,1 9,2 200 15

{ •т ■ - ■ 30 ' 7,3 80 330 20

,3 ь б.оог I 0,005:1 . . 25 3,3 3,3 21 250

0,020 I 0,005:1 30 2,1 3.1 22 250

0,200 I 0,005:1 25 1,2 3.0 10 260

Ь' 0,002 I О.ОЮЛ 30 2,3 1,0 II 300

1т' 0,020 I 0,010:1 30 1.2 ■1,0 3,2 320

18 0,200 I 0,010:1 25 Ы • I.I • 3,1 320

0,002 I 0,015:1 '30 2,3 1.2 3,4 300

Р 0,020 I 0,015:1 30 I.I 1,0 3,0 300

II 0,200 I 0,015:1 25 1.3 1.0 2,0 зоо'

12 0,020 I 0,010:1 10 5,2 33 250

13 0,020 I 0,010:1 45 I.I 1,3 5,5 300

14* 0,020 I 0,010:1 30 1.3 1,0 3,0 300

к

- нейтрализация фосфорной кислоты из фосфоритов Марокко.

17 .

включающая экстракцию фосфорной кислоты дигядратным мето-. дом, десульфатизацио, первую нейтрализация содой с выводом шламов в производство удобрений, втору»'нейтрализацию о введение» коллекторов. Фильтрат после отделения яяача подаетоя на термическую переработку с получением ТП£Н . высшей категории качества. -V

ВЫВОД .

На основании исследований фазового распределения, микропримесей тяжелых металлов (Cd , PÄ ) в процессах переработки фосфатного сырья, изучения поведения указа-' иных компонентов при перекристаллизации модификаций.су--льфата кальция и нейтрализации фосфорной кислоты, опре-, делены пути регулирования их содержания в-продукции и-разработаны технологии очистки экстракционной фосфорной кислоты и нейтрализованных содой фосфорнокислотных .растворов (применительно к производству трипоякфосфата (атрия). ..•'.;.

Основные результаты исследования изложены в «едуэг-иих губликациях: • ■

1.' Распределение примесей в процессе получение 'эк-. строкционной фоофорной кислоты/ Н.К.Кириляойа,. Р.Т.Пет--ров<з, Ю.М.Трофимов и др. // Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки: Atateyi. сб. нау««. трудов / ДТИ им. Ленсовета. - Л., 1987. - С.64-67. ' " -v-

2. Фомичева Т.И., Петрова Р.Т.", Кириллова U.K. К вопросу о микропримеоях в фосфатном оырье для произволе*«»" удобрений // Технология минеральных удобрений и солей,:-' Межвуз. сб. научн. трудов / ЛТП им. Ленсовета..- JT.

1968. - С. 12-15. "" ; " ; • •■

3. Кириллова Н.К., Зиняк P.C., Петрова f.Т.' и Др. Растворение карбоната кальция в .растворах системы' A/flgO-PgO^-HgO // Технология неорганичеоких удобрений- :

Межвуз. сб. научн. трудов / ЛТИ им. Ленсовета. - Л.',

19Ь9. - С. 131-}35.

'4. Кириллова H.K., Петрова Р.Т., Зинюк Р.Ю. и др. распределение микропримеоей свинца и кадмия при сернокислотной экстракции фосфатой и нейтрализации фосфорной #ислоты // Исследования в области технологии фосфорсо-Яериааих продуктов и сульфитных солей ; Тр^ЛенНИИГипро-Х.има. - Л., 1988. - C.I9-26.

5. Микропримеси тяжелых металлов в фосфорных удобрениях и солях / Р.Ю.Зинюк, Н.К.Кириллова, Р.Т.Петрова,

Ц.М.Трофимов // НИИТЭХИМ. - М., 1989. - C.I-i»3 (Обзорн. «нф. Серия "Фэсфорная промышленность")..

6. Кириллова Н.К., Петрова Р.Т., Фомичева Т.И. О ми-рропримесях, вносимых о фосфорными удобрениями // Тез. |окл. Х1У Всесоюзной научн.-техн. кэнф. по технологии неорганических веществ и минеральных удобрений. 4.2. Львов, У988. - C.5I. . '

7. Зинок P.D., Кириллова Н.К. Проблемы кадмия и свинца при переработке отечественного и зарубежного фосфатного сырья на удобрения // Тез. докл. ХУ Всесоозной &онф. по' химичеокой технологии неорганических вещеотв. Казань, 1991. - С.120.