ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СНИЖЕНИЯ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИЕ ЭКСТРАКЦИОННОЙ
ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
Байтилесова П.Е., Бахов Ж.К., Шингисбаева Ж.А.
Южно-Казахстанский государственный университет им.
М.Ауезова,
г. Шымкент. Казахстан.
Одной из основных проблем сернокислотной
экстракции природного фосфатного сырья является относительно низкая
производительность, обусловленная пенообразованием при его переработке. Это связано с тем, что
фосфориты бассейна Каратау содержит до 8-9%карбонатов, которые при кислотном разложении фосфорита в виде
диоксида углерода выделяются в газовую фазу (в месте с другими примесями). В
результате этого происходит вспенивание реакционной массы, что в свою очередь,
не позволяет полезно использовать весь объем экстрактора.
Проанализировав возможное технологические
приемы, которые могли бы интенсифицировать данный процесс, пришли к выводу, что
таким технологическим решением может стать предварительная механическая
активация фосфорита. Поэтому основной задачей проведенных исследований по
жидкофазной механической активации фосфорита в мельнице было максимальное
удаление фтора и карбонатов.
Исследованиями установлено снижение
концентрации фтора 2,71до 1,17 (при 1300-15500 С), а карбонатов 7,98
до 1,84 (при 850-9500С). Механическая активизация фосфорита
позволяет не только эффективно удалять фтор и карбонаты, но и значительно
снижает содержание оксидов магния и кальция, что несомненно приводит к
повышению содержания основного компонента Р2О5, а также
влияет на пенообразование и условия фильтрования фосфорнокислотной суспензии.
После
того на лабораторном реакторе, снабженном мешалкой, было изучено образование
пены при экстракции фосфорной кислоты из исходного и механически
активированного фосфоритов. Проведенные эксперименты показали, что при
переработке исходного фосфорита объем образующейся пены составлял 27,86% от
всего объема реактора. После механической активации фосфорита в жидкофазной
среде без добавок этот показатель снизился до 16,75%, а в среде с 0,02%
добавкой препаратов К-4 и полиакриламид снизился, соответственно, до 8,98 и
9,31%.
27,86
16,75
8,98 9,31
1-исходный
фосфорит; фосфорит после механической активации без добавок: 3-фосфорит после
механической активации с добавкой 0,02% препората К-4; 3-фосфорит после
механической активации с добавкой 0,02%полиакриламида
Рис. Влияние
жидкофазного истирания фосфорита в различных средах на образование пены в
реакторе при получении экстракционной фосфорной кислоты.
Таким образом, по результатам проведенных
исследований можно заключить, что при проверке в опытно-промышленном масштабе и
соответствующем экономическом обосновании данный подход с предварительной
механической активацией фосфорита может служить основой для принятия решений,
позволяющих существенно улучшить технологические показатели процесса получения
экстракционной фосфорной кислоты из фосфоритов.