Переработка фосфоритов Каратау в гексафторосиликат натрия

• Автор: Шарипов, Тагир Вильданович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Сокращения

1. ГОСТ - государственный стандарт

2. ТУ - технические условия

3. ФКК - фторокремниевая кислота (Н281Г6, кремнефтористоводородная кислота)

4.ФСН - фторосиликат натрия (№281Г6, кремнефторид натрия, натрий кремнефтористый, гексафторосиликат натрия)
5. ФСА - фторосиликат аммония ((МН4)281Рб, кремнефторид аммония, аммоний кремнефтористый)

6. ЭФК — экстракционная фосфорная кислота

7. СБС - содо-бикарбонатная суспензия, смесь №2С03 + 1ЧаНС

8. СМУ - сложные минеральные удобрения

9. «КС» - аппарат «кипящего слоя»

10. Т:Ж - массовое соотношение твердой и жидкой фаз

11. м.д. - массовая доля
12. н.о - нерастворимый остаток
13. м.о. - мольное отношение
14. ОС - окружающая среда
15. ПДК — предельно допустимая концентрация

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. ПЕРЕРАБОТКА ФОСФАТНОГО СЫРЬ Л С ПОЛУЧЕНИЕМ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1 Сырьевые источники фтора. Фосфориты Каратау
1.2. Распределение фтора при сернокислотном разложении фосфатного сырья
1.3. Выделение фторсодержащих соединений из технологических
газов с получением фторокремниевой кислоты
1.4. Получения ФКК в производстве ЭФК при переработке
апатитового концентрата
1.5. Свойства фторокремниевой кислоты .
1.6. Получение фторосиликата натрия из фторокремнисвой кислоты З
1.7. Технологическая схема производства ФСН содовым методом
1.6. Экологические проблемы производства и применения фторсодержащих соединений
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Объекты исследований
2.2. Методы анализа
2.3. Характеристика реагентов
2.4. Методика эксперимента 62 ГЛАВА 3. ПЕРЕРАБОТКА ФОСФОРИТОВ КАРАТАУ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ФТОРОКРЕМНИЕВОЙ КИСЛОТЫ
3.1 ..Анализ современного состояния технологий переработки фосфоритов Каратау
3.2. Разработка технологии переработки фосфоритов Каратау с выделением продукционной фторокремниевой кислоты

ГЛАВА 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФТОРОСИЛИКАТА НАТРИЯ
4.1. Распределение хлоридов по стадиям технологического процесса производства ФСН.
4.2. Распределение сульфатов по стадиям технологического процесса производства ФСН
4.3. Влияние примеси фосфатов в ФКК на качество продукта
4.4. Влияние мольного отношения НЕ/81Е4 в ФКК на качество продукта
4.5. Распределение примесей по фракциям готового продукта
4.6. Использование речного песка в качестве инертного материала аппарата «кипящего слоя»
ГЛАВА 5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОДОВОГО МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ФСН
5.1. Разработка технологии производства ФСН на основе содо-бикарбонатной суспензии
5.2. Получение фторосиликата натрия содовым методом с добавлением сульфата натрия
5.3. Совершенствование технологической схемы производства ФСН содовым методом
ГЛАВА 6. ОРГАНИЗАЦИЯ МАЛООТХОДНОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВ ЭФК И ФТОРОСИЛИКАТА НАТРИЯ
6.1. Использование фторсодержащих стоков ФСН па стадии разложения фосфатного сырья
ГЛАВА 7. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ФСН НА ОСНОВЕ СБС, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЧНОГО ПЕСКА И СТОКОВ УСТАНОВКИ ФСН ВЫВОДЫ
Приложения. Материальный баланс производства ФСН
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

84 86

- осаждение фторосиликата натрия и промывка кристаллов;
- фильтрация суспензии ФСН;
- сушка, размол и затаривание продукта.
Для растворения сульфата натрия используют воду после промывки кристаллов или абсорбционную жидкость. Для полного растворения сульфата натрия раствор подогревают паром до 35-45°С. Удельный вес раствора сульфата натрия 1,26-1,30 г/см3.
ФСН осаждают в реакторах-кристаллизаторах, снабженных мешалкой. В реактор подают избыток раствора сульфата натрия (около 10%), что необходимо для уменьшения потерь продукта в процессе кристаллизации.
После смешения реагентов суспензия ФСН отстаивается в течение 25-30 мин. Отделение кристаллов Па281Р6 от маточного раствора и кремнегеля основано на различной скорости осаждения его кристаллов (Зм/ч) и кремнегеля (0,25-0,3 м/ч). За данный период оседает значительная часть образовавшихся кристаллов Иа^Рб, а частицы кремнегеля (и часть продукта) удаляются с маточным раствором и поступают в доулавливатель кристаллов кремнефтористого натрия. Из доулавливателя осевшие кристаллы периодически сливают в сборник. Отходами являются маточные растворы состава, %: Н230.( 6-12; Ка280,| 1-2,5; Ыа231Р6 1,5 и промывные воды,
содержащие данные же компоненты (в %) соответственно 2,2; 0,6 и 0,6. Согласно обследованиям на 1 т. ФСН образуется 0,57 т. серной кислоты.
Оставшийся осадок в реакторе промывают водой (3-4м3) для удаления свободной кислоты и кремнегеля. После промывки вновь дают раствору отстояться в течение 10-15 мин и сливают промывные воды, которые используют для приготовления раствора сульфата натрия.
Отмытая пульпа из реакторов поступает в сборник кристаллов и затем на центрифугу для фильтрации. Затем кремнефтористый натрий выгружают на ленточный транспортёр и далее загружают в сушильный барабан. Фильтрат после центрифуги поступает в сборник промывных вод.