4.5 выводы

1. исследование влияния температуры от 333 до 358 К и продолжительности опытов с 0 до 146 мин на степень выделения фосфора из шламов с содержанием основного вещества 60,2 и 77% сорбентами на основе бентонитовых глин и вермикулитов показали, что независимо от типа сорбента крывые ᾳ=ƒ(τ) носит S образный характер. Увеличение концентрации фосфора от 60,2 до 77% способствует увеличению степени протекания процесса на 2-3% и уменьшению его продолжительности на 4-6 мин.

2. Методом трансформации кинетических кривых определены величины выделения фосфора из шламов 6-ю видами сорбентов. Установлено, что при увеличении концентрации фосфора от 60,2 до 77% как правило, уменьшается причем наиболее заметно для сорбента ОБ-600 – от 16,0 до 10,3 кДж/моль.

3. Установлена, что связана с продолжительностью достижения 50%-ой и максимально-возможной степенью протекания процесса уравнениям: = -36,88+0,523· +(1,087-0,0101· )·τ, которое по величине и времени достижения 50%-ой степени протекания процесса позволит определить при использовании сорбентов на основе вермикулита и бентонита.

4. Высказано предположение об изменении лимитирующей стадии разрушения шлама сорбентами. В зависимости от типа сорбента лимитирующей стадией являются внешняя, внутренняя диффузия или внутренняя диффузия и собственно разрушение шламовой структуры.

Глава 5. Разработка технологии сорбционного выделения фосфора из фосфосодержащих шламов

5.1. Характеристика сырья

Для полного изучения состава фосфосодержащего шлама , с целью проведения работ по разрушению структуры шлама на сорбентах с получением товарного фосфора, нами проведены стоматические замеры количества шлама в отстойнике, проведен анализ содержания фосфора в шламе, отстоя фосфора из шлама и состава фосфорного щлама по цехам №3 и 8 АО «Химпром».

5.1.1 Методика проведения анализов.

Метод определения количество шлама в фосфоре-сырце (отстоя) основан на измерении объема (массы) шлама и фосфора после появления четкой границы между фосфором и шламаом в расплавленной пробе фосфора-сырца,отобранной при помощи трубчатого пробоотборника.

Установка для определения содержания шлама в фосфоре-сырца (рис5.1) состоит из водяной бани(5), термостата(4), градуированного цилиндра(2), нагревателя(6). Мешалка 1 служит для перемещания фосфора-сырца, а также для извлечения анализируемой пробы из цилиндра. Необходимая температура в термостате (338-348 К) поддерживается посредством сестеми автоматического термостатирования.(рис 5.1)

Метод анализа состава фосфорного шлама (130) основан на разделении шлама на составляющие при его нагревании без доступа воздуха с последующим взвешиванием твердого остатка( минеральной части шлама) и отогиаинного фосфора. Третии компонент –вода – определяется по разности массы исходной навески шлама и суммы массы отогнанного фосфора и минеральной части. Установка для определения состава шлама приведена на рис 2.4.

Для удаления следов элементарного остатка , а также для возгонки красного фосфора, образующегося при нагревании желтого фосфора в замкнутом объеме, температуру в лабораторной термической печи поднимали до 723-873 К.

Отбор проб фосфора-сырца и шлама проводили трубчатым пробоотборником по всей высоте сборника, что обеспечивает достаточную точность в определении количества шлама в фосфоре-сырце. На рис. 5.2. показано устройство пробоотборника, предназначенного для работы в помещениях с ограниченной высотой. Пробоотборник (рис 5.2.а) состоит из отдельных трубок(1) диаметром 10-16 мм и длиной 1,2-1,5 м, соединенных конусообразной резиновой пробкой (5) с прокладкой на конце проволочного стержин (4) , проходящего внутри пробоотборникаю На рис. 5.2.б показан пробоотборник из цельного отрезка трубы. В остальном пробоотборники идентичны.

5.1.2. Результаты замеров и анализов.

На основании ежедневных замеров, проведенных в отстойниках цехов № 3 и 8 АО «Химпром» и лабораторных анализов по определению содержания фосфора в шламе и отстоя фосфора из шлама получены среднемесячные и среднегодовые результаты, приведенные в табл. 5.1-5.2.

Из табл. 5.1 и 5.2 следует, что среднее содержание шлама по цеху №3 (за первый год) составило 78,76%; фосфора в шламе- 78,96. Отстой из фосфоросодержащего шлама составил 42,08%. По цеху №8 содержание шлама ( за первый год) – 71,85%; фосфора в фосфоросодержащем шламе- 76,64%, отстой фосфора из фосфоросодержащего шлама- 46,42%.

Результаты замеров и анализов за второй год( табл. 5.1 и 5.2) показывают, что среднее содержание шлама по цеху №3 составило- 76,89%, фосфора в фосфоросодержащем шламе 90,94%. Отстой фосфора из фосфоросодержащего шлама составил 46,24%. По цеху №8 содержание шлама составило 71,51%, фосфора в фосфоросодержащем шламе-

Таблица 5.1

Средне-месячные (годовые) результаты замеров и анализов фосфоросодержащего щлама цеха №3 (за 1988 и 1989 годы)

Месяц	Содержание шлама в отстойнике,%	Содержание фосфора в шламе, %	Отстой фосфора из шлама,%
Февраль	64.24(51.96)	88.12 (78.83)	45.87(87.78)
Март	85.07(73.94)	77.49(85.49)	62.00(45.21)
Апрель	83.92(74.94)	77.36(83.88)	22.24(51.44)
Май	78.65(72.60)	76.91(83.72)	33.76(43.44)
Июнь	75.30(88.73)	77.09(82.45)	44.95(36.75)
Июль	91.89(91.88)	79.34(79.57)	49.85(34.19)
Август	81.88(88.61)	79.51(76.19)	39.57(24.50)
Сентябрь	80.20(78.71)	80.86(78.04)	52.32(46.43)
Октябрь	77.56(69.36)	79.52(79.33)	28.20(46.43)
Ноябрь	75.51(74.36)	78.36(81.14)
Декабрь	73.71(80.72)	79.01(82.18)
За год:	78.76(76.89)	78.96(80.96)	42.08(46.24)

Таблица 5.2

Средне-месячные (годовые) результаты замеров и анализов фосфоросодержащего щлама цеха №8 (за 1988 и 1989 годы)

Месяц	Содержание шлама в отстойнике,%	Содержание фосфора в шламе, %	Отстой фосфора из шлама,%
Январь	82.46(78.57)	78.31(82.19)	85.87(47.68)
Февраль	68.86(61.93)	73.20(80.41)	47.10(56.00)
Март	69.37(67.32)	75.39(67.45)	53.24(33.14)
Апрель	57.88(64.34)	81.07(81.19)	44.24(24.24)
Май	66.08(59.76)	78.64(80.56)	36.47(46.37)
Июнь	71.54(61.39)	82.02((80.99)	34.00(43.87)
Июль	77.82(93.08)	78.31(81.55)	30.40(54.45)
Август	77.73(83.14)	80.46(82.48)	40.53(25.25)
Сентябрь	65.03(79.78)	78.99(83.31)	46.02(37.19)
Октябрь	65.15(60.02)	84.05(84.95)
Ноябрь	82.36(73.81)	74.92(86.11)
Декабрь	77.96(75.02)	78.24(85.99)
За год:	71.85(71.51)	78.64(81.43)	46.43(41.11)

В скобках ( среднемесячные данные за 1989год)