Дополнительные технологические приемы в производстве эфк.

Интенсифицирующие факторы делятся на:

• Экстенсивные (f);

• Интенсивные (T).

Основное уравнение массопередачи: , (4.3)

где f – поверхность массопередачи.

Для увеличения поверхности массопередачи в реакционную зону добавляют затравочные кристаллы ФГ с характеристикой f_уд – отношение поверхности кристаллов к объему реакционной смеси, м²/м³. Для снижения вязкости реакционной смеси в реактор подают раствор разбавления.

Окончательно выбор режима технологического процесса:

• Из анализа химического равновесия:

• ↑ Т (т к реакция экзотермическая)

• Добавлять избыток серной кислоты на входе в реакционную смесь (больше стехиометрического значения), тогда концентрация ионов Са²⁺ падает – движущая сила процесса растет;

• Из кинетики:

• При увеличении температуры константна скорости повышается, разность концентраций снижается (см. рис. 3.1)

T↑ k_г↑ ∆C↓

• Размер частиц;

• Кратность перемешивания;

Лекция 6. Технологическая схема получения эфк дигидратным методом. Аппаратурное оформление основных стадий эфк

Стадии производства ЭФК

1. Обогащение минерал (сырьё). Для этого используют разные методы:

   • Растворение

   • Флотация

2. Измельчение – ↑ удельной поверхности.

Удельная поверхность – поверхность, отнесенная к объёму или массе. Необходимо получить максимум уд поверхности, но, чтоб не уносило наверх. Измельчают в дробилках.

3. Классификация – проводится в виброситах.

4. Перенос сыпучих твердых компонентов пневмотранспортом.

5. Сброс в бункер.

6. Дозирование фосфатного сырья и фосфорной кислоты в дозаторах.

7. Подача в реактор.

8. Разложение фосфата смесью серной и фосфорной кислот (экстракция).

9. Охлаждение циркулирующей пульпы.

10. Фильтрование экстракционной пульпы.

11. Абсорбция фторсодержащих газов.

12. Концентрирование (упаривание) фосфорной кислоты.

Рис. 6.1. Функциональная схема производства.

Блок подготовки исходного сырья – стадия смешивания исходных реагентов.

Стадия химических превращений.

Она осуществляется в экстракторе. Это емкостное оборудование, гуммированное (т.е. с внутренним антикоррозионным покрытием стенок и дна), с перемешивающими устройствами.

Блок разделения (кондиционирования) – стадия разделения пульпы. Её назначение: выделение целевого и побочных продуктов.

Рис.6.2. Принципиальная схема получения ЭФК дигидратным методом.

Отечественные схемы производительностью 110тыс. P₂O₅/год реализованы на ОАО «Воскресенские минудобрения», ОАО «Череповецкий комбинат», зарубежные фирмы – «ДюПон де Немур» (Бельгия).

Сухой в виде порошка (классифицированный) апатитовый коцентрат из бункера 1 поступает на весовой дозатор 2 (класс 1А), далее – в экстрактор 4 (двухбаночный). Из емкости 3 в экстрактор поступает раствор 52% серной кислоты (тепло нейтрализации утилизируется на стадии выпаривания до концентрирования ЭФК).

Пульпа (РС) из экстрактора насосом 5 подается на карусельный вакуум-фильтр 7. Продукционную кислоту (основной фильтрат) собирают в емкости 8, промежуточный фильтрат – промывные растворы – в емкости 9.

ФГ с карусельного фильтра поступает на переработку. Раствор разбавления формируется из части продукционной кислоты и промывного раствора.

Из экстрактора 4 циркуляционная пульпа (ЦП) поступает в вакуум-испаритель 6, где происходит удаление паров фтора и воды (SiF₄, HF), при этом происходит охлаждение ЦП, которая возвращается обратно в экстрактор.