Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРГИПСА

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при переработке фторгипса (фторангидрита) - отхода производства фтористого водорода. Он представляет собой осадок сульфата кальция, нейтрализованный известковым молоком до pH 8-10. Этих отходов только на нашем предприятии к настоящему времени скопилось многие сотни тысяч тонн, и стоит актуальная задача по уменьшению объема ранее не утилизируемых отвалов фторангидрита.

При этом решается не менее актуальная задача - получение дешевого сульфата аммония, который широко применяется в промышленности, в частности как один из компонентов в NP- и NPK-удобрениях, и карбоната кальция, имеющего широкий спектр применения.

Известны примеры использования фторгипса в качестве компонента сырьевой смеси при изготовлении строительного кирпича (пат. РФ №2000281, МПК C04B 11/06, опубл. 07.09.1993, бюл. №33-36; пат. РФ №2000284, МПК C04B 28/14, опубл. 07.09.1993, бюл. 33-36).

Способы переработки фторгипса с использованием полученных продуктов в производстве минеральных удобрений в литературе неизвестны.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в способе переработки фторгипса в сульфат аммония и карбонат кальция, которые могут быть использованы, в частности сульфат аммония, в производстве, например, минеральных удобрений в качестве одного из компонентов.

Поставленная техническая задача решается тем, что согласно изобретению фторгипс обрабатывают разбавленным раствором серной кислоты, полученную суспензию охлаждают, добавляют в суспензию раствор карбоната аммония в количестве 115% от стехиометрии, рассчитанной на нейтрализацию свободной кислоты в системе и на перевод содержащегося в системе кальция в карбонат кальция, выдерживают реакционную массу при непрерывном перемешивании, фильтруют на вакуум-фильтре, полученный осадок карбоната кальция промывают горячей водой, а раствор сульфата аммония направляют в процесс производства минеральных удобрений или на выпарку для получения кристаллического продукта.

Обработку фторгипса ведут примерно равным по весу количеством 5%-ного раствора серной кислоты при температуре t°=90-95°C в течение 2 часов.

Суспензию охлаждают до температуры t°50°C.

Реакционную массу перемешивают в течение 1,5 часов.

В указанных условиях выход сульфат-иона из перерабатываемого фторгипса в целевой продукт является количественным.

Способ проверен в лабораторных условиях.

Пример 1.

Навеску 50 г сухого фторгипса обрабатывают раствором 5%-ной серной кислоты, взятом в количестве 60 г. Полученную суспензию нагревают до температуры t°90°C, выдерживают при этой температуре 2 часа при постоянном перемешивании. Затем суспензию охлаждают до t°50°C и дозируют в нее раствор карбоната аммония в количестве 115% от стехиометрии, рассчитанной на нейтрализацию свободной кислоты в системе и на перевод содержащегося в системе кальция в карбонат кальция. Реакционную массу выдерживают при t°50°C в течение 1,5 часов и фильтруют под вакуумом. Осадок промывают водой с t°50°C в количестве 120 мл. Количество найденного сульфат-иона в растворе с точностью до 1% совпадало с суммарным количеством сульфат-иона в навеске фторгипса с сульфат-ионом добавленной серной кислоты.

Пример 2.

Опыт, аналогичный первому, был проведен с тем только отличием, что исходную навеску фторгипса не обрабатывают серной кислотой. В этом опыте переход сульфат-иона из фторгипса в сульфат аммония составляет 80% от содержащегося во фторгипсе сульфат-иона.

Приведенные опыты показывают, что предварительная обработка фторгипса разбавленной серной кислотой повышает степень извлечения сульфат-иона от 80 до 100%.