Переработка отходов производства фосфорной кислоты и кальцинированной соды.

Отходы производства экстракционной фосфорной кислоты. В качестве твердого отхода производства фосфорной кислоты сернокислотным способом образуется фосфогипс – сульфат кальция с примесями фосфатов. Фосфогипс – весьма крупнотоннажный отход химической промышленности, образующийся в количестве 4, 5 т на 1 т Р₂О5. Ежегодные объемы его накопления в мире составляют 120-130 млн. т. В отвалах России заскладировано до 300 млн. т шлама фосфогипса. Занимаемая ими площадь достигает 1000 га. Используется всего 10-15% отхода, в том числе при производстве строительных материалов – 4%. применения фосфогипса в народном хозяйстве: производство гипсовых вяжущих: низкообжиговых (строительных, формовочных, высокопрочных), высокообжиговых (ангидритового цемента и эстрих-гипса); изготовление строительных изделий с использованием непереработанного фосфог ипса: блоков и панелей – в смеси с золой-уносом и известью; кирпичей – прессованием фосфогипса с вяжущим, полученным из него же; изделий из фосфогипса и органических связующих, например карбамидной смолы; производство теплоизоляционных материалов, добавки к асфальту, применение в строительстве автомобильных дорог и тд.

При получении строительных материалов в ряде случаев фосфогипс не может быть непосредственно применен, так как необходимо удаление компонентов-загрязнителей, прежде всего остатков фосфатов, ортофосфорной кислоты, фторапатита, фторидов кремния и т.д. При направлении данного отхода для производства гипсовых вяжущих его подвергают промывке водой, флотации или другим способам очистки, во время которых удаляют загрязнители, а затем привлекают для получения по стандартным технологиям низко- или высокообжиговых сульфатных вяжущих. На последние расходуется свыше 40% утилизируемого фосфогипса.

Прочность строительных изделий повышается при механической активации фосфогипса с добавлением 3-8% извести-пушонки Значительны масштабы использования фосфогипса при производстве цемента.

Что касается раскисления почв известкованием, то при внесении одного фосфогипса нейтрализации их кислотности практически не происходит. Однако установлено, что смесь карбоната кальция и фосфогипса при соотношении СаО в них, примерно равном 1, обеспечивает нейтрализацию кислотности почв на таком же уровне, как и один карбонат кальция. Отходы производства термической фосфорной кислоты. На 1 т получаемого фосфора в электропечи образуется до 4000 м³ газа с высоким содержанием оксида углерода, 0, 1-0, 5 т феррофосфора, 0, 05-0, 35 т пыли и 7, 5-11 т силикатного шлака, а также около 50 кг ферросодержащих шламов.

Утилизация шлама, феррофосфора, пыли и газов. Образующийся в конденсаторах жидкий фосфор собирается под слоем воды в сборниках, откуда сифонируется в отстойники. Здесь фосфор расслаивается с образованием шлама (фосфор, пыль, диоксид кремния, сажа), из которого получают фосфорную кислоту. Образующиеся при восстановлении Са₃(РО₄)₂ и Fe₂O₃ фосфиды железа (Fe₂P, Fe₃P) периодически сливают из печи. При застывании их расплава образуется чугуноподобная масса – феррофосфор,

Утилизация шлаков. Электротермическая возгонка фосфора сопровождается образованием больших количеств огненно-жидких шлаковых расплавов, содержащих в среднем 38-43% SiО₂, 2-5% А1₂0₃, 44-48% СаО, 0, 5-3% Р₂0₅, 0, 5-1% MgO, 0, 5-1% Fe₂O₃ и другие компоненты

Применяется метод переработки расплавленного фосфорного шлака в шлаковую пемзу с применением струйных вододутьевых аппаратов. Гранулированные фосфорные шлаки можно использовать как активную минеральную добавку к цементной шихте (до 15%). Их применение в цементной промышленности позволяет снизить расход топлива на 6-7%. Шлакопортландцемент на основе фосфорных шлаков интенсивнее приобретает в изделиях прочность, которая превышает прочность обычных