Сталий підхід до вилучення сірки з фофогіпсу

Омар Чаалал

† Кафедра хімічного машинобудування, Університет Абу-Дабі, П.О. Box 59911, Абу-Дабі, ОАЕ

Чандра Мулі Р. Мадхурантакам

† Кафедра хімічного машинобудування, Університет Абу-Дабі, П.О. Box 59911, Абу-Дабі, ОАЕ

Брада Мусса

‡ Департамент хімічного машинобудування, Університет Джилалі Бунаама, Хеміс Міліана, Алжир

Мд Монвар Хоссен

§ Кафедра хімічного машинобудування, Університет Об’єднаних Арабських Еміратів, P.O. Box 15551, Аль-Айн, ОАЕ

Анотація

Викиди фосфогіпсу згубно впливають на флору і фауну, а також спричиняють економічні втрати через втрату сірки. Це дослідження сприяє вирішенню цієї проблеми за допомогою процесу, що складається з валоризації цього побічного продукту. Запропоновано новий стійкий метод, який полягає у використанні сірчаної кислоти для переробки алжирського фосфогіпсу для відновлення сірки, яка до сьогодні імпортується у величезних кількостях. Експерименти, проведені в цьому дослідженні, дозволили нам відновити сірку у формі SO2, використовуючи відповідні добавки, такі як кремнезем, глинозем, глину та вугілля, як відновники. Ці добавки прискорюють процес десульфуризації та знижують температуру розкладання сульфату кальцію. В результаті ці добавки дозволяють зменшити витрачену енергію і одночасно збільшити концентрацію SO2. Дифракція рентгенівських променів показує, що термохімічне розкладання не є повним і що сірка, яка присутня в залишку, існує у вигляді CaSO4 і CaS при 1150 ° C. Після прожарювання фосфогіпсу аналіз отриманих залишків показує, що вони мають хімічний склад, майже однаковий за якістю за складом клінкеру, який надалі може бути використаний у виробництві цементу.

1. Вступ

Протягом десятиліть світ докладав значних зусиль для збільшення сільськогосподарського виробництва для задоволення постійно зростаючих потреб у продуктах харчування. Однією з практик є використання фосфорних добрив, які отримують з фосфорної кислоти та фосфату. Такі країни, як Алжир, мають великі поклади фосфату, але потребують великої кількості сірчаної кислоти для отримання фосфорної кислоти та добрив. Постійне зростання ціни на сірку призводить до збільшення витрат, пов’язаних з виробництвом фосфорної кислоти та фосфату. Окрім підвищення ціни на сірку, виробництво фосфорної кислоти призводить до ще однієї серйозної проблеми, що впливає на навколишнє середовище, а саме спільного виробництва фосфогіпсу (ПГ). Фосфогіпс - це викинутий побічний продукт переробки фосфатних порід на заводах, що виробляють фосфорну кислоту та фосфатні добрива, такі як суперфосфат. Вологий хімічний процес обробки фосфорною кислотою, або “мокрий процес”, при якому фосфатна руда перетравлюється сірчаною кислотою, широко використовується для отримання фосфорної кислоти та сульфату кальцію, переважно у формі дигідрату (CaSO4 · 2H2O)

де X може включати OH, F, Cl або Br.

2. Результати та обговорення

Для використання в процесі гіпсово-сірчаної кислоти вологість повітря повинна бути знижена якомога нижче. Досліджено кінетику зневоднення фосфогіпсу при різних температурах (від 105 до 220 ° C). Результати показані на рисунку Рисунок 1 1, де показано втрату ваги фосфогіпсу як функцію часу при різних температурах. З малюнка легко видно, що спостерігається швидка втрата ваги в перші 10 хв, повільніша втрата ваги в наступні 20 хв і дуже повільна втрата ваги в подальшому.