JPH0453600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リン鉱石を硫酸で湿式分解する事に
よりリン酸を製造する際に生じる廃水の処理法に
関し、その場合リン鉱石分解の際に生じるセツコ
ウスラツジは液状で捨場に堆積される。

リン酸、リン鉱石から熱的および湿式分解法に
より製造される。リン酸の世界生産高の約10％を
しめる熱的方法では、リン鉱石をケイ酸およびコ
ークスを用いて電気抵抗炉中で高温で分解し、そ
の場合生じる元素状リンを燃焼して酸化リン、殊
にP₄O₁₀にし、これを引続き加水分解してリン酸
を得る。これとは異なり、リン酸の世界生産高の
約90％をしめる湿式法では、リン鉱石を鉱酸、殊
に硫酸で分解する。この場合硫酸で湿式分解の
際、リン鉱石中に含まれているカルシウムはいわ
ゆるリン酸セツコウ（CaSO₄・xH₂Ｏ）として沈
殿する。通常リン酸製造工程の終わりにセツコウ
スラツジの形で生じるこのリン酸セツコウは、そ
の中に含有されている不純物のために直ちに他の
利用に供することは出来ない。このためには、む
しろまず生じるセツコウスラツジをさらに精製す
る事が必要であるが、これは多くの場合経済的理
由から断念される。湿式リン酸製造の際生じるセ
ツコウスラツジを引続き使用することが規定され
ていない限り、これは今日では特に次のような方
法で除去される： １ セツコウスラツジを場合により相応に希釈し
た後、海中へポンプで送入する。

２ セツコウを、セツコウスラツジを相応に乾燥
した後、乾燥状態で堆積する。

３ セツコウスラツジを液状で堆積する。

これらの３つの方法のうち、実際には最後に挙
げられたものが最も多く使用される。しかし、こ
の方法の著しい欠点は、セツコウスラツジに付着
する工程廃水が強い酸性でありかつ不純物、特に
多量のフツ化物およびリン酸塩を含有する事に見
られる。それゆえ、この廃水を直ちに排水溝中へ
投棄する事も出来ない。さらに、セツコウスラツ
ジ堆積所の漏洩箇所から出る、制御されずに流出
する廃水により地下水の汚染が惹起されるという
危険が生じる。

従つて本発明の課題は、冒頭に挙げられた種類
の方法において、セツコウスラツジ堆積物から流
出する廃水の適当な処理を配慮する事であり、本
発明によればこの廃水を適当な方法で再使用し、
それにより該廃水の排水溝中への廃棄ならびに他
の環境汚染が避けられる。

この課題の解決に役立つ方法は、本発明によれ
ば特許請求の範囲第１項の方法特徴ａ〜ｄの適用
を特徴とする。

本発明による方法の詳細は、特許請求の範囲第
２項〜第４項から明らかであり、次に図面に示さ
れたフローシートにつき説明する。この場合フロ
ーシートは、この目的のために無条件に必要な方
法工程のみを示す。前接されたリン酸製造装置の
詳細は、フローシートには示されていない。しか
しながら、リン酸製造ならびにフローシートに示
された全ての工程は、このために一般に常用の機
械および装置を用いて実施することから出発する
事が出来る。フローシートは同時に１実施例の説
明に役立つ。この場合、セツコウスラツジ堆積所
１から流出する廃水は、主に不純物としてＦ，
SO₄，P₂O₅およびSiO₂を有する。

この廃水は1.2〜2.0のPH値を有し導管２により
第１中和工程３に導入され、ここでカルシウムイ
オンの添加により2.5〜4.5PH値にもたらせる。こ
の場合、廃水中に存在するフツ素含有成分の約99
％がフツ化するカルシウムとして沈殿する。この
フツ化カルシウム富有スラツジは、第１中和工程
３から４で取り出され、スラツジの除去された廃
水は導管５により第２中和工程６に導入される。
ここで廃水は、カルシウムイオンをさらに添加す
る事により９〜13のPH値にもたらされる。それに
より、殊になお廃水中に存在するP₂O₅含量は約
95％減少し、ならびにSiO₂含量は約90％減少す
る。この際生じるスラツジは再び廃水から分離
し、７で第２中和工程６から取り出される。第２
中和工程６から出る後処理されかつスラツジを除
去した廃水は次の不純物を有するにすぎない： Ｆ＜10ppm P₂O₅＜30ppm SiO₂＜150ppm この場合驚いた事に、本発明による互いに分離
された２つの工程での中和によつて、この中和を
たんに１工程で実施する場合よりも著しく良好な
廃水浄化効果が得られる事が判明した。浄化され
た廃水は導管８によつてリン酸濾過工程９に戻さ
れ、ここで洗浄水として再使用される。もちろ
ん、この手段によりリン酸濾過工程における清水
需要は相応に低下する。

４および７で第１および第２中和工程から取り
出されるスラツジはまとめて共通の機械的脱水工
程１０に供給する事が出来、ここで70重量％より
少ない残存含水量にまで脱水される。これに引続
き、スラツジはたとえは噴霧乾燥機またはドラム
乾燥機として構成されていてもよい乾燥工程１１
に入り、この中でスラツジの完全な乾燥が行なわ
れる。この際生じる乾燥物質は１２で取り出さ
れ、たとえばフツ化水素酸の製造のための装入物
質として添加することが出来る。熱い乾燥機排ガ
スは、導管１３により取り出され、熱交換器１４
中で導管８中の処理された廃水を加熱するのに利
用される。即ち、洗浄媒体として使用される処理
された廃水は＞30℃の温度を有する場合、リン酸
濾過工程９における洗浄効果は著しく改良出来る
事が判明した。フローシートにおいては、第１お
よび第２中和工程からのスラツジが一緒に引続き
処理されるようになつている。しかし、このスラ
ツジを互いに別個に処理する事ももちろん可能で
ある。これは殊に、第１中和工程からのフツ化カ
ルシウム富有スラツジに対して特別な利用が可能
である場合に行なわれる。

通常の場合、第２中和工程６に続いて生じる処
理された廃水を完全に導管８によつてリン酸濾過
工程９に戻し、ここで洗浄水として再使用しうる
事から出発する事が出来る。しかしこれが特別の
場合に可能でない場合には処理された過剰の廃水
を導管１５によつて取り出し、蒸発濃縮工程１６
中でさらに処理することが可能である。これはた
とえば、前接されたリン酸製造装置における生産
故障の場合であるか、または高められた沈殿物量
のためセツコウスラツジ堆積所からの高められた
廃水量が生じる場合である。最後に、処理された
廃水の部分的蒸発濃縮は、閉じられた廃水循環系
中で熔解した特定の内容物質の許容できない富化
が生じるときでも、行われうる。

蒸発濃縮工程１６中で、導管１５により取り出
される廃水の部分が留出物とかん水とに分けられ
る。実際には蒸留水である留出物は導管１７によ
つて取り出され、清水、冷却水またはボイラ用水
としてプラント内で使用することが出来る。蒸発
濃縮工程１６で生じる、不純物を濃厚な形で含有
するかん水は導管１８によつて取り出され、中和
工程からのスラツジは機械的脱水工程１０の前に
添加される。従つて本発明による方法により、セ
ツコウスラツジ堆積所から流出する廃水を排水溝
へ投棄しなければならない事が避けられる。この
場合、後処理された廃水をリン酸濾過工程９に戻
す事により同時にリン酸製造の際の清水需要は相
応に低下する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による方法の１実施例を示すフロ
ーシートである。 １……セツコウスラツジ堆積所、３……第１中
和工程、６……第２中和工程、９……リン酸濾過
工程、１０……脱水工程、１１……乾燥工程、１
４……熱交換器、１６……蒸発濃縮工程。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リン鉱石の硫酸での湿式分解によりリン酸を
   製造する際に生じる廃水をカルシウムイオンを用
   いて中和し、スラツジを分離しかつ洗浄水として
   リン酸製造の濾過工程に戻すことにより該廃水を
   処理し、その際、リン鉱石分解の際に生じるセツ
   コウスラツジを液状で捨場に堆積する方法におい
   て、 ａ セツコウスラツジ堆積物から流出する廃水
   を、第１中和工程で2.5〜4.5のPH値にし、その
   際に生じるスラツジを分離し、 ｂ その後スラツジの除去された廃水を、第２中
   和工程で９〜13のPH値にし、それに引続き、第
   ２のスラツジを分離し、 ｃ 双方の中和工程で生じるスラツジを、個々に
   または一緒に、機械的脱水後に乾燥工程でさら
   に処理しかつ ｄ リン酸製造の濾過工程に戻されなかつた処理
   された過剰の廃水を、蒸発濃縮工程でさらに処
   理し、その際、そこで生じる留出物を清水、冷
   却水またはボイラ用水として使用し、生じる塩
   溶液を双方の中和工程からのスラツジと一緒に
   乾燥させる ことを特徴とする、リン鉱石の硫酸での湿式分
   解によりリン酸を製造する際に生じる廃水の処
   理法。 ２ 廃水の中和工程の際に生じるスラツジを乾燥
   工程へ導入する前に機械的脱水により70重量％よ
   り少ない残存含水量にまで脱水する、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ３ 乾燥工程からの廃ガスを、直接または間接的
   に、処理された廃水を加熱するために利用し、該
   廃水を洗浄水としてリン酸製造の濾過工程に戻
   す、特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
   法。 ４ 処理された＞30℃の温度を有する廃水を、リ
   ン酸製造の濾過工程に供給する、特許請求の範囲
   第１項から第３項までのいずれか１項記載の方
   法。