JPH0513893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スラリー化および１つの濾過装置中
での水性洗浄媒体での多工程洗浄により化学セツ
コウを精製する場合、セツコウ洗浄の際に生じる
濾液の部分流をスラリー化工程に戻すことによつ
て化学セツコウを精製する方法に関する。

化学セツコウとは、大規模の化学的方法で副生
成物として生じる硫酸カルシウムを表わす。これ
は、カルシウム化合物の硫酸との反応により生
じ、その場合大量が、硫酸でのリン鉱石の砕解に
よる湿式リン酸製造の際ならびに硫酸での螢石の
砕解によるフツ化水素酸の製造の際に生じる。そ
の出所により、化学セツコウはリン−およびフツ
素化合物のような水溶性不純物を含有し、このも
のはその後処理の際に邪魔になり、それゆえにま
ず除去しなければならない。

従つて、これら不純物を、水で化学セツコウを
数回スラリー化し、引続き濾過すると同時に清水
で洗浄する事によつて化学セツコウから除去する
事は既に公知である。この方法の決定的な欠点
は、この場合に比較的高い清水需要が生じ、その
場合同時に大量の廃水が生じる事にある。しかし
この廃水は、化学セツコウから溶出した不純物を
含有する。そこでたとえば、いわゆるリン酸セツ
コウの洗浄の際には、P₂O₅約0.9g／および
F0.4g／を含有する廃水が生じる。しかし、こ
の種の不純な廃水は、相応する浄化なしには排水
溝中へ流す事ができない。しかしながら、化学セ
ツコウの精製方法は廃水処理の費用が相応に負担
となり、それにより化学セツコウの経済的利用は
困難になる。

それゆえに既に過去に、化学セツコウの精製の
際に廃水の生成を出来るだけ完全に避けるか、な
いしは減少させる試みがない事はなかつた。そこ
でたとえば、化学セツコウの精製を１水和段階か
ら他の水和段階へ変換する事により達成する事は
公知である。この方法は実際に廃水を生じないが
費用がかかり、全体的に考慮すれば廃水処理を有
する他の上述の作業方法に比して費用上の利点は
得られない。

さらに、廃水生成を避けるために、西ドイツ国
特許出願公開第3110829号明細書から、いわゆる
リン酸セツコウを精製するため、生じる廃水の一
部をスラリー化工程に戻し、残りをリン酸濾過工
程に洗浄水として装入する方法が公知である。し
しかし、精製工程を化学セツコウの生じる、前接
された製造工程とこのように結合するのは、多く
の場合に作業経済的およびスペース上の理由から
望ましくない。その理由は、この場合には精製工
程の実施可能性は前接された製造工程の能力に左
右され、さらに上述の結合ために双方の工程の作
業装置がスペース的に可能なかぎり互いに密接し
て配置しなければならないからである。

従つて、本発明の課題は、一方では廃水の生成
が避けられ、他方では自給自足である、即ち前接
された製造工程とは独立である化学セツコウの精
製法を提供する事である。さらに目指す方法にお
いては、同様に重要でなくはない費用因子である
清水需要はできるだけ十分に減少すべきである。

冒頭に挙げられた種類の、この課題の解決に役
立つ方法は、本発明により特許請求の範囲第１項
の方法の特徴ａ〜ｅの使用を特徴とする。

本発明による方法の詳細は、特許請求の範囲第
２項〜第６項から明らかであり、次に添付図面に
示したブロツク接続図につき詳述する。このブロ
ツク接続図の個々の工程の実施のために必要な装
置は上述の目的に常用の装置であるので、下記に
おいてさらに詳述する必要はない。ブロツク接続
図は、同時に可溶性不純物としてそのつど二水和
物（CaSO₄．2H₂Ｏ）に関しP₂O₅1.25重量％およ
びF0.32重量を含有するいわゆるリン酸セツコウ
の精製に関する１実施例の説明に役立つ。しか
し、セツコウ硫酸装置中での意図された後処理の
ために、このセツコウは、二水和物に関し僅かに
P₂O₅0.5重量％およびF0.15重量％のみを不純物と
して有していてもよい。ブロツク接続図に示され
ていないリン酸装置から来る未洗浄セツコウは、
まずスラリー化工程１へ導入される。このスラリ
ー化工程１において、セツコウは洗浄器２からの
濾液の添加下にスラリー化される。その場合、ス
ラリー化工程１は１つまたは若干の直列に接続さ
れたかくはん容器から成り、その中でセツコウは
強力な混合下にスラリー化される。このために必
要な洗浄器２からの濾液は、導管３によりスラリ
ー化工程１中へ導入される。次いで、生じるスラ
リーは、スラリー化工程１から唯一の濾過装置か
らなる多工程洗浄器２に入り、ここで濾過され、
セツコウが液体から分離される。該装置は、ベル
トフイルタ、ドラムフイルタのような慣用のフイ
ルタまたは遠心分離機から構成されていてもよ
い。分離されたセツコウはフイルタ上で濾液後処
理工程から導管１２によつて供給される濾液によ
り洗浄される（第１洗浄工程）。次いで、セツコ
ウは再度スラリー化され、洗浄される。この工程
は有利には向流で行うことができ、このためには
洗浄液は本来の濾液流れ方向とは逆方向に濾過ケ
ークを通して圧送され、この場合濾過ケークは改
めてスラリー化される。引き続き、濾過により液
体と分離された濾過ケークは改めて導管１２から
来る濾液ならびに場合により導管４からの清水で
洗浄され、濾液は導管３により排出される。

この作業は数回繰返すことができる。この際生
じる精製されたセツコウは、５で取り出される。
このセツコウは同様に、二水和物に対し、僅かに
P₂O₅0.5重量％およびF0.15重量％を不純物として
含有し、従つてたとえばセツコウ硫酸装置におけ
るその後の処理に関し設定されねばならない要件
を満足する。

洗浄器２の第１洗浄工程で生じ、導管６により
排出される濾液のうち、少なくともセツコウ洗浄
に必要な濾液量に相当する一部は、第１中和工程
７中へ導入される。それとは異なり第１中和工程
７中へ導入されない、導管６中の濾液分は、洗浄
器２の他の洗浄工程からの濾液と合流し、これと
一緒に導管３によりスラリー化工程１に入る。第
１中和工程７中へ導入され濾液は、カルシウムイ
オンの添加によりまず2.5〜4.5のPH−価にもたら
される。その際、濾液中に存在するフツ素含有成
分（フツ素化合物および元素状フツ素）の約99％
がフツ化カルシウムとして沈殿する。このフツ化
カルシウムの豊富なスラツジは第１中和工程７か
ら８で取り出され、スラツジの除去された濾液は
導管９により第２中和工程１０中へ導入され、そ
こでさらにカルシウムイオンの添加により９〜13
のPH価にもたらされる。これにより、殊に濾液中
になお存在するP₂O₅含量は約95％減少しならび
にSiO₂含量は約90％より多く減少する。この場
合に生じるスラツジは再び濾液から分離され、１
１で第２の中和工程１０から取り出される。この
場合、第１および第２の中和工程はスラツジ分離
のための相応する装置と共に本発明による方法の
濾液後処理工程を形成する。

本発明による２つの互いに分離された工程での
中和により、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濾液精製効果の得られる
事が判明した。不純物として僅かにP₂O₅＜
30ppmおよびＦ＜10ppmを含有する濾液は、導管
１２により第２中和工程１０から取り出され、洗
浄媒体として洗浄器２の個々の洗浄工程に再び装
入される。付加的に、導管４により清水を洗浄器
２に、循環路中に生じうる可能な水損失を補うた
めに装入する事ができる。しかし、必要な清水量
は二水和物ジヒドレート（Ca₂SO₄．2H₂Ｏ）に
対してセツコウ１トンにつき最高0.05m³である。

８および１１で第１および第２の中和工程から
取り出されたスラツジは一緒にされて共通の機械
的脱水装置１３に導入され、ここで70重量％より
少ない残存含水量になるまで脱水される。それに
引続き、スラツジは例えば噴霧−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１４に
入り、そ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、１５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
質として利用する事ができる。熱い乾燥機廃ガス
は導管１６により取り出され、熱交換器１７中で
導管１２中の後処理された濾液を加熱するため使
用される。即ち、洗浄媒体として使用される後処
理された濾液が30℃より上の温度を有する場合、
洗浄器２中での洗浄効果が著しく改良できる事が
判明した。このブロツク接続図においては、第１
および第２の中和工程からのスラツジが一緒に処
理される。もちろん、このスラツジを互いに別々
に処理する事も可能である。これは殊に、第１中
和工程７からのフツ化カルシウム富有スラツジに
対し特別の利用性が生じるときに設けられる。

通常の場合、洗浄器２において必要な濾液量は
二水和物に関し、石コウ１トンにつき0.3〜0.8m³
であるので、第２中和工程で生じる後処理させた
濾液は完全に導管１２により洗浄器２へ戻す事が
出来る。しかしながら、装入物質により付加的な
水量が方法に持ちこまれ、そこで第２の中和工程
１０の後に、導管１２により洗浄器２へ戻す事が
できるよりも大量の濾液が生じる事は避けられな
い。この場合には、過剰の濾液を導管１８により
取り出し、蒸発濃縮工程１９でさらに処理する事
が必要である。そこで、濾液のこの部分を留出物
と塩水とに分ける。実際蒸留水である留出物は導
管２０により取り出され、清水、冷却水またはボ
イラ水として装置全体内で使用する事ができる。
それゆえに、その場合に生じる清水（導管４によ
り洗浄器２に供給する事のできる）によつて洗浄
器２中で改良された洗浄効果が得られるときに、
濾液の一部を蒸発濃縮工程１９中でさらに処理す
る事も可能である。蒸発濃縮工程１９中で生じ
る、不純物を濃厚な形で含有する塩水は、導管２
１により取り出され、中和工程からのスラツジに
機械的脱水装置１３の前方で添加される。それに
より、本発明による方法の際のそれぞれの場合に
廃水の生成が避けられる事が確実にされる。洗浄
器２からの濾液を本発明により循環させる事によ
り、同時に本発明方法の清水需要は最小になり、
従つて導管４により、二水和物に対し、セツコウ
１トンにつき0.05m³を越えない、わずかな量の清
水を供給するだけでよい。

本発明による方法においては、純粋な化学セツ
コウが生じる、前接された工程との結合は規定さ
れていないので、方法は一般にすべての種類の化
学セツコウに使用する事ができ、たとえばリン酸
セツコウのような特定の実施例のみに限定されな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による方法を示すブロツク接続図
である。 １……スラリー化工程、２……洗浄器、７……
第１中和工程、１０……第２中和工程、１３……
脱水装置、１４……乾燥工程、１７……熱交換
器、１９……蒸発濃縮工程。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スラリー化および１つの濾過装置中での水性
   洗浄媒体での多工程洗浄により化学セツコウを精
   製する場合、セツコウ洗浄の際に生じる濾液の部
   分流をスラリー化工程に戻すことにより化学セツ
   コウを精製する方法において、次の特徴、即ち ａ セツコウの多工程洗浄を濾過装置中で行い、
   その際洗浄媒体として後接された濾液後処理工
   程からの濾液を使用し； ｂ 第１洗浄工程で流出する濾液のうち、少なく
   ともセツコウ洗浄に必要な濾液量に相当する一
   部分を後接された濾液後処理工程に供給し、こ
   の濾液の他の部分を他の洗浄工程からの濾液と
   一緒にスラリー化工程に戻し； ｃ 濾液の後処理工程に導入される濾液を第１中
   和工程においてカルシウムイオンの添加により
   2.5〜4.5のPH価にもたらし、その際生じるスラ
   ツジから分離し、その後この濾液を第２中和工
   程で同様にカルシウムイオンの添加により９〜
   13のPH価にもたらし、これを引続きスラツジ分
   離を行つた後完全かまたは部分的にセツコウ洗
   浄のために再使用し； ｄ 濾液後処理工程において生じるスラツジを
   個々にまたは一緒に相応する機械的脱水後に乾
   燥工程でさらに処理しかつ ｅ セツコウ洗浄に使用されない過剰の後処理さ
   れた濾液を蒸発濃縮工程でさらに処理し、その
   場合生じる留出物を清水、冷却水またはボイラ
   水として使用し、生じる塩水を濾液後処理工程
   からのスラツジと一緒に乾燥工程でさらに処理
   する事を特徴とする化学セツコウの精製法。 ２ 濾液後処理工程で生じるスラツジを乾燥工程
   中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脱水する、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３ 乾燥工程の廃ガスを直接かまたは間接的に、
   後処理された濾液を加熱するために利用し、該濾
   液をセツコウの多工程洗浄のために再使用する。
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 後処理された濾液を30℃より上の温度でセツ
   コウの多工程洗浄のために再使用する、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。 ５ セツコウの多工程洗浄のため、セツコウの不
   純物の程度に依存して再使用される濾液量が、硫
   酸カルシウム二水和物（CaSO₄、2H₂Ｏ）として
   計算して、セツコウ１トンにつき0.3〜0.8m³であ
   る、特許請求の範囲第１項から第４項までのいず
   れか１項記載の方法。 ６ セツコウの多工程洗浄のため付加的に清水
   を、硫酸カルシウム二水和物（CaSO₄、2H₂Ｏ）
   として計算して、セツコウ１トンにつき最高0.05
   m³の量で供給する、特許請求の範囲第１項から第
   ５項までのいずれか１項記載の方法。