Công nghệ sản xuất supe photphat

1Lêi më ®Çu Sau mét thêi gian t×m hiÓu vµ gãp ý cña thÇy cïng c¸c b¹n nhãm gåm c¸c thµnh viªn : 1. Vò TiÕn Nhiªn 2. Ph¹m Duy Kh¸nh 3. Lª Thanh Tr•êng 4. NguyÔn ViÖt Anh. §· hoµn thµnh tiÓu luËn cña m«n Qu¸ Tr×nh S¶n XuÊt víi ®Ò tµi vÒ :“ S¶n xuÊt ph©n supe photphat”. RÊt mong ®•îc sù ®ãng gãp thªm cña thÇy cïng c¸c b¹n! Tµi liÖu sö dông: 1. C«ng nghÖ hãa häc v« c¬ (NXB KH—KT) : -TrÇn Hång C«n - NguyÔn Träng UyÓn 2. C«ng nghÖ s¶n xuÊt ph©n bãn v« c¬ :- La V¨n B×nh -TrÇn ThÞ HiÒn 3. Gi¸o tr×nh c«ng nghÖ xö lý n•íc th¶i : -TrÇn V¨n Nh©n - Ng« ThÞ Nga 4. c¸c trang web : www.cuctrongtrot.gov.vn www.phanbonmiennam.vn www.vinachem.com.vn 21.TÌNH HÌNH SẢN XuÊT vµ S¬ l•îc vÒ c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt supephotphat A. T×nh h×nh s¶n xuÊt supe photphat Trªn thÕ giíi : Do d©n sè thÕ giíi ngay cµng t¨ng, nhu cÇu l•¬ng thùc cho con ng•êi còng t¨ng theo.§Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy nÒn n«ng nghiÖp ph¶i ®•îc th©m canh.Trong 30 – 35 n¨m qua diÖn tÝch ®Êt n«ng nghiÖp kh«ng t¨ng ®¸ng kÓ. Trong nh÷ng n¨m 90 diÖn tÝch ®Êt l¹i cßn gi¶m ®i . Tuy nhiªn s¶n phÈm ngò cèc vµ c©y cã dÇu vÉn t¨ng cïng víi t¨ng nhu cÇu ph©n kho¸ng. Mçi lo¹i c©y trång cã mét nhu cÇu ph©n bãn riªng: C©y trång Urª (kg/ha) Supe l©n (kg/ha) KCl (kg/ha) Lóa 130 200 50 Khoai t©y 260 300 225 Cµ chua 410 450 210 B¾p c¶i 240 325 275 Cµ phª 260 500 100 ChÌ 312 355 103 Caosu ®•îc 4 n¨m 160 270 (apatit) 43 C«ng nghÖ ph©n supe dùa trªn c¸c nguån quÆng photphat vµ c¸c nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt axit sunfuric. C¸c má quÆng photphat trªn thÕ giíi ph©n bè kh«ng ®Òu. HÇu nh• ë T©y ¢u kh«ng cã má quÆng photphat trong khi ®ã 80% tr÷ l•îng cña 3thÕ giíi l¹i tËp trung ë B¾c Phi vµ CËn §«ng. Mü, Nga, Trung Quèc còng cã nhiÒu má photphat. Tuy nhiªn kh«ng ph¶i n•íc nµo cã nhiÒu má quÆng lµ cã kh¶ n¨ng s¶n xuÊt nhiÒu mµ kh¶ n¨ng s¶n xuÊt cßn phô thuéc vµo tr×nh ®é c«ng nghÖ. S¶n l•îng supe l©n toµn cÇu t¨ng kh«ng ngõng. C¸c n•íc Ch©u ¸, ®Æc biÖt lµ Trung Quèc n¨ng lùc s¶n xuÊt ®· t¨ng lªn. Do nhu cÇu cÇn nhiÒu ph©n supe mµ Trung Quèc ®· liªn doanh s¶n xuÊt víi Tuynidi vµ Gioocdani. ë Mü ph©n bãn chñ yÕu lµ lo¹i DAP, vµ DAP ch¾c ch¾n sÏ thay thÕ ph©n l©n supephotphat. Do cã hiÖu qu¶ cao mµ DAP ®•îc Mü xuÊt khÈu ®i nhiÒu vµ nhu cÇu supephotphat ë Ên ®é, trung quèc vµ c¸c n•íc kh¸c gi¶m ®i. VÒ chÝnh phñ c¸c n•íc ®ã còng cã c¸c biÖn ph¸p b¶o hé ®Æc biÖt ®Ó duy tr× c¸c ho¹t ®éng cña c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt supe photphat. Vµo ®Çu thÕ kû 21, nhu cÇu ph©n bãn hµng n¨m t¨ng 2.5% cßn ph©n l©n t¨ng 2.8%. Do vËy c¸c nhµ m¸y míi ®· ®•îc x©y dùng ë gÇn c¸c n¬i cã má quÆng. Cã mét xu h•íng míi lµ ng•êi ta sÏ x©y dùng c¸c nhµ m¸y ph©n bãn ë c¸c n•íc s¶n xuÊt víi sù gãp vèn cña c¸c n•íc kh¸c cã nhu cÇu. C«ng nghiÖp ph©n bãn nãi chung vÉn cßn søc hÊp dÉn víi c¸c nhµ ®Çu t•. ViÖc ph©n bè kh«ng ®Òu (vÒ mÆt ®Þa lý) c¸c nguån nguyªn liÖu vµ c¸c trung t©m s¶n xuÊt sÏ kÝch thÝch th•¬ng m¹i vµ kinh doanh. Trung Quèc vµ Ên ®é cã vai trß quan träng vµ chiÕm mét tû träng kh¸ lín trong ngµnh ph©n kho¸ng nãi chung vµ ph©n supe photphat nãi riªng cña toµn cÇu. Tuy nhiªn Mü vÉn lµ n•íc dÉn ®Çu trong s¶n xuÊt ph©n kho¸ng ®Æc biÖt lµ ph©n DAP vµ ph©n hçn hîp NPK. T¹i ViÖt Nam : Kh¶ n¨ng s¶n xuÊt ph©n bãn supe cña n•íc ta n¨m 2008 •íc t×nh: 1 triÖu tÊn supe l©n, trong ®ã c«ng ty supe photphat vµ hãa chÊt L©m Thao gÇn 820 ngh×n tÊn vµ nhµ m¸y Long Thµnh thuéc c«ng ty ph©n bãn miÒn Nam gÇn 180 ngh×n tÊn. TÝnh ®Õn 30/12/2007, c¶ n•íc cã gÇn 300 c¬ së, c«ng ty, xÝ nghiÖp vµ c¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt ph©n bãn, 35 nhµ nhËp khÈu, 20 v¨n phßng ®¹i diÖn kinh doanh ph©n bãn n•íc ngoµi t¹i ViÖt Nam. ThÞ tr•êng ph©n bãn bÞ bu«ng láng, ch•a cã luËt ph¸p vÒ ph©n bãn. GÇn 60% c¬ së s¶n xuÊt ph©n bãn thiÕu tiªu chuÈn vÒ c«ng nghÖ. Mét sè ®¬n vÞ s¶n xuÊt nhá ®· lîi dông t×nh h×nh thÞ tr•êng biÕn ®éng, gi¸ c¶ leo thang ®Ó s¶n xuÊt ph©n bãn gi¶, kÐm chÊt l•îng vµ nh¸i mÉu m· b¸n ra thÞ tr•êng víi gi¸ rÎ h¬n so víi c¸c nhµ s¶n xuÊt cã c«ng nghÖ tiªn tiÕn. §iÒu nµy ®· lµm thiÖt h¹i cho n«ng d©n vµ nhµ s¶n xuÊt ®ång thßi còng g©y rèi lo¹n thÞ tr•êng. Supephotphat ®•îc s¶n xuÊt trùc tiÕp tõ quÆng photphat vµ axit sunfuric.QuÆng photphat lµ lo¹i kho¸ng vËt tù nhiªn s½n cã t¹i ViÖt Nam: má apatit ë Lµo Cai cã tr÷ l•îng kho¶ng 811 triÖu tÊn vµ kho¶ng 50 triÖu tÊn t¹i c¸c khu vùc kh¸c nh• ë s«ng Ph¸t ( B¾c Bé) , s«ng Bo (miªn Nam). §iÓn h×nh cã 2 nhµ m¸y s¶n xuÊt ë hai miÒn : 41.c«ng ty supephotphat vµ ho¸ chÊt L©m Thao: C«ng ty cã 2 xÝ nghiÖp s¶n xuÊt supe photphat lµ xÝ nghiÖp supe 1 vµ xÝ nghiÖp supe 2.XÝ nghiÖp supe 1 cã c«ng suÊt thiÕt kÕ ban ®Çu lµ 100.000 tÊn/n¨m, sau ®ã, do nhu cÇu sö dông ph©n bãn ngµy cµng t¨ng nªn xÝ nghiÖp ®· n©ng c«ng suÊt, c¶i t¹o thiÕt bÞ lªn 400.000 tÊn/n¨m ®ång thêi më réng thªm xÝ nghiÖp supe sè 2 n¨m 1984 víi c«ng suÊt h¬n 200.000 tÊn/n¨m. Ngoµi s¶n phÈm lµ supe ®¬n, xÝ nghiÖp cßn s¶n xuÊt thªm s¶n phÈm phô tõ chÊt th¶i cña qu¸ tr×nh lµ Na2SiF6 (trõ s©u c«ng nghiÖp) ®Ó b¸n ra thÞ tr•êng víi hµm l•îng kh«ng nhá h¬n 95%.. 2. Nhµ m¸y supe photphat Long Thµnh : Khu vùc miÒn Nam chiÕm h¬n 50% diÖn tÝch ®Êt n«ng nghiÖp cña c¶ n•íc nh• vËy viÖc h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn mét nhµ m¸y cung cÊp ph©n l©n cho c¶ vïng lµ hÕt søc cÇn thiÕt. C«ng suÊt thiÕt kÕ ban ®Çu gåm 2 d©y chuyÒn s¶n xuÊt chÝnh: - Axit sulfuric : 40 000 tÊn/n¨m - Supe photphat ®¬n : 100 000 tÊn/n¨m Nhµ m¸y s¶n xuÊt vµ tiªu thô supe l©n, axit sunfuric vµ mét sè hãa chÊt kh¸c… HiÖn nay nhµ m¸y ®· cung cÊp ph©n supe cho c¸c tØnh ®ång b»ng S«ng Cöu Long, miÒn §«ng Nam Bé, miÒn Trung vµ T©y Nguyªn.Ngoµi ra nhµ m¸y ®· tõng b•íc nghiªn cøu vµ s¶n xuÊt ra nhiÒu s¶n phÈm supe l©n ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña kh¸ch hµng tõng khu vùc. B. S¬ l•îc vÒ c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt supephotphat ®Þnh nghÜa: Supephotphat lµ mét lo¹i ph©n l©n tªn th•¬ng m¹i lµ ph©n supe cã chøa hµm l•îng dinh d•ìng P2O5 hßa tan trong n•íc lµ chñ yÕu. Cßn cã thªm mét Ýt P2O5 tan ®•îc trong Xitrat amon hoÆc axit xitric gäi chung lµ P2O5 h÷u hiÖu cña supe. Tïy theo hµm l•îng cña P2O5 trong s¶n phÈm cã thÓ chØa thµnh 2 lo¹i: - Supephotphat ®¬n: cã chøa P2O5 h÷u hiÖu tæng céng nhá h¬n hoÆc b»ng 19% - Supephotphat kÐp: chøa hµm l•îng P2O5 cao gÇn gÊp ®«i supephotphat ®¬n. Trong c¶ 2 lo¹i ph©n bãn supe ®¬n vµ kÐp ®Òu cã chøa mét phÇn P2O5 kh«ng bÞ ph©n hñy cña nguyªn liÖu, mét phÇn Èm cña n•íc ch•a bay h¬i cïng mét phÇn H3PO4 ch•a ph©n hñy hÕt gäi lµ P2O5 tù do trong s¶n phÈm hay do thñy ph©n cña c¸c s¶n phÈm t¹o ra theo ph¶n øng: Ca(H2PO4)2 + H2O —> CaHPO4 + H3PO4 S¶n xuÊt supephotphat ®¬n sö dông H2SO4 ®Ó ph©n hñy quÆng. S¶n xuÊt supephotphat kÐp sñ dông H3PO4 ®Ó ph©n hñy quÆng. C¬ së lý thuyÕt: 5C¬ së lý thuyÕt cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt supe photphat ®¬n lµ ph¶n øng chuyÓn hãa apatit b»ng axit sunfuric. Thùc chÊt qu¸ tr×nh chuyÓn hãa nµy lµ sù x¶y ra gÇn nh• ®ång thêi hai ph¶n øng hãa häc: 1, Ph¶n øng trao ®æi gi÷a axit sunfuric vµ apatit ®Ó h×nh thµnh axit photphoric 2, Ph¶n øng t¹o supe photphat tõ axit photphoric vµ apatit. Gép 2 qu¸ tr×nh nµy l¹i ta cã ph•¬ng tr×nh: 2Ca5(PO4)3F + 7H2SO4 + 6,5H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4.0,5H2O + 2HF 2. c«ng nghÖ s¶n xuÊt & ph©n tÝch •u, nh•îc ®iÓm 2.1 S¬ ®å s¶n xuÊt supephotphat ®¬n vµ c¸c thiÕt bÞ chñ yÕu 2.1.1 Yªu cÇu quÆng apatit→ - Thµnh phÇn cña quÆng ®•a vµo s¶n xuÊt supe ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu t¹p chÊt thÊp, hµm l•îng P2O5 cao. - Cì h¹t cña quÆng ®¶m b¶o ®¹t lät sµng 0,15mm hoÆc nhá h¬n. - §é Èm kh«ng qu¸ cao < 1%. 2.1.2 Axit sunfuric - Nång ®é axit ph¶i thÝch hîp, th•êng tõ 58% ®Õn 68% tïy nhiÖt ®é m«i tr•êng - L•îng axit thùc tÕ ®•a vµo ph¶n øng cao h¬n lý thuyÕt 5-10%. - NhiÖt ®é ban ®Çu cña axit kho¶ng 55- 600C, tïy theo nhiÖt ®é m«i tr•êng. 2.1.3 Ph©n gi¶i quÆng phèt ph¸t b»ng H2SO4 trong thiÕt bÞ ph¶n øng Trong s¶n xuÊt supe photphat ®¬n th× hai giai ®o¹n 1 vµ 2 tiÕn hµnh kÕ tiÕp nhau chø kh«ng thÓ ®ång thêi v× kh«ng thÓ cã sù tån t¹i ®ång thêi cña axit H2SO4 vµ Ca(H2PO4)2 cã trong dung dÞch n•íc. NÕu chóng cïng tån t¹i th× sÏ cã ph¶n øng: Ca(H2PO4)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H3PO4 Sau ®©y lÇn l•ît giíi thiÖu tõng giai ®o¹n 2.1.4 Giai ®o¹n 1 cña ph¶n øng vµ c¸c yÕu tè ¶nh h•ëng Khi b¾t ®Çu trén axit víi quÆng phèt ph¸t ®Çu tiªn ph¶n øng x¶y ra trªn bÒ mÆt c¸c h¹t quÆng phèt ph¸t cã d• H2SO4 ®Ó t¹o thµnh H3PO4 theo ph¶n øng Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5 H2O = 3H3PO4 + 5CaSO4.0,5H2O + HF Ph¶n øng x¶y ra ngay khi trén quÆng víi axit trong vßng tõ 20 ®Õn 40 phót. Lóc nµy canxi sunphat t¹o ra ë d¹ng CaSO4.0,5H2O råi nhanh chãng chuyÓn thµnh d¹ng khan æn ®Þnh v× ®ang cã nhiÖt ®é cao tõ 110 ®Õn 120OC vµ nång ®é P2O5 lín (42-46%) khi giai ®o¹n 1 kÕt thóc. 6H×nh 1.¶nh h•ëng cña nhiÖt ®é vµ %P2O5 ®Õn sù kÕt tinh cña Canxi sunphat (CaSO4 khan lµ d¹ng chñ yÕu cña Canxi sunphat n»m l¹i trong supe photphat) C¸c yÕu tè ¶nh h•ëng ®Õn giai ®o¹n 1 2.1.4.1 L•îng axit H2SO4 tiªu chuÈn Lµ l•îng axit H2SO4 100% cÇn thiÕt ®Ó ph©n hñy 100 ®¬n vÞ Kg bét quÆng phèt ph¸t. Cã thÓ dùa vµo c¸c ph¶n øng x¶y ra trong giai ®o¹n 1 ®Ó tÝnh l•îng axit tiªu chuÈn lý thuyÕt khi ®· biÕt thµnh phÇn cña quÆng gåm c¶ c¸c t¹p chÊt chøa trong ®ã.Ta sÏ tÝnh ®•îc l•îng H2SO4 tiªu chuÈn cho 100 Kg quÆng phèt ph¸t kh«. 2Ca5F(PO4)3 + 7H2SO4 + 3H2O = 3Ca(H2PO4)2.H2O + 7CaSO4 + 2HF Nh• vËy theo ph¶n øng ta cã 3P2O5 cÇn 7H2SO4 3 x 142 = 426 cÇn 7 x 98 = 686 VËy mçi ®¬n vÞ P2O5 cÇn 1.61 ®¬n vÞ H2SO4 100% CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O 100 98 VËy mçi ®¬n vÞ CaCO3 cÇn 0.98 ®¬n vÞ H2SO4 100% Thùc tÕ khi tÝnh to¸n hµm l•îng c¸c chÊt vµ t¹p chÊt còng chØ tÝnh cho c¸c phÇn chñ yÕu cßn c¸c phÇn kh¸c tiªu hao l•îng axit H2SO4 kh«ng ®¸ng kÓ vµ tiªu hao ®ã còng kh«ng v•ît qu¸ l•îng HF t¹o thµnh khi ph©n hñy quÆng còng tham gia vµo qu¸ tr×nh ph©n hñy quÆng phèt ph¸t. Trong thùc tÕ ®Ó ®¶m b¶o tháa m·n nhu cÇu ph©n hñy cÇn lÊy d• axit so víi lý thuyÕt tõ 6 ®Õn 10%. 2.1.4.2 Nång ®é axit H2SO4 7H×nh 2. Sù phô thuéc møc ®é ph©n hñy quÆng vµo nång ®é H2SO4 Tèc ®é ph©n hñy cña quÆng phèt ph¸t phô thuéc vµo ho¹t ®é cña axit vµ tèc ®é qu¸ b·o hßa cña s¶n phÈm ph¶n øng g©y nªn.Trªn h×nh 2 chØ d¹ng tæng qu¸t sù phô thuéc møc ®é ph©n hñy phèt ph¸t vµo nång ®é axit H2SO4 ban ®Çu (theo cïng mét thêi gian).Do vËy cÇn ph¶i cã mét khu vùc nång ®é axit thÝch hîp. Tïy theo ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt, chÊt l•îng quÆng, nhiÖt ®é ph©n hñy…mµ chän nång ®é axit thÝch hîp. VÝ dô víi Lµo Cai s¶n xuÊt supe phèt ph¸t theo ph•¬ng ph¸p liªn tôc th× nång ®é axit H2SO4 nªn lµ 66-67% vÒ mïa ®«ng vµ 65% vÒ mïa hÌ. 2.1.4.3 NhiÖt ®é axit Th«ng th•êng ®•îc x¸c ®Þnh tïy thuéc vµo nång ®é axit, cô thÓ, víi axit 61% lµ 65 – 75OC. Víi axit 64 – 68% lµ 50 – 60OC. 2.2 §iÒu chÕ vµ trung hoµ ®ît 1. QuÆng apatit nguyªn khai sau khi sÊy nghiÒn cã ®é Èm 1,5 – 3% H2O vµ cì h¹t 95% qua sµng 0,16mm vµ quÆng tuyÓn sau sÊy, sµng (hay nghiÒn) cã ®é Èm 10 – 14% H2O vµ kÝch th•íc cì 0,074mm ®•îc vËn chuyÓn vµo bunke trung gian bé phËn ®iÒu chÕ. Axit sunfuaric cã nång ®é 75 – 77% (th•êng 76%) ®•îc b¬m tï kho chøa axit vÒ xÝ nghiÖp supe vµ chøa ë 3 thïng chøa lín. Tõ thïng chøa axit ®•îc ®•a lªn thïng cao vÞ, ë ®©y cã bè trÝ mét ®•êng èng ch¶y trµn ®Ó duy tr× møc axit kh«ng thay ®æi trong thïng cao vÞ. N•íc c«ng nghiÖp ®•îc b¬m th¼ng tõ ph©n x•ëng n•íc lªn thïng chøa cao vÞ. Theo c«ng nghÖ hiÖn t¹i ®iÒu chÕ th× nång ®é axit ®æ vµo thïng trén trong kho¶ng 70 – 74% nh• vËy ph¶i dïng n•íc ®Ó pha lo·ng axit, mÆt kh¸c còng ph¶i ®iÒu chØnh l•u l•îng axit lo·ng ®æ vµo thïng trén ®Ó ®¶m b¶o n¨ng suÊt axit theo ®óng tØ lÖ L:R. Qu¸ tr×nh pha lo·ng vµ ®iÒu chØnh l•u l•îng axit liªn quan chÆt chÏ víi nhau, khi thay ®æi l•u l•îng n•íc pha lo·ng ®Ó ®¹t nång ®é C% th× dÉn ®Õn n¨ng suÊt thay ®æi vµ ng•îc l¹i khi thay ®æi l•u l•îng axit dÉn ®Õn nång ®é thay ®æi. §Ó ®¹t ®•îc yªu cÇu ta sö dông c¸c thiÕt bÞ sau: - Mét van cÇu ®iÖn khÝ ®iÒu khiÓn gãc më v« cÊp trªn ®•êng èng dÉn n•íc tõ thïng cao vÞ ®Õn èng pha lo·ng. 8- Mét van cÇu ®iÖn khÝ ®iÒu khiÓn gãc më v« cÊp trªn ®o¹n ®•êng èng dÉn axit tõ thïng cao vÞ ®Õn èng pha lo·ng. - L¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ b¸o møc axit, møc n•íc t¹i thïng cao vÞ vµ ®•a vÒ chØ thÞ t¹i hÖ thèng. - L¾p ®Æt thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn van n•íc. ThiÕt bÞ nµy thu nhËn tÝn hiÖu nång ®é xö lý vµ ®•a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn gãc më van thÝch hîp, ®¶m b¶o nång ®é æn ®Þnh theo yªu cÇu, cã thÓ ®iÒu chØnh theo luËt PID. - L¾p ®Æt thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn van axit. ThiÕt bÞ nµy thu nhËn tÝn hiÖu l•u l•îng xö lý vµ ®•a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn gãc më van thÝch hîp, ®¶m b¶o n¨ng suÊt axit æn ®Þnh theo yªu cÇu, cã thÓ ®iÒu chØnh theo luËt PID. - L¾p ®Æt thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn t•¬ng quan. ThiÕt bÞ nµy thu nhËn tÝn hiÖu: Nång ®é vµ n¨ng suÊt axit, xö lý vµ ®•a ra c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn gãc më van axit vµ van n•íc, lu«n ®¶m b¶o mèi quan hÖ t•¬ng quan gi÷a hai ®¹i l•îng. Tõ thïng cao vÞ axit vµ n•íc ®•îc ®Þnh l•îng b»ng hÖ thèng van ®iÒu chØnh b»ng khÝ nÐn (hoÆc b»ng tay) th¸o xuèng cót ch÷ T ®Ó pha lo·ng axit víi n•íc. Tr•íc khi bµo pha lo·ng l•u l•îng axit ®•îc x¸c ®Þnh b»ng ®ång hå ®o l•u l•îng. Axit sau khi pha lo·ng xong cã nång ®é 70 – 74% vµ nhiÖt ®é kho¶ng 45 - 60º sau ®ã ®i qua thïng l•u l•îng axit ®Ó vµo thïng trén. Nång ®é vµ nhiÖt ®é ®•îc ®o b»ng nhiÖt kÕ, tû träng kÕ nÕu ch¹y tay cßn khi ch¹y tù ®éng hay b¸n tù ®éng gi¸ trÞ cña chóng ®•îc hiÓn thÞ trªn ®ång hå ®o hoÆc mµn h×nh ®iÒu khiÓn. Hçn hîp bét apatit tõ bunke trung gian, qua van xibia ®¸y bunke ®•îc ®Þnh l•îng xuèng thïng trén nhê hÖ thèng b¨ng c©n ®Þnh l•îng ®•îc ®iÒu chØnh tù ®éng ®iÒu khiÓn n¨ng suÊt bét apatit b»ng c¸ch thay ®æi tèc ®é ®éng c¬ th«ng qua biÕn tÇn tõ tñ ®iÒu khiÓn ®o l•êng hay mµn h×nh ®iÒu khiÓn. Trén axit víi apatit ®•îc thùc hiÖn trong thïng trén nhê c¸c que khuÊy cã tèc ®é cao. Nh÷ng que nµy cã nhiÖm vô trén thËt ®Òu axit víi apatit ®Ó cho ph¶n øng cña giai ®o¹n i ®•îc thùc hiÖn nhanh chãng vµ dÔ dµng. Thêi gian cho phÐp l•u l¹i cña bét sÖt trong thïng trén tuú thuéc vµo thµnh phÇn cña pha láng ngay ë lóc b¾t ®Çu t¸c dông cña c¸c chÊt ph¶n øng. ViÖc cung cÊp quÆng vµ axit liªn tôc, ®ång thêi bïn ®•îc t¹o thµnh kh«ng ngõng ch¶y ra qua mét tÊm ch¾n sÏ gi÷ cho bét sÖt cã mét thÓ tÝch kh«ng ®æi trong thiÕt bÞ trén, thêi gian l•u l¹i cña nã kh«ng lín tr¸nh bïn ®Æc sÖt lµm mÊt ®é linh ®éng. §èi víi apatit Lµo Cai khi dïng nång ®é axit vµo trén lµ 67 – 68% (cho quÆng apatit kh«) th× thêi gian l•u l¹i cña bét sÖt trong thïng trén lµ 3 – 5 phót vµ nhiÖt ®é cña bét sÖt ra khái thïng trén lµ 110 - 115ºC, sau ®ã ®•îc th¸o xuèng phßng ho¸ thµnh qua tÊm ch¾n theo kiÓu ch¶y trµn. Bét sÖt sÏ ñ thµnh supe trong ho¸ thµnh kho¶ng tõ 1h30 phót ®Õn 2h. Sau khi xuèng phßng ho¸ thµnh kho¶ng 20 phót giai ®o¹n i kÕt thóc hÖ sè ph©n huû 9K1=70 – 77% vµ b¾t ®Çu giai ®o¹n Ii cña qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ Supe. Giai do¹n i kÕt thóc khi axit H2SO4 ®· ph¶n øng hÕt víi quÆng apatit. Phßng ho¸ thµnh cã ®•êng kÝnh 7,1m vµ chiÒu cao 2,9m bªn trong ®•îc bè trÝ bé phËn dao cµo, dao c¾t g¾n trªn vá karusen nªn Supe trong phßng ho¸ thµnh sau khi ñ ®¹t hÖ sè ph©n huû chung cña c¶ qu¸ tr×nh K = 85% vµ hÖ sè ph©n huû riªng cña giai ®o¹n Ii K2 = 60 – 62% sÏ ®•îc c¾t nhá ra råi ®•îc g¹t vµo lç trung t©m vµ ®æ xuèng b¨ng t¶i Supe t•¬i. Giai ®o¹n Ii kÐo dµi liªn tôc t¹i kho ñ. L•îng Supe trong phßng ho¸ thµnh ®•îc khèng chÕ nhá h¬n 2/3 chiÒu cao phßng ho¸ thµnh. Supe ra khái phßng ho¸ thµnh cßn cã mét l•îng P2O5 tù do n»m trong pha láng (chiÕm kho¶ng 10 – 12,5% khèi l•îng supe) ch•a ph¶n øng do pha láng b·o hoµ m«n« canxi phèt ph¸t vµ mét sè muèi kh¸c, l•îng axit cßn l¹i ®•îc bao bäc bëi mµng CaSO4 vµ Ca(H2PO4)2.H2O do ®ã ph¶n øng gi÷a hai pha L:R bÞ c¶n trë, mÆt kh¸c sù tån t¹i cña H3PO4 trong Supe lµm cho s¶n phÈm cã tÝnh hót Èm lµm ¶nh h•ëng xÊu ®Õn tÝnh chÊt vËt lý cña s¶n phÈm.V× vËy ®Ó kh¾c phôc ng•êi ta sö dông quÆng apatit ®Ó trung hoµ Supe t•¬i (do apatit ®em trung hoµ kh«ng bÞ bao bäc bëi mµng CaSO4 vµ Ca(H2PO4)2.H2O nªn bÒ mÆt tiÕp xóc pha t¨ng dÉn ®Õn tèc ®é ph¶n øng t¨ng nhanh) vµ Supe tr•íc khi ra kho ®•îc ®¸nh tung (môc ®Ých lµm nguéi Supe tõ 80 - 90ºC xuèng 40ºC ®Ó kÕt tinh Ca(H2PO4)2.H2O khái pha láng, khi ®ã ph¶n øng giai ®o¹n Ii l¹i tiÕp tôc x¶y ra). ViÖc trung hoµ Supe t•¬i ®ît i ®•îc thùc hiÖn ngay trªn b¨ng t¶i vËn chuyÓn Supe t•¬i ra kho ñ. Bét apatit dïng ®Ó trung hoµ ®ît i lµ hçn hîp bét kh« lÊy tõ b¨ng t¶i cao su vËn chuyÓn bét sau nghiÒn mÞn ra kho vµ quÆng apatit tuyÓn sang kho ®· ®•îc ñ ®Ó gi¶m ®é Èm. Hçn hîp quÆng nµy ®•îc cÇu trôc sè i kho ñ sè i móc ®æ lªn bunke trung hoµ i nhê hÖ thèng cung cÊp xÝch ®Þnh l•îng xuèng 2 b¨ng t¶i cao su vµ ®•îc ®æ vµo b¨ng t¶i Supe t•¬i, l•îng bét sö dông ®Ó trung hoµ ®ît i cho Supe t•¬i lµ 20% (cña l•îng bét apatit cÇn trung hoµ Supe t•¬i). Bét apatit trung hoµ sÏ cung víi Supe t•¬i ®•îc c¾t tõ phßng ho¸ thµnh xuèng cã nhiÖt ®é 80 - 90ºC vµ ®•îc tung cïng Supe vµo kho ñ b»ng m¸y ®¸nh tung. Do ph¶n øng vÉn tiÕp tôc x¶y ra nªn nhiÖt ®é khèi ph¶n øng l¹i t¨ng lªn kho¶ng 50ºC (do ph¶n øng to¶ nhiÖt) pha láng l¹i b·o hoµ Ca(H2PO4)2.H2O vÊu khi ñ t¹i kho 2 – 3 ngµy hµm l•îng P2O5 tù do cßn cao 5 – 7%, v× vËy ta tiÕp tôc trung hoµ lÇn Ii (l•îng bét nµy chiÕm 80% tæng l•îng bét cÇn trung hoµ) vµ dïng cÇu trô ®¶o trén ®Ó tho¸t h¬i n•íc vµ h¹ nhiÖt ®é khèi Supe, t¨ng tèc ®é ph¶n øng giai ®o¹n II. Ph¶n øng trung hoµ: Ca5F(PO4)3 + 7H3PO4+ 5H2O = 5Ca(H2PO4)2.H2O + HF 2.3 §iÒu chÕ vµ trung hoµ ®ît 2. Supe vµ apatit sau khi trung hoµ ®ît I ®•îc m¸y ®¸nh tung tung ra kho. Råi ®•îc cÇu trôc sè I móc ®æ thµnh tõng ®èng trong kho. Sau tõ 2, 3 ngµy tung supe vµo kho supe cßn chøa mét l•îng axit tù do 5-7% v× vËy cÇu II tiÕp tôc ®•a quÆng 10 apatit vµo supe ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh trung hoµ ®ît II vµ ®¶o trén lÇn I. Sau 3 ®Õn 4 ngµy ®¶o trén lÇn I, supe tiÕp tôc ®•îc cÇu III ®¶o trén lÇn II ra c¹nh khu vùc sµng nghiÒn supe, sau 5 ®Õn 8 ngµy sau khi ®¶o trén lÇn II, s¶n phÈm supe l©n ®· ®¹t c¸c tiªu chuÈn kü thuËt c«ng bè (P2O5 h÷u hiÖu, P2O5 tù do, H2O, gèc SO4 2-…) sÏ ®•îc cÇu trôc sè III hoÆc IV móc ®i sµng, nghiÒn, ®¸nh tung tr•íc khi cÊp NPK, b¸n ngoµi. 2.4 T¹o supe phèt ph¸t ®¬n – c¸c •u ®iÓm cña supe phèt ph¸t h¹t §Ó t¹o ®•îc h¹t.Supe ph¶i ®•îc trung hßa kü vµ cã ®é Èm th× míi t¹o ®•îc h¹t (Èm chØ cßn 2,5 – 3%), axit tù do cßn kh«ng ®¸ng kÓ. V× vËy ph©n bãn t¹o h¹t cã thÓ ®•a ngay vµo bãn cho ®Êt trång. NÕu bãn supe d¹ng bét vµo ®Êt, do ¶nh h•ëng cña c¸c yÕu tè sinh lý, hãa häc cña ®Êt sÏ dÉn ®Õn hiÖn t•îng tho¸I gi¶m P2O5, tøc chuyÓn nã tõ d¹ng P2O5 sang d¹ng khã tan, sÏ ¶nh h•ëng ®Õn viÖc dinh d•ìng cña thùc vËt. Cô thÓ: - §Êt kiÒm tÝnh cã nhiÒu c¸cbonat canxi th× Ca(H2PO4)2 + 2CaCO3 = Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 2H2O Ca3(PO4)2 ®é tan rÊt nhá. - §Êt chua do cã s¾t vµ nh«m sÏ t¸c dông víi Ca(H2PO4)2 t¹o muèi khã tan 2Fe(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2FePO4 + Ca(OH)2 + 4H2O 2Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2AlPO4 + Ca(OH)2 + 4H2O HoÆc sinh thµnh muèi kiÒm 4Fe(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2Fe2(OH)3PO4 + Ca(OH)2 + 4H2O 4Al(OH)3 + Ca(H2PO4)2 = 2Al2(OH)3PO4 + Ca(OH)2 + 4H2O T¸c dông tho¸i gi¶m P2O5 cña s¾t vµ nh«m lín h¬n rÊt nhiÒu so víi canxi. §Ó tr¸nh bít hiÖn t•îng trªn tèt nhÊt nªn biÕn d¹ng bét thµnh d¹ng h¹t ®Ó gi¶m bít diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a ph©n bãn víi ®Êt trång. 2.5 D©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt supe phèt ph¸t ®¬n A.Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®•îc thùc hiÖn qua nh÷ng c«ng ®o¹n sau: 1. §Ëp, nghiÒn, gia c«ng nguyªn liÖu apatit. 2. Trén quÆng mÞn víi H2SO4 3. Trén ®¶o hçn hîp ph¶n øng trong phßng hãa thµnh, trung hßa ®ît 1 4. ñ, ®¶o trén supe phèt ph¸t, trung hßa ®ît 2 5. §ãng gãi vµ xuÊt kho. B. S¬ ®å vµ thuyÕt tr×nh: QuÆng ®•îc vËn chuyÓn tõ n¬i khai th¸c qua kh©u tuyÓn chän vµ gia c«ng.QuÆng mÞn ®•îc cung cÊp cho thïng trén, t¹i ®©y quÆng ®•îc trén víi axit 11 sunfuric ®· ®•îc ®iÒu chØnh nång ®é theo yªu cÇu. Hçn hîp apatit vµ axit ra khái thïng trén ®•a vµo thïng hãa thµnh ®Ó tiÕp tôc ph¶n øng t¹o khèi supe photphat t¬i xèp. Supe t•¬i ra khái thïng hãa thµnh ®•îc ®•a vµo kho ñ vµ ®¸nh t¬i t¹o khèi supe xèp vµ tiÕn hµnh trung hßa ë kho ñ ®Õn P2O5 tù do ®¹t yªu cÇu th× xuÊt x•ëng. C. ThiÕt bÞ chÝnh trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt 1. Thïng sÊy quay  CÊu t¹o: - Thïng sÊy ®•îc cÊu t¹o h×nh trô rçng, ®•îc lµm b»ng thÐp tÊm chiÒu dµy = 10mm, ®•îc tùa trªn 4 con l¨n nhê 2 vµnh ®ai b»ng thÐp ®óc.thïng sÊy cã ®é nghiªng 3 - 5º so víi chiÒu ngang.§Ó cho thïng Nguyên liệu quặng mịn Gia công quặng apatit Buồng trộn nguyên liệu Hóa thành supephotphat Ủ Tạo hạt Bụi H2SO4 đặc Khí thải (HF) Khí thải, mịn H2O sản xuất Khí thải Đóng gói sản phẩm 12 sÊy kh«ng bÞ tr«i lªn hoÆc xuèng ng•êi ta bè trÝ c¸c con l¨n chÆn c¹nh vµnh ®ai tr•ît. - Thïng sÊy chuyÓn ®éng nhê ®éng c¬ ®iÖn truyÒn lùc gi¶m tèc sang b¸nh r¨ng lín cña thïng sÊy. - Bªn trong thóng sÊy, phÝa ®Çu cã l¾p ghÐp c¸c c¸nh thÐp cã t¸c dông h•íng quÆng vµo thïng (dµi kho¶ng 1m), cuèi cïng lµ ®o¹n c¸nh ®¶o h×nh sao theo tiÕt diÖn ngang trªn c¸nh sao cso l¾p ghÐp nhiÒu c¸nh ®¶o phô.  Ho¹t ®éng: - QuÆng Èm ®•îc ®•a vµo cöa. - KhÝ lß vµo cöa. Nhê c¸nh h•íng liÖu vµ ®é nghiªng cña thïng sÊy quÆng liªn tôc ®•îc ®¶o trén vµ tiÕp xóc trùc tiÕp víi kh«ng khÝ nãng (khãi lß) tõ lß ®èt dÉn sang. - QuÆng cuèi cung ®•îc ®•a ®i vµo m¸y nghiÒn bóa hoÆc ®•a lªn b¨ng t¶i (quÆng tuyÓn). 2. Thïng trén  CÊu t¹o: - Thïng trén ®•îc cÊu t¹o b»ng thÐp cacbon dµy = 10 mm. - BÒ mÆt trong cña thïng trén ®•îc x©y lãt b»ng vµ v÷a chøa axit (3 líp). - Bé phËn khuÊy trén gåm 4 trôc khuÊy kiÓu m¸i chÌo ®•îc lµm b»ng thÐp hîp kim ®Æc biÖt chÞu ¨n mßn ho¸ häc vµ chÞu mµi mßn tèt: 3 c¸ch khuÊy ®Òu cã t¸c dông ®¶o trén hçn hîp, c¸nh khuÊy thø 4 quay ng•îc chiÒu cã t¸c dông ®Èy bét sÖt xuèng thïng ho¸ thµnh. - PhÇn trôc c¸c c¸nh khuÊy ®•îc bäc lãt cao su l•u ho¸, 3 trôc khuÊy ®•îc l¾p liªn tiÕp nhau, c¸ch nhau kho¶ng 1,1 m.  Ho¹t ®éng: - Hçn hîp bét apatit vµ axit H2SO4 66 – 69% ®•a vµo thïng qua cöa nhê que trén trén ®Òu. - Thêi gian ph¶n øng trong thïng tõ 3 – 5 phót råi ch¶y qua ng¸ch ra theo cöa xuèng phßng ho¸ thµnh. 3. Thïng hãa thµnh  CÊu t¹o: 13 - Thïng ho¸ thµnh cã vá ngoµi ®•îc lµm b»ng thÐp, bªn trong ®•îc ®æ mét líp bª t«ng cèt thÐp dµy 100 mm chÞu axit vµ líp ngopµi cïng còng ®•îc phñ mét líp v÷a ®iabat.Thïng ho¸ thµnh ®•îc dÆt trªn 16 æ trôc l¨n ®ì vµ 16 æ con l¨n chÆn.thïng ho¸ thµnh quay xung quanh mét èng gang cè ®Þnh (èng trung t©m). - N¾p ho¸ thµnh b»ng bª t«ng cèt thÐp chÞu axit cè ®Þnh, bªn trong ho¸ thµnh cã ®Æt bé phËn dao c¾t Supe phèt ph¸t (Kalusen). - Gi÷a phßng dao c¾t vµ ®iÓm rãt bét sÖt tõ thïng trén xuèng ho¸ thµnh ®ùoc ng¨n b»ng 1 bøc t•êng ch¾n (v¾ch ng¨n) b»ng thÐp.  Nguyªn lý lµm viÖc: - Bïn Supe tõ thïng ph¶n øng liªn tôc ch¶y xuèng phßng ho¸ thµnh.Khi phßng ho¸ thµnh quay, khèi Supe ®•îc c¾t b»ng dao c¾t quay ng•îc chiÒu víi phßng ho¸ thµnh r¬i theo èng trung t©m xuèng b¨ng t¶i chuyÓn ra kho ñ.  ChÕ ®é kü thuËt: - ChiÒu cao cho phÐp cña Supe trong phßng ho¸ thµnh b»ng 2/3 chiÒu cao phßng ho¸ thµnh. - ¸p suÊt ©m trong phßng hoa thµnh 5 – 10 mm H2O. D. Nh÷ng sù cè m¾c ph¶i vµ c¸ch kh¾c phôc STT Tªn sù cè Kh¾c phôc 1 Bunke quÆng: quÆng cÊp kh«ng ®ñ cho qu¸ tr×nh sÊy * QuÆng qu¸ bÕt Èm: chän biÖn ph¸p gh× sµng * Cöa th¸o liÖu bÞ kÑt hoÆc khe cÊp liÖu qu¸ nhá: s÷a ch÷a cöa liÖu 2 B¨ng t¶i tÊm: bÞ kÑt hoÆc ®øt xÝch * Nèi xÝch, söa ch÷a b¨ng * Söa ch÷a ®•êng b¨ng ch¹y b¸nh xe xÝch 3 Sù cè kü thuËt tõ b¨ng t¶i: - §øt b¨ng - B¨ng t¶i ch¹y lÖch l¹c * Nèi l¹i b¨ng theo kü thuËt * Söa l¹i c¸c con l¨n ®ì, con l¨n dao h•ëng, thªm ®èi träng ®Ó c¨ng b¨ng t¶i 4 Lß ®èt dÇu mazut (FO) * KiÓm tra vßi phun, b¬m dÇu. 14 - Kh«ng x¶y ra sù bÐn löa, hoÆc kh«ng cã dÇu - Sù cè næ khÝ - G¹ch lß ch¸y, ch¶y hoÆc sù cè sôp g¹ch chÞu löa * KiÓm tra èng dÉn dÇu, t×m nguyªn nh©n ®Ó kh¾c phôc * Tr•íc khi ch©m löa ®èt dÇu ph¶i ch¹y qu¹t hót, më van th«ng khãi * Gi¶m nhiÖt lß ®èt b»ng c¸ch gi¶m l•îng dÇu * Ngõng lß theo kÕ ho¹ch sÏ x©y l¹i lß * Th•êng xuyªn kiÓm tra chÕ ®é lµm viÖc cña lß ®èt ®Ó nhiÖt ®é cña lß kh«ng v•ît qu¸ 800oC 5 ThiÕt bÞ sÊy quay: bÞ kÑt, kh«ng quay * KiÓm tra ®éng c¬ gi¶m tèc * KiÓm tra 2 hép vµo liÖu ®Çu vµ cuèi lß, t×m nguyªn nh©n kh¾c phôc * KiÓm tra sù quay cña 2 bÖ ®ì con l¨ng, ®iÒu chØnh thùc tÕ s¶n xuÊt 6 ThiÕt bÞ röa khÝ sñi bät kh«ng cã t¸c dông khö bôi * Söa l¹i van n•íc vµo, mùc n•íc ë ®¸y thiÕt bÞ 7 Qu¹t hót khãi: - BÞ rung ®éng, g©y ån - §éng c¬ ch¹y qu¸ t¶i * C©n chØnh bul«ng ®Õ mãng * §Öm cao su mÒm gi÷a phÇn bª t«ng vµ thiÕt bÞ * C©n b»ng l¹i m¸y * Gi¶m t¶i qu¹t giã b»ng van l¸ ch¾n * Khèng chÕ nhiÖt ®é vá ®éng c¬, nhiÖt ®é nhá h¬n 60oC 7 C¸c thiÕt bÞ kh¸c - B¨ng t¶i quÆng kh« mÞn vµ b¨ng t¶i ph¸t sinh nhiÒu bôi vµ lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh - Van sao vµ vÝt t¶i (nÕu dïng) kh«ng lµm viÖc - §•êng èng phèi thao, gi¸ ®ì ®Çu cuèi thiÕt bÞ sÊy bÞ rung * T×m c¸ch söa ch÷a, kh¾c phôc. Dïng ®•êng èng th«ng hót cña qu¹t hót khãi ®Ó gi¶m bôi * Lµm viÖc tèt sÏ gi¶m l•îng bôi, kh«ng bÞ m¾c kÑt * Ph¶i söa ch÷a cè ®Þnh l¹i, nÕu van ch¾n bÞ kÑt ph¶i söa ch÷a t¹i chç 15 ®éng, bÞ ®äng bôi quÆng 3. VÊn ®Ò m«i tr•êng trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt Supe photphat. a. khÝ th¶i Do ®Æc thï cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt Supe nªn qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ph¸t sinh nhiÒu khÝ th¶i ®éc h¹i Nguån g©y « nhiÔm khÝ th¶i th•êng lµ tõ qu¸ tr×nh dì quÆng, vËn chuyÓn quÆng vµo kho, tinh chÕ nguyªn liÖu: ®Ëp, nghiÒn, sµng… cÊp liÖu trªn hÖ thèng b¨ng t¶i, ®ãng bao. KhÝ th¶i vµ bôi tõ m¸y sÊy, nghiÒn nguyªn liÖu chñ yÕu lµ CO2, NOx, SO2, CO… vµ bôi quÆng apatit, l•îng bôi nµy ®· ®•îc läc qua xyclon vµ thiÕt bÞ läc bôi mµng •ít tuy nhiªn vÉn ch•a triÖt ®Ó.  KhÝ th¶i tõ qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ nh•: HF, SiF4, SiO2, bôi photphat. L•îng bôi khÝ th¶i tõ c«ng ®o¹n tinh chÕ nguyªn liÖu - V•ît qu¸ chØ tiªu cho phÐp, ngoµi ra do dïng than lµm nguyªn liÖu ®èt sinh ra CO, CO2, NOx… mÆc dï cã thiÕt bÞ xö lý bôi nh•ng vÉn kh«ng xö lý hÕt.  KhÝ th¶i tõ c«ng ®o¹n ®iÒu chÕ: chñ yÕu lµ HF, SiF4 thÊt tho¸t tõ kh©u hÊp thô vµ qu¸ tr×nh ñ chÝn, khÝ nµy rÊt ®éc h¹i vµ ¶nh h•ëng ®Õn con ng•êi. MÆc dï ®· ®ù¬c hÊp thô vµ s¶n xuÊt trõ s©u c«ng nghiÖp nh•ng vÉn cßn mét phÇn kh¸ lín HF, SiF4 ®ù¬c th¶i ra m«i tr•êng.  §Æc tÝnh m¸y xyclon : §Ó thu håi c¸c khÝ th¶I cuèn ®I th•êng sö dông c¸c xyclon d¹ng xilanh vµ d¹ng h×nh nãn (H×nh d•íi). C¸c xyclon lµm viÖc nh• sau: KhÝ cïng c¸c tiÓu phÇn vµo phÇn xo¾n bªn trªn cña xyclon qua ®o¹n èng vµo, d•íi ¶nh h•ëng cña lùc ly t©m c¸c tiÓu phÇn trong kh«ng khÝ bÞ va ®Ëp vµo thµnh xyclon, lµm mÊt vËn tèc quay vµ d•íi ¶nh h•ëng cña träng lùc c¸c h¹t r¬i xuèng qua cöa thæi vµo phÔu chøa khÝ ®•îc lµm s¹ch tiÕp tôc quay lªn phÝa trªn vµ ®•îc th¶i vµo kh«ng khÝ qua èng x¶ . Thùc tÕ ®· chøng minh r»ng c¸c h¹t bôi cã kÝch th•íc nhá h¬n 10µm th× viÖc thu håi b»ng xyclon lµ kh«ng cã hiÖu qu¶ ®Ó t¸ch chóng cÇn ph¶i cã bé läc kh« hay bé läc b»ng dÇu. 16 b. N•íc th¶i Nguån n•íc th¶i chñ yÕu cña xÝ nghiÖp lµ c¸c lo¹i n•íc hÊp thô, xö lý khÝ. L•îng n•íc tõ hÖ thèng xö lý bôi, xö lý Flo, s¶n xuÊt thuèc trõ s©u c«ng nghiÖp. N•íc th¶i sau xö lý bôi tuÇn hoµn l•îng n•íc th¶i tõ xö lý Flo vµ s¶n xuÊt Na2SiF6 cã chøa HCl mang tÝnh axit nªn ®•îc xö lý b»ng s÷a v«i vµ th¶i trùc tiÕp ra ngoµi. c. ChÊt th¶i r¾n. T¹i xÝ nghiÖp, chÊt th¶i r¾n ®•îc tËp trung chñ yÕu ë kh©u ®èt than t¹o xØ g©y « nhiÔm côc bé. L•îng xØ nµy kh«ng mang tÝnh nguy h¹i nhiÒu nªn ®ù¬c t¸i sö dông ®Ó ®ãng g¹ch hoÆc lµm vËt liÖu x©y dung, lµm ®•êng… 17 Ngoµi ra cßn cã mét l•îng cÆn keo silic ë d¹ng gel trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt trõ s©u c«ng nghiÖp. 4. Mét vÝ dô cô thÓ vÒ vÊn ®Ò m«i tr•êng: VÊn ®Ò m«i tr•êng chung cña c«ng ty supephotphat vµ ho¸ chÊt L©m Thao I. §¸nh gi¸ chung vÒ hiÖn tr¹ng m«i tr•êng. VÊn ®Ò m«i tr•êng ®ang lµ vÊn ®Ò ®•îc quan t©m hµng ®Çu v× nã cã ¶nh h•ëng trùc tiÕp ®Õn m«i tr•êng vµ søc khoÎ ng•êi lao ®éng vµ nh©n d©n khu vùc xung quanh. Qua ®¸nh gi¸ s¬ bé th× m«i tr•êng cña c«ng ty supephotphat vµ ho¸ chÊt L©m Thao cßn tån t¹i mét sè vÊn ®Ò sau: - PhÇn lín n•íc th¶i cña c«ng ty mang tÝnh axit do ®Æc thï s¶n xuÊt cña c«ng ty. Nguån gèc ph¸t sinh lµ ë n•íc hÊp thô, n•íc lµm m¸t (xÝ nghiÖp axit), n•íc röa bôi, khÝ, ®iÒu chÕ Na2SiF6 (xÝ nghiÖp supe). MÆc dï n•íc th¶i cã xö lý t¹i nguån b»ng c¸ch trung hoµ b»ng s÷a v«i nh•ng l•îng th¶i axit ra ngoµi m«i tr•êng vÉn kh«ng hoµn toµn triÖt ®Ó. - Do ®Æc tr•ng s¶n xuÊt cña nhµ m¸y nªn trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ph¸t sinh ra rÊt nhiÒu khÝ ®éc, bôi kim lo¹i. Tõ qu¸ tr×nh vËn chuyÓn, dì nguyªn liÖu, ®Ëp, nghiÒn, sµng, ®ãng bao s¶n phÈm. L•îng khÝ th¶i sinh ra trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt bao gåm: SO2, NOx, H2S, bôi quÆng apatit, h¬i l•u huúnh, CO, Flo… ®©y lµ c¸c khÝ ®éc, rÊt cã h¹i cho søc khoÎ con ng•êi vµ m«i tr•êng. - D©y chuyÒn s¶n xuÊt cò, l¹c hËu g©y rß gØ c¸c hãa chÊt ®éc h¹i trªn c¸c ®•êng èng dÉn vµ thiÕt bÞ - « nhiÔm tiÕng ån t¹i c¸c khu cùc m¸y nÐn khÝ, b¬m n•íc, b¬m axit, qu¹t hót giã, m¸y sÊy thïng quay, m¸y nghiÒn bi… - « nhiÔm nhiÖt t¹i t¸c khu vùc lß ®èt, trao ®æi nhiÖt. NhiÖt ®é khu vùc nµy cao h¬n nhiÖt ®é xung quanh rÊt nhiÒu - MÆc dï ®· ®•îc xö lý vµ gi¶m thiÓu nh•ng mét l•îng SO2, SO3, HF, SiF4… vÉn ®•îc th¶i ra m«i tr•êng kh¸ nhiÒu g©y ra « nhiÔm kh¸ nÆng ë kh«ng khÝ khu vùc thÞ trÊn L©m Thao, cã thÓ c¶m nhËn kh¸ râ mïi cña khÝ Flo mçi khi trêi m•a hoÆc vµo buæi s¸ng ë khu vùc d©n c• xung quanh. 18 - L•îng khãi th¶i, h¬i n•íc th¶i ra m«i tr•êng qu¸ nhiÒu, lµm t¨ng kh¶ n¨ng hÊp thô nhiÖt vµ c¶n trë ¸nh n¾ng mÆt trêi chiÕu xuèng khu vùc xung quanh. II. Mét sè biÖn ph¸p gi¶m thiÓu « nhiÔm m«i tr•êng. 1. Xö lý vµ gi¶m thiÓu l•îng khÝ th¶i T¹i xÝ nghiÖp s¶n xuÊt axit: - Tõ khi ®æi míi c«ng nghÖ thay thÕ nguyªn liÖu quÆng pirit sang sö dông S nguyªn chÊt ®· gi¶m thiÓu mét l•îng khÝ th¶I, chÊt th¶i r¾n kh¸ lín, ®Æc biÖt lµ c¸c khÝ th¶i ®éc h¹i. - N©ng hiÖu suÊt chuyÓn ho¸ SO2 b»ng SO3 b»ng c¸ch thay ®æi xóc t¸c tõ tiÕp xóc ®¬n sang tiÕp xóc kÐp. HiÖu suÊt chuyÓn ho¸ SO2 ®¹t 99.6% ë axit 2 vµ 99.9% ë axit 3 nªn ®· gi¶m ®¸ng kÓ l•îng khÝ SO2 ph¸t t¸n ra m«i tr•êng - L¾p ®Æt nÕn khö mï t¹i c¸c th¸p hÊp thô ®Ó gi¶m l•îng mï axit ®¸ng kÓ trong khi phãng kh«ng T¹i xÝ nghiÖp s¶n xuÊt supe: - Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt supe ph¸t sinh mét l•îng bôi rÊt ddn, ®Ó thu bôi khÝ, sö dông hÖ thèng sñi bät läc bôi mµng •ít. N•íc phun vµo c¸c thiÐt bÞ nµy, bôi ®•îc lµm Èm vµ gi÷ l¹i, qua ao l¾ng vµ quay trë l¹i s¶n xuÊt. Nhê vËy, kh«ng khÝ tho¸t ra ngoµi ®¹t tiªu chuÈn m«i tr•êng 50mg/m3. - Xö lý khÝ Flo: trong qu¸ tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ supe ph¶i th¶i ra 1 l•îng HF, SiF4 rÊt lín, kho¶ng 20% Flo chuyÓn sang d¹ng khÝ. V× vËy, khÝ th¶ii nµy ®•îc hÊp thô cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt trõ s©u c«ng nghiÖp, khÝ chøa Flo ®•îc hÊp thô b»ng hÖ thèng nhiÒu cÊp gåm 2 th¸p hÊp vµ bÓ hÊp thô. Nång ®é Flo sau xö lý ®¹t tiªu chuÈn th¶i ra m«i tr•êng (50mg/m3). 2. Xö lý n•íc th¶i Xö lý n•íc th¶i s¶n xuÊt: N•íc s¶n xuÊt gåm 2 lo¹i lµ n•íc lµm m¸t vµ n•íc c«ng nghiÖp. N•íc lµm m¸t ®•îc thu gom ®Þnh k× vµ xö lý t¹i hå tuÇn hoµn, l•îng cÆn ®•îc th¸o bá. N•íc trong hå tuÇn hoµn l¹i cho s¶n xuÊt. N•íc th¶i c«ng nghiÖp hÇu hÕt mang tÝnh axit, do ®ã ®•îc trung hoµ b»ng s÷a v«i ®Õn pH = 6.5 – 7 sau ®ã th¶i trùc tiÕp ra s«ng Hång. Xö lý n•íc th¶i sinh ho¹t: 19 L•îng n•íc th¶i sinh ho¹t cña toµn bé c«ng ty chñ yÕu ë nhµ ¨n, khu vÖ sinh, n•íc t¾m cña c«ng nh©n… ®•îc xö lý ë bé phËn xö lý n•íc th¶i sinh ho¹t cña c«ng ty. 3. Xö lý chÊt th¶i r¾n Bét apatit ®•îc thu håi t¹i c¸c thiÕt bÞ thu bôi vµ t¸i sö dông ChuyÓn xØ lµm phô gia xi m¨ng vµ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh giao th«ng, lµm ®•êng… tuy nhiªn, do nhu cÇu tiªu thô s¶n phÈm nµy chØ chiÕm 10% c«ng suÊt cña nhµ m¸y nªn xØ than cña c¸c lß ®èt ®•îc ®•a sang s¶n xuÊt g¹ch pavanh (g¹ch kh«ng nung). Bïn th¶i cña hÖ thèng xö lý n•íc th¶i tËp trung lµ CaSiF6 vµ CaSO4 ®•îc ®•a vÒ b·i th¶i cña c«ng ty. CÆn cña qu¸ tr×nh ho¸ láng S chiÕm 1 l•îng nhá nh•ng ch•a ®•îc xö lý vÒ b·i th¶i cña c«ng ty. M¸y mãc thiÕt bÞ háng ®•îc mang ®i t¸i chÕ hoÆc xö lý råi ch«n lÊp. ChÊt th¶i sinh ho¹t, bao b×, tói nilon, 1 phÇn t¸i sö dông, 1 phÇn ®•a ®i ch«n lÊp. 4. Mét sè ®Ò xuÊt vÒ vÊn ®Ò m«i tr•êng. BiÖn ph¸p qu¶n lý: cÇn n©ng cao c«ng t¸c qu¶n lý trong néi bé c«ng ty, xö lý nghiªm kh¾c khi ph¸t hiÖn l•îng th¶i qu¸ møc cho phÐp. N©ng cao chÊt l•îng m«i tr•êng b»ng hÖ thèng c©y xanh trong kho¶ng ®Êt trèng cña c«ng ty. BiÖn ph¸p c«ng nghÖ: ®Ò xuÊt ph•¬ng ph¸p thu håi axit trong n•íc th¶i cña c¸c th¸p röa ®Ó t¸i sinh v× theo tÝnh to¸n l•îng axit t•¬ng ®èi cao nÕu thu håi ®•îc sÏ bít c«ng ®o¹n trung hoµ b»ng s÷a v«i vµ tiÕt kiÖm ®•îc mét l•îng axit lín. §èi víi khÝ th¶i, cÇn lu«n lu«n kiÓm tra ®é kÝn cña ®•êng èng dÉn khÝ ®¶m b¶o kh«ng cã sù rß gØ khÝ, ®ång thêi duy tr× c¸c ®iÒu kiÖn kü thuËt ®Ó ®¹t ®é chuyÓn ho¸ cao nhÊt. Víi « nhiÔm nhiÖt, tËn dông h¬i n•íc thõa x©y dùng nhµ m¸y ®iÖn cung cÊp cho c«ng ty Víi chÊt th¶i r¾n, tËp trung ch«n lÊp t¹i b·i th¶i riªng cña ®Þa ph•¬ng, tËn dông nguån chÊt th¶i nµy sau ph©n lo¹i ®Ó lµm ph©n vi sinh, kh«ng ®æ trùc tiÕp ra s«ng Hång. §èi víi dÇu mì ë tr¹ng th¸i tù do næi trªn mÆt n•íc cÇn ®ù¬c t¸ch b»ng ph•¬ng ph¸p c¬ häc, sôc khÝ ®Ó ®iÒu hoµ chÊt l¬ long trong n•íc b»ng keo tô, kÕt tña, l¾ng ®äng. 20 Tãm l¹i, « nhiÔm m«i tr•êng t¹i c«ng ty Supephotphat vµ ho¸ chÊt L©m Thao cã ¶nh h•ëng lín ®Õn khu vùc d©n c• xung quanh do ®ã viÖc qu¶n lý nghiªm vµ xö lý triÖt ®Ó lµ cÇn thiÕt. Do cßn nhiÒu h¹n chÕ nªn kh¶ n¨ng ®Çu t• c«ng nghÖ xö lý lµ khã kh¨n, tuy nhiªn kh«ng thÓ coi nhÑ viÖc xö lý c¸c chÊt th¶i ph¸t sinh v× nã ¶nh h•ëng ®Õn c©n b»ng sinh th¸i vµ søc khoÎ con ng•êi còng nh• c«ng nh©n lµm viÖc cña c«ng ty. Môc lôc Trang Lêi më ®Çu 1 1.T×nh h×nh s¶n xuÊt vµ S¬ l•îc vÒ c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt supephotphat 2 A. T×nh h×nh s¶n xuÊt supe photphat 2 B. S¬ l•îc vÒ c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt supephotphat 4 2. c«ng nghÖ s¶n xuÊt & ph©n tÝch •u, nh•îc ®iÓm 5 2.1 S¬ ®å s¶n xuÊt supephotphat ®¬n vµ c¸c thiÕt bÞ chñ yÕu 5 2.2 §iÒu chÕ vµ trung hoµ ®ît 1. 7 21 2.3 §iÒu chÕ vµ trung hoµ ®ît 2. 9 2.4 T¹o supe phèt ph¸t ®¬n – c¸c •u ®iÓm cña supe phèt ph¸t h¹t 10 2.5 D©y chuyÒn c«ng nghÖ s¶n xuÊt supe phèt ph¸t ®¬n 10 3.VÊn ®Ò m«i tr•êng trong c«ng nghÖ s¶n xuÊt Supe photphat. 15 4.Mét vÝ dô cô thÓ vÒ vÊn ®Ò m«i tr•êng: 17