Tài liệu Sản xuất phân supe photphat

Lêi 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 1 1.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 Lóa Urª (kg/ha) 130 Supe l©n (kg/ha) 200 KCl (kg/ha) 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 2 thÕ 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 : 3 1.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 nhvËy 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: 4 C¬ 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. 5 H×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 6 H×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. 7 - 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 8 K1=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 9 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 SO42-…) 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 10 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. Gia công quặng apatit Bụi Nguyên liệu quặng mịn H2SO4 đặc H2O sản xuất Buồng trộn nguyên liệu Hóa thành supephotphat Ủ Khí thải, mịn Khí thải (HF) Khí thải Tạo hạt Đóng gói sản phẩm 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 11 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: 12 - 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 1 Bunke quÆng: quÆng cÊp kh«ng ®ñ cho qu¸ tr×nh sÊy Kh¾c phôc * 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 3 Sù cè kü thuËt tõ b¨ng t¶i: - §øt b¨ng 4 - B¨ng t¶i ch¹y lÖch l¹c * Nèi xÝch, söa ch÷a b¨ng * Söa ch÷a ®-êng b¨ng ch¹y b¸nh xe xÝch * 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 Lß ®èt dÇu mazut (FO) * KiÓm tra vßi phun, b¬m dÇu. 13 5 6 7 7 - Kh«ng x¶y ra sù bÐn löa, hoÆc * KiÓm tra èng dÉn dÇu, t×m nguyªn nh©n ®Ó kh¾c phôc kh«ng cã dÇu * Tr-íc khi ch©m löa ®èt dÇu ph¶i - Sù cè næ khÝ ch¹y qu¹t hót, më van th«ng khãi - G¹ch lß ch¸y, ch¶y hoÆc sù cè * Gi¶m nhiÖt lß ®èt b»ng c¸ch gi¶m l-îng dÇu sôp g¹ch chÞu löa * 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 ThiÕt bÞ sÊy quay: bÞ kÑt, kh«ng * KiÓm tra ®éng c¬ gi¶m tèc quay * 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 ThiÕt bÞ röa khÝ sñi bät kh«ng cã * Söa l¹i van n-íc vµo, mùc n-íc t¸c dông khö bôi ë ®¸y thiÕt bÞ Qu¹t hót khãi: * C©n chØnh bul«ng ®Õ mãng - BÞ rung ®éng, g©y ån * §Öm cao su mÒm gi÷a phÇn bª t«ng vµ thiÕt bÞ - §éng c¬ ch¹y qu¸ t¶i * 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 C¸c thiÕt bÞ kh¸c * T×m c¸ch söa ch÷a, kh¾c phôc. Dïng ®-êng èng th«ng hót cña - B¨ng t¶i quÆng kh« mÞn vµ b¨ng t¶i ph¸t sinh nhiÒu bôi vµ qu¹t hót khãi ®Ó gi¶m bôi * Lµm viÖc tèt sÏ gi¶m l-îng bôi, lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh kh«ng bÞ m¾c kÑt - Van sao vµ vÝt t¶i (nÕu dïng) * Ph¶i söa ch÷a cè ®Þnh l¹i, nÕu van ch¾n bÞ kÑt ph¶i söa ch÷a t¹i kh«ng lµm viÖc chç - §-êng èng phèi thao, gi¸ ®ì ®Çu cuèi thiÕt bÞ sÊy bÞ rung 14 ®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. 15 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… 16 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 cxung quanh. 17 - 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: 18 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. 19 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 2 nghÖ s¶n xuÊt supephotphat A. T×nh h×nh s¶n xuÊt supe photphat B. S¬ l-îc vÒ c¸c c«ng nghÖ s¶n xuÊt supephotphat 2 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. 20 7