Фосфориты месторождения Каратау являются основным сырьем для производства фосфора. Кроме основного вещества общей формулы ЗСа3(Р04)2-СаХ2 (где X — фтор, хлор или гидроксил), они содержат натрий, калий, алюминий, железо и другие элементы в виде углекислых и сернокислых солей, обуславливающих состав загрязнений печного газа, а затем фосфора и сточных вод. В качестве восстановителя фосфора используют кокс, в качестве флюса — кварцит.
Для сточных вод, имеющих pH>5, особенно богатых высокодисперсными взвесями, при первичном осветлении с целью обеспечить надлежащую скорость осаждения взвесей применяют коагулянт — раствор сернокислого алюминия.
В результате этих реакций образуется взвесь хлопьевидных частиц фтористого кальция, кальциевых солей фосфорной кислоты и гидратированной двуокиси кремния, и ранее осветленная вода вновь превращается в суспензию. Развитая поверхность полученных хлопьевидных частиц должна обеспечить практически полное соосаждение высокодисперсной фосфорсодержащей взвеси, не удаленной из сточной воды при первичном осветлении.
Полнота удаления взвешенных частиц, содержащих элементарный фосфор, зависит от эффективности процесса вторичного осветления сточных вод. Для укрупнения взвесей малорастворимых солей кальция, а следовательно, для повышения скорости их осаждения, в полученную при нейтрализации суспензию добавляют раствор полиакриламида, выполняющего роль флокулянта.
Основным оборудованием технологической линии очистки сточных вод являются отстойники и нейтрализатор, снабженные контрольно-измерительными приборами и устройствами для автоматического регулирования.Осветление фосфорсодержащих сточных вод осуществляется в отстойниках-сгустителях типа СО-9, схема которого приведена на рис. 1..
Если бы величина pH сточных вод и скорость их поступления были постоянными, то количество нейтрализующего реагента можно было бы подавать с постоянной скоростью, например, известкового молока из расчета 28 г СаО на 1 грамм-эквивалент кислот. Однако pH сточных вод непрерывно изменяется и колеблется в широких пределах. Нередки случаи залповых сбросов сточных вод в цех очистки. Кроме того, часть нейтрализующего реагента расходуется на осаждение раство римых фтористых солей. Все это вызывает затруднения в дозировке нейтрализующего реагента.
При взаимодействии негашеной извести с водой выделяется большое количество тепла; в результате этой реакции образуется гидроокись кальция в виде тонкой суспензии — так называемое известковое молоко, которое сливается в лоток 5 и далее поступает в сборники, откуда насосами подается в дозировочные баки.
Фосфор, содержащийся в шламе, утилизируют с целью снижения производственных потерь. Для сжигания на термическую фосфорную кислоту фосфор желательно выделить из шлама. Эта задача решается практически путем дистилляции, т. е. испарения и конденсации жидкой фазы.
Элементарный желтый фосфор (Р4) представляет собой аморфное вещество желтоватого цвета со специфическим чесночным запахом. Температура плавления 44,1° С, температура кипения 280,5° С, плотность 1,82 г/см3.