Reazione fosfati e depurazione vapori

Le rocce fosfatiche (fosforiti) sono formazioni che derivano da depositi di residui fossili di mare e sono ricche di fosfato di calcio. Le rocce presenti in natura sono di fatto inerti e per rendere il fosforo disponibile alle piante occorre dissociare il fosfato dal calcio. Per fare ciò occorre ridurre le rocce in polveri finissime e attaccarle con acido, solforico o fosforico, per produrre due fertilizzanti di base il SSP (Single Super Phosphate) o il TSP (Triple Super Phosphate).

Progettiamo e realizziamo il sistema completo per la reazione delle fosforiti basato sul principio della cantina Kuhlmann: In un miscelatore dinamico si immettono le polveri, l’acido e l’acqua di reazione quindi si lascia cadere lo slurry generato nel mixer su un nastro trasportatore per completare la reazione di attacco.

Una capote disposta su tutta la lunghezza del nastro trasportatore, tenuta in depressione mediante un sistema aspirante, impedisce ai gas e vapori che si sviluppano durante la reazione di attacco acido, di diffondere nell’ambiente.

I fumi aspirati dalla cantina Kuhlmann vengono depurati con un sistema di abbattimento a più stadi. Nei primi stadi, costituiti, ciascuno, da un tubo Venturi e da un ciclone, si abbattono le particelle solide trascinate dalla corrente gassosa e parte dei gas di reazione. Negli stadi finali costituiti da un tubo Venturi con Ciclone e da uno o più scrubber si completa la depurazione dei gas e si controlla il PH del flusso emesso in atmosfera.

Mixer dinamico e dosaggio reagenti

All’interno di un cilindro rivestito di materiale resistente agli acidi ruota ad alta velocità un albero dotato di pale di acciaio speciale resistente sia all’acido che alla abrasione della polvere.

Dall’alto vengono introdotti i reagenti, fosforite fine, acido e acqua mentre da un foro laterale sulla parte bassa esce lo slurry di reazione che cade sul tappeto della cantina Khulmann.

La fosforite viene dosata in continuo mediate un nastro estrattore dosatore controllato elettronicamente da celle di carico ed encoder.
I fluidi, acido e acqua vengono dosati in continuo mediante misuratori di portata del tipo massico.

Cantina Kuhlmann

Un nastro trasportatore traslante a bassissima velocità (1m/min) consente il completamento delle reazioni tra acido, acqua e fosforiti in modo da rendere il fosfato (P2O5) solubile.

Il nastro trasportatore e trascinato da una motorizzazione nella zona di scarico ed è tenuto in tensione da un contrappeso legato al tamburo di rinvio.
Il tappeto è nella prima parte a conca e nella parte finale piano. Lo slurry proveniente dal mixer dinamico cade nella zona a conca e viene contenuto mentre lo sviluppo dei gas di reazione e l’evaporazione dell’acqua rendono sempre più consistente la massa in reazione.
Dopo alcuni minuti di reazione i reagenti e i prodotti di reazione hanno una consistenza solida tale che il nastro trasportatore può essere di tipo piano.
La cantina è dotata di una capote, realizzata in materiale antiacido, che copre tutta la lunghezza del trasportatore.
All’estremità opposta al mixer, la testata di comando del nastro trasportatore è contenuta in un’ampia cassa contenente un aspo rotante che frantuma il fosfato solidificato e ormai al termine della reazione.
Il prodotto ottenuto, avente la consistenza di una polvere umida viene inviata mediante trasportatori allo stoccaggio dove avviene il completamento di tutte le reazioni coinvolte.

Depurazione dei gas

I gas che si sviluppano durante la reazione di attacco acido sono aspirati da un ventilatore posto a valle di un sistema di depurazione costituito da più stadi di lavaggio. I primi stadi sono costituiti da tubi venturi e cicloni connessi tra loro.
Il tubo Venturi ha la funzione di facilitare il contatto tra gas e acqua di lavaggio mentre il ciclone con l’effetto centrifugo provvede a separare le particelle solide trascinate dal flusso aspirato.

Gli stadi finali servono ad affinare il lavaggio e quindi la depurazione dei vapori di reazione e sono costituiti da scrubber.

Estrattore dosatore a nastro

Dosatore molto preciso costituito da un nastro trasportatore che attua l’estrazione dalla tramoggia e il controllo continuo della portata grazie a sistemi elettronici di pesata in continuo.
Oltre al controllo della velocità la precisione della portata è assicurata da sistemi di controllo dell’apertura della bocca di estrazione dalla tramoggia.

Il sistema completo di depurazione è quindi composto da gruppi venturi+ciclone, da scubber finitori, da un ventilatore di aspirazione e da una ciminiera di emissione in atmosfera.