Способ получения фосфорной кислоты

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ из карбонатсоаер.. Зкащих природных фосфатов, заключающийся в разложении сырья оборотной фосфорнсЛ кислотой, нейтрализованной аммиаком, с последующей обработкой пульпы серной кислотой, отделением продукта от осацка сульфата кальция фильтрацией, промывкой его и возвратом промывочных вод на разложение в качестве обороЬ ной фосфорной кислоты, о т л и ч а и и с я тем, что, с целью повьпиения выхода продукта и скорости фильтрации и снижения пенообразования, концентрацию пятиокиси фосфора и мольное соотношение NH.J: 12-s оборотной фосфорной кислоте поддерживают равными 7-12 мас.% и 0,1-О,5 соответ ственно. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,.SU„„1047831

З(д) С 01 В 25/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторскому свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3259969/23-26 (22) 11.03.81 (46) 15. 10,83. Бюл. ¹ 38 (72) Г. И. Бахтинов, B. А, Нерлов,, В, В. Штоллер и В. А, Тихонов (53) 661.634.2 (088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР № 513920, кл. С 01 В 25/22, 1974.

2. «Химическая промышленность", 1976, № 1, с. 30-31.

3. Авторское свидетельство СССР № 431142, кл. С 05 В 7/00, 1971. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОС»

ФОРНОЙ КИСЛОТЫ из карбонатсоцер

:жаших прироцных фосфатов, заключающийся в разложении сырья оборотной фосфорной кислотой, нейтрализованной аммиаком, с послецуюшей обработкой пульпы сер ной кислотой, отделением продукта от осадка сульфата кальция фильтрацией, промывкой его и возвратом промывочных вод на разложение в качестве оборотной фосфорной кислоты, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения выхоца продукта и скорости фильтрации и снижения пенообразования, концентрацию пятиокиси фосфора и мольное со отношение NH . P20 в оборотной фосфорной кислоте поццерживают равными 7-12 масЛ и 0,1-0,5 соответственно.

1;т 3 3 3, 3л

«13

111 2 т/тзб ...3, 1«ттттЕ «i; c ii.=-:2 тт —..ПООбу

", - — Н т; «P= КЕТИОННОй фОС!уОРНОй дт.-,-,; =.- .т}, ; 2 ИЗ вЂ”. рти ррднт,с/«фссфа ТОВ

=.}К="т С.-.ТТЬ ИСПОЛЬЗОВаио ПР11 ПЕРЕРЯ=— лосос п!Олт/:BHИЯ (росфоpHQй

:,:."..-:(ОТЬ-.:=.17(1д(стт«а(ОШИй рВЗЛОЖЕНИЕ Карбоиатт. (1С3дзр}1(Я1ц1":-" : фосфОритОН 06ороънОй (t«oc (11-,"""лй! / }2/ — 3,О г. Тт! СОР2«О«ттаттт912

*t""

;-, - разоватвштейтся и-;т}".ь-;т 1 / 5=82 /о-нОй >2 jj3 Т1 3«3 ТТ«.» я 3»/C ГЯТО ное соцер«калые С03= в фосфорите посде

«-,ВЗ(ТО}3/3т/13 ";.j Е;-О (3-/т "ИO/IQ«7I (!if дстС37} (О«

1!(1.1QC -(,3 jQ 33«(33ОСТ2 3:, Я«31 ЯЕ 1 т»Я 3ОВ}211

1» 3 р17-:-;-(т}11:.=,-;- -т,=-. - :--:,., O Г3-„.,—:Я 3..131 ВЕТ }т ттсобра, .=:.ОТЯВ:= -.: .e;- р -;-;. От(окислсй Обттаб3отт«/ и"льИ =твт./с.==3(1 СПОТ (}16 ттщт-ЧЕНИя ЙОС((ИТ

3 * 2 т= !3 КРе 1/i . -т Чкдт мй(О(цт""»й ттт Фботкт// (3}ОС«

1j1"-, -1«тт/ т /«QI..3:;: /2}62/ 3 в/ОТТТО122 3IIG. (231 }рной Ktic/ 2

}-/3 .—.Ь1 контттеьт 3рацией 30 1.1. fo 1- ;,0; IBQ

} 1

=но н! йттраii:.1зованно(«аммиаком дО

Ч (.*О рчой КИС -:-Тотсй C П(т.7(Е(т-(1BH1»PM 1-1",}ОД;7KTB О ." ОСЯД вЂ” тттт«33«. =. 3 3 11 а 3 (i!Ò 1 ТТЧ:.:т т! 3/ОТИВΠ—,,-.1,1-,,;-.,-.6.-,3,-3 7 ат(атт/1ТОВОт 2/ т;"Сит(ЕН)%, (- С * 3 37 1ЯЧ . :-.- - = .. //3 Скт. РОСТЬ (13ИЛЬ вЂ”

: —, 61 ;.;-,: .,т,,-а рб Натт ОДЕ рт(а}ЦЕГО .- —;;,1 рит,=, -K/»,tаанно,.";- оборотной фосфо "

=,Ai-, ; К«icnQTO/I(ПО!-ИСХО/ДИТ ИНТЕНСИВНОЕ ,:,СОО«ТЯЗОВВН-;1 1 Т В /ЕМЯ 1КИЗНИ ПЕ«

/ 1 1 т-ттт т .-, :л.,. 0 3 - ) 22, ° -I"(Qji BPQII I«. TG }ТО

У

/ о

", т,"„ПО,Т! т 1 17; C ОС .бя ЯВ Пя ОTC73

-;,тносит дьно ни 1кEB выход продукта и

-3 носитечьно невысокая скорость фильт=,ацтИИ я ПО1, =П}ЕЕ р/В36О,."-; т, я рбс11ЯТСОДЕ р

1 ът/ат}цттт= Т,.}т;АООИТ }В :П1:::-Н!СИВНОЕ ПЕ.(езб;-}аз ов/я н ив ., }-т 13 <263 Тее 61тизк12„/1 к 31зобреттенито Но

-;-ЕХНГЧТЕСКОй УЩН 3 т т H П ОС Тнт ЯОМОМ»7 р »-yjt Т «-т«7 -1 1ЧЯ733(Стт „11! 7«16 1»от!у цОНИЧ (тдосфорнол кислоты в качестве п3ромеж "«= 1 1 тчно! 0 прод" к та B произвОдстве удоб Ж=

7«нй, такд-.;--.",(B(Т}щнй1 ОВЗдожЕНИЕ:ЭОСФВТНОГО сь рья с боротноЁ; О осфо «ной кис= Отойт

;; —;З11ТОТДИЗТТВЧнной (BMMH KQM, ДС МО}тЬНОтт :, -;-от:отц»H(1=; ХЧ, 11 0;. -Чвного 0,8;:... 4.:т СЕ Д!ИОй КИСЛО 3 Ой =:= ПОСЛ!ЕДУ(О(ЦИМ

О3»ТЯТЕ 31! }!!та;», т! Рт}Д.. 1-., 3 а фо;ф 122(стй КИСДО

«

Ди ИД(та I а СУ/ЧЬ«тата 1,ВДBB1«Я 211И13 ТРЯ цией, промывкой его и возвратом промВОД На РЯЗЛ:ОжЕНИЕ В КЯЧЕСТ1}ТЕ ОООРОТНОй (1}от-.(т}О;НО13 КИСЛОТЫ, КОЕффи(Т11Е1(т РЫЛа1/ЕН11а СО/т«ЯВДЯЕ т 9 Яо/}т CKQI- 3 -т- (731323ттЬ3

1„ации 670 (-,"Г/M 1 1 Э

1ò

1 !ЕДО»та КОМ ЗТОГ73

ЯТ7}ЗКЯТТ СК/ТР:}/ т фин(РO (HH

«отке карбонатсоцержащих фосфо тов =

И71ТЕНСИВБОЕ ПЕНООбраЗОВантиЕ И БЕДОСтта —. oHHG BbtcGi2.Hé вььход Рт-3. .

Цель(о изобретения является повыше ! íèå выхода продукта и скорость фильтрации, а также снижение пен3о(}бт=езования.

113.3С«3 ЯВЛЕННЯЯ ЦЕДЬ g(3/ T -i »I«QTCR что согласно способу получения Фосфорной KHQ«jIG TI«I ьз ка трбо/наттсоде ожа1цих

ЩОСЯ}а 2333ОТВ ЗЯКД(О13ВЩЦЕМТ/3СЯ B РЯЗД(-Т}1(ЕНИН сь. .pbH Оборотной фосфорной кис/потой, НЕйтРЯДИЗОВаттисй ЯММИЯКОМ 2 С 1тОСЛЕДУ 1О шей обработкой о."-.разовавц(ется пуль(ть серной кислотой, отделением продукта

От cBIIH8. сульфата кядьция фильтрацией!

1ЦЭО13/1131ВКОй ЕГО Ч ВОЗВРВТОМ ПРОМВОД HB РЯЗ:дожение в качестве Оборэтпой Фосфорной кислс3тыт кснцентрацито пятиокиси фосфора и мод";тно ":QG3.77тощен те Я -т »«Р 0 .

О }ООСТНО т (/3ОС(3}ОРН(}й КИСД»3 ТЕ, 1ОДДЕРжт(ВЯ

;-От равньтмт 7--12 :/tac-."- и 0,1 «О".. ,1.—, Е 7«-.т Влит" Q

U PB BTG;1 повышаетсЯ BbixQD P: (-3 пе(}е работке кя p6QHQ TQG0 р р/каши11- (3»ТС(1}а

РИТОВ (iO = то! 3 — 96 3 9 /«32 CKOP»С1Т» (!И/2ЬТ»« рац11и ДО tl70-1400 кг;/тм.ч и снижа77 ется пенообразование, которое оценива(от во врем«ени "жизни" пены = 5 — 9 с.

Оста,.очное содержание С в сырье

cGc тавдяет 2,5 - 3, 4 .4, КонцентГлцтия оборотной фосфорной кислоты и QGäåpæjíèe в ней аммиака вдияк}т на пенообразованиет скорость фильтрац1111 и выход Р 0-. Эти данные ото ражены в табл. Х и

Из данных,, приведенньпх в Tàáë. 13

СЛЕД ТЕТ, ЧТО ПРИ СНИЖЕНИИ КОНЦЕНТРЯЦИИ

P 0 в оборотной кислоте ниже 7% возрастает остаточное содержание С3 в фОсфОритет что приводит к пОвторнОму вспенивани(с при сернокислатн ой обработке, При увеличении кОнцент рации Р; 0

1»

=ьы 12 4 чо"иходит интенивчо вспенива:1 je = время "жизни" пены возрастает до 80«.-Б5 ст -ITQ приводит к сниженик} производительности оборудования, Бремя "жизни" пены - ето Вр МН сушествования всего Объема тIены которое

3 l0 замеряют с момента максимального ее подъема цо полного разрушения.

Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что при снижении мольного . соотношения ниже 0,1 происходит интенсивное вспенивание, которое приводит к снижению скорости фильтрации и выхода Р О . Увеличение мольного соотношения более 0,5 приводит к увеличению остаточного содержания СО, что приводит к повторному вспениванию при сернокислотной обработке.

Пример 1 . В термостатированный реактор в течение 5 мин (порциями по 20 г) дозируют 100 r фосфорита, состава %: СО2 14-,5; СаО 49;

А82 0 3,4; Fe 0 1,8; Р 05- 23,2;

NpO 0,6;, F2,,7 и 373 г оборотной ЗФК, содержашей Р20 . 11,3% и NH> 0,59% (мольное отношение NH .Р 05 равно с

0,44) ° Разложение вецут при 70 С в течение 30 мин. Затем равномерно в течение 1 ч в образуюшийся шлам цозируют 95 г 92,5 -ной серной кислоты и оцновременно поднимают температуру до 80 С. Вышелачивание ведут в течение 4 ч с момента начала дозирования серной кислоты.

По окончании вышелачивания пульпу 538 г фильтруют и промывают при вакууме 0,5 ати. Промывку ведут по прямоточной схеме 80 r горячим (70 С) о

;аммонийсодержашим раствором, состава, %: Р О 1,8; М Н 1,0, а затем

138 г горячей (80 С) водой. Получао ют 142 г процукционной фосфорной кислоты концентрацией Р О 16,8% и 373 г оборотного раствора ЗФК, содержашего Р О 11,3% и NH>0,590%

Оборотный раствор ЗФК используют для . разложения новых порций фосфорита.

Фосфогипс 241 г (влажность 40%) сушат при 60 С. Содержание в фосфоо гипсе составляет, %: Р О обш. 0,51;

Р О вод. 0,16. Зто соответствует выходу Р205- - 96,8%, 2

Скорость фильтрации 1400 кг/м.ч.

Остаточное содержание СО> в фосфорите после обработки оборотной аммонийсодержащей фосфорной кислотой 2,8%

Время "жизни" пены 7 с.

Пример 2 . В термостатированный реактор в течение 5 мин (порциями по 20 г) цозируют 100 г фск форита, состава, %: А Р 0 3, 4;

Fe 0 1,8; Р205- 23,2 и 220 г оборотной ЗФК, содержашей P О 7,2% и NH3 0,11% (мольное соотношение НН; 9

Р 05 рВВНо 0,13). Разложение ведут при 70 С в течение 30 мин. Затем равномерно в течение 1 ч в образуюшийся шлам цозируют 95 r 92,5%-ной серной кислоты и 153 r фосфорной кислоты концентрацией Р205 15,9% и одноо временно поднимают температуру до 80 С, Вышелачивание вецут в течение 4 ч с момента начала позирования серной кислоты.

По окончании вышелачивания пульпу

538 r фильтруют и промывают при вакууме 0 5 ати. Промывку ведут по о прямоточной схеме 30 г горячим (70 С) аммонийсоцержашим раствором, состава, %: P205 1,0, М Н 0,48; а затем

188 r горячей (80 С) воцой. Получают 296 первого фильтрата концентрацией Р О 15,9% и 220 г оборотной фосфорйой кислоты, содержашей Р 05 7,2% и М И О, 1 1%, Раствор оборотной фосфор ной кислоты используют цля разложения новых порций фосфорита, 143 r первого фильтрата ввоцят в вице продукционной кислоты, à 153 г подают на стадию сернокислотного разложения шлама.

Фосфогипс 241 г (влажность 40%) сушат. Соцержание в фосфогипсе состав- ляет, %: Р205 обш. 0,55, Р205 воц.

0,16. Выход Р205, рассчитанный по

40 фосфогипсу, составляет 96,6%. Ско рость фильтрования по сухому фосфогипсу 1200 кг/м,ч. Остаточное соцержа,2 ние С02 в фосфорите после обработки оборотной аммонийсоцержашей фосфорной кислотой 3,1%. Время жизни пены 10 с.

Изобретение позволяет практически исключить пенообразование, что приводит к увеличению нагрузки по сырью на оборуцование на 54 — 67%, и увеличить

p BbIxoG пр ду ионной к лоты.

1047831

Ь

Таблица 1 в оборотной ЗФК равно О 11:0,14

Мольное соотношение 8H:Ð О

1170

0,59

96,3

0,55

3,2

96,6

12 10

0,17

96,7

0,21

1000

96,4

Мольное соотношение t4H:Р О в оборотной ЗФК равно 0,43:0,48

Ъ 2 %

1200

96,5

1270

0,56

1 400 96,6

0,55

0,16

11,6

96 7

2,9

96,3 — -%

Таблица 2

Содержание Р 0 в оборотной ЭФК 7,2%

0,08

0,73

0,29

3,6

830

95,4

96,6

0,11

0,16

1170

0,21

1300

0,16

96,8

0,47.0,18

3,4

1270

96,5

0,40

0,88

4,3 в оборотной ЭФК 11,6%

0,71

0,24

850

2,7

95,6

0,17

0,53

1 400

2,5

96,7

6,0 10

7,2 10

0,54 7

Содержание Р О

008 87

0,53

0,59

0,55

0,52

0,16

0,16

0,20

0,17

0,18

1047831

Продолжение табл, 2

9 2,7

0,21

96,9

0,50

0,16.

1 420

0,16

0,47

2,9

0,53

1400

96 7

0,54

0,80

0,36

95,0

3,8

1360

Закаэ 7845/22 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная, 4

Составитель .Г. Белишев

Редактор А. Гулько Техрец Т.Фанта Корректор Л. Патай