Способ получения сложного удобрения

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПСОКНОГО УДОБРЕНИЯ, вкпиочающ раэпожевие природшэго фосфата азотной , отдепение нерастворимого остатка в пр&сутствни фосфогипоа 4япьтровааввм и реработку раствора в готовый продукт, отличающийся тем, что, с цепью иитеисификаиии процесса путем отделения нерастворимого остатка, фосфогипс преоварительио репупьпирутот в 5О7р%-иой азотной кислоте, и полученную суолввзию направляют на стадию разложения . 2. Способ по н. 1, о т я и ч а ю щ и и с я тем, что фосфогиш: размером частиц 0,5-5 мм репупьпщ)уют в азотной кислоте в количестве, обеспечивактаем массовое отношение азотной кис«иоты к фсюфогшсу 1-2:1 при 5О-8Ос в течение 1О-2О мин. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(58 С 05 В 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоЕСКому СвиДятальСта ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21 ) 3442558/23-26 (22 ) 24.05,82 (46) 23.10.83. Бюл. М 39 (72) Б.А.Дмитриевский, B.М.Олевский, Е.В. Я рош, В. П. Быков, Н. В. Дмитриева, Л.с.скум и З.м.головина (53) 631.893 (088.8) (56) 1. Позин М.E. Технология минвральных солей. Л., Химия, Т. 2, 1970.

2. Узбекский химический журнал, 1979, Ж 6, с. 60-6.3. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ, включакмций разложение природного фосфата азотной кислотой, отделение нерастворимого остатка в при„.Я13„„1О49457 сутствии фосфогипса фильтрованием и пе реработку раствора в готовый продукт, отличающийся тем,что,с целью интенсификации процесса путем отделения нераотворимого остатка, фосфо гипс предварительно репульпируют в 5070%ной азотной кислоте, и полученную суопензкю направляют на стадию разложения.

2. Способ по и. 1, о т и и ч а ющ н и с я тем, что фосфогийлс размером частиц 0,5-5 мм репульпируют в азотной кислоте в количестве, обеспечивающем массовое отношение азотной кнс» ноты к фосфогиису 1-2:1 при 50-80 С в течение 10 20 мин.

1040457

Изобретение относится к химической технопогии, в частности к технике азот-, но-киспотной переработки фосфатного сырья в сложные удобрения по методу вымораживания нитрата капьция.

Известен способ понучения спожного уцобрения путем кислотно о разпожения природного фосфата азотной киснотой с последующим выдепением нитрата капьция охпаждением и его фильтрацией с переработкой раствора в готовый продукт аммониэацией, yaapzoN, смешением с хапийной сонью и сушкой готового продукта.

Этот способ пригоден дпя переработки богатого фосфатного сырья. Попучен- ные по этому способу удобрения содержат 70-85% фосфорного .ангидрида в водно-растворимой форме 1

Б связи с вовпечением в производство удобрений бедного фосфатного сырья, содержащего до 40% нерастворимого остатка, остро встает проблема его отдепения, что связано с напичием в нем бопьшого копичества тонкодисперсного шпака.

Наибопее бпизким по технической сущности к предпагаемому явняется способ попучения с ножного удобрения, вкпючающий раэпожение природного фосфата азотной киспотой, отдепение нерастворимого оотатка в присутствии фосфогипса фипьтро.ванием и переработку раствора в готовый продукт.

Фосфогипс вводят вместе с исходным фосфоритом в копичестве 7 мас. ;что соответствует отношению фосфогипса к нерастворимому остатку окопо 0,5: 1.

При этом съем по финьтрату составпяет

280-350 кг/M .ч при продопжитепьнооти фипьтрования 900-14.00 с (2).

Недостатком известного способа явпяются относитепьно небоньшие скорости фипьтрации нерастворимого остатка, так как сульфат капьция кристаппизуется в виде разпичных кристаппогидратов и не-, однороден по своему гранупометрическому составу.

Бепью изобретения явпяется интенсификация процесса путем отдепения нерастворимого остатка., Поставпенная цепь достигается тем, что согпасно способу понучения сложного удобрения, вкпючающему разложение природного фосфата азотной киснотой, от деление нерастворимого остатка в присутствии фосфогипса фипьтрованием и переработку раствора в готовый продукт, в котором фосфогипс предваритепьно репуньпируют в 50-70%-ной азотной киспоте, и попученную суспензию направпяют на стадию разпожения.

Кроме того, фосфогипс с размером частиц 0,5-5 мм репупьпируют в азотной киспоте в копичестве, обеспечивающем массовое отношение азотной кислоты к фосфогипсу 1-2:1 при 50-80 С в течение 10-20 мин.

t0 Б этих усповиях образуются крупные хорошо фипьтрующие кристаппы гипса, которые явпяясь вспомогатепьным фипьтру ющим материаном, при смешении с фосфоритом адсорбируют шпамистые соединени, образуя агрегатокристан нические частицы.

Испоньзование азотной киспоты концентрации выше 70% экономически неценесообраэно, при концентрации менее рр 50% затрудняется процесс вымораживания нитрата капьция, При массовом отношении азотной киспоты к фосфогипсу больше 1: 1 возрастает растворимость гипса в этих растворах, при соотношении р5 меньшем 1:2 суспензия становится вязкой, перемешивание затрудняется, раотворение мелких кристаллов гипса проходит медленно.

Дпитепьность процесса репульпации зр 10-20 мин при 50-80 С опреденяется усповиями стабипьности гипса в азотнофосфорнокиспотных растворах. Умень шение размера частиц фосфогипса (0,5 приводит к увепичению удепьного сопротивпения осадка и, соответственно, к по35 вышению сопротивпения фипьтровапьной перегородки.

Пример 1. Б качестве сырья испо используют фосфорит месторождения Каратау состава tvrac % Р О -25 4 С93СОэ; 8; нерастворимый остаток — 14.

14 кг фосфогипса с размером частиц

5 мм репупьпируют в 14 кг 50/-ной

HNO;t (массовое отношение фосфогипс: нерастворимый остаток 1:1 и фосфогипс: Н О = 1:1) в течение 20 мин при 50 С. Попученную суспензию направпяют на стадию разножения, куда одновременно подают 100 кг фосфорита и

5G

202 кг 50 /-ной H NO> (общее копичество азотной кислоты при 120% норме от стехиометрии на СаО составляет 216 кг).

При этом в газовую фазу выдепяется

8 кг СО . После перемешивания реакционной массы в течение 60 мин при 50 С о

55 пупьпу в коничестве 322 кг фипьтруют и отделяют фосфогипс и нерастворимый остаток - 52 кг (50 /о впажность). Съем фипьтрат;. составняет 690 кг/м ч. ДаТабпица 1

0,1- 0,25- 0,5- 1-2 2-5 5-10 10

Фракции фосфогипса, -0,25 -0,5

Время фильтрации, с

260 3 30 440 590

1100 380

820

Съем по фипьтрату, кг/M ю ч

1 90.

500 650 590 475 395

290

3 1 0494 пее азотно-киспотный раствор — 270 кг направпяют на стадию вымораживания нитрата кальция, где происходит выдепение в твердую фазу 85% СаО в виде четырехводного кристаппогидрата. Пупьпу фипьтруют и отделяют 170 кг осадка (20%впажность). Осадок промывают 202 кг

50%-ной HNO, которую затем направпяют на стадию разпожения. Фипьтрат смешивают с 51,4 кг 40%-ного N H3NO3 10 дпя поддержания отношения в удобрении

Р О . =1:1, а раствор обрабатывают

12,5 кг аммиака и упаривают. Поспе удаления 28 кг Н О 135,9 кг упаренной пульпы смешивают с 32,1 кг КС4(60% t5

KCE и сушат, При атом удапяют 24 кг воды и попучают 144 кг готового продукта, содержашего в своем составе

P2O .:K O = 17:17:17..

П р и м а р 2. 12,6 кг фосфогипса у0 с размером частиц 2 мм репупьпируют в.

18,9 кг 70%-ной НМО (массовое отис шение фосфогипс: нерастворимый остаток

0,9: 1 и фосфогипс: H N Q g = 1: 1,5) в течение 15 мин при 80 С, затем попу- 25 ченную суспензию напрсвпяют на стадию разпожения, где она соединяется с 100кг фосфорита и 174 кг 70% HMOg {общее копичество Н МО при 120% норме от стехиометрии на СаОсоставпяет 172,9 кг) З0

В газовую фазу выделяется 8 кг СО .

Поспе перемешивания реакционной массы в течение 60 мин при 50 С пупьпу в о копичестве 266,6 кг фипьтруют и отделяют осадок - 50 кг. Съем по фипьтрату

2 35 составпяет 620 кгlм .ч. Дапее азотнокиспотную вытяжку - 220 кг направпяют на вымораживание, где происходит выде-

57 4 ление в твердую фазу 85% СаО„в виде четырехводного нитрата капьция. Фипь рацией отделяют 120 кг осадка, который промывается 173,9 кг 70%-вой

HN O>. Фипьтрат смешивают с 51,4 кг

40%-ной 8H дпя поддержания отношения в удобрении PО: :-1:1, а раствор обрабатывают 12,5 кг М НЗ и упаривают, удапяя 18 кг Н О. Далее упаренную пупьпу (135,9 кг) перерабатывают в готовый продукт как в примере 1.

Пример 3. 9,8 кг фосфогипса размером частиц 5 мм репупьпируют

19,6 кг 54%-ной НЙО (массовое оз ношение фосфогипс: нерастворимый осгаток:= 0,7 .1 и фосфогипс: HNO 1:2) в течение 10 мин при 60 С, затем попу ченную суспензию направпяют на стадию разпожения, где она соединяется со

100 кг фосфорита и 200 кг 54%-ной

НМО (обшее копичество HNO3 при 120% норме .от стехиометрии на СаО сырья составляет 219,6 кг). В газовую фазу выдепяют 8 кг СО, Поспе разпожения сырья в течение 60 мин реакционную массу {301,8 кг) фипьтруют, отдепяя нерастворимый осадок - 50,8 кг (50% влаги). Съем по фипьтрату - 650 кг/и .ч.

Оставшиеся 251 кг азотно-киспотной вытяжки вымораживают, отделяя 170 кг (CaMO>) > 4Н О. Дапьнейшую переработку 81 кг фипьтрата осушествпяют как в примере 1, попучая готовый продукт, содержаший в своем составе Р О5 °

: :Кго - 17:17:17.

Данные экспериментальных исспедований сведены в табп. l и 2.

Таб пнца 2

50 20

80 15

210

690

1: 1.5

240 620

0,9:1

0,7:1

60 10

50 10

260 650

1:1 .

50 10

75 1:1

50 0,5:1

1 100

80 20

80 20

50 20

50 20

90 20

40 20

50 25

290

1 г1

820

190

50 1,5 1

54 1:1 .

54 1:1

54 0,7:1

2:1

265

1:2,5

910

220

820

290

1;2

0,7:1

0,7:1

0,7:1

54

1 050

210

1:2

590

395

Приведенные в табп. 2 примеры ведения Ilp0HBccB в заявпенных интервапах параметров (1;-3) показывают возможность произвоцитепьного вецения процесса фильм рации азотно-киспотного шпама вместе 4g с фосфогипсом, при этом съем по фнпьтрату во уех спучаях превышает

600 кг/м ч. Изменение концентрации азотной киспоты выше и ниже заявпяемого предепа (примеры 5 и 6) ограниче-4 но с оцной стороны возможностью вымораживания нитрата капьция из азотнокиспотной вытяжки, с другой - высокой стоимостью концентрированной азотной кис поты

При изменении массы фосфогипса

50 ,(примеры 6 и 7) по отношению к массе нерастворимого остатка сырья, выходящей за прецепы отношения фосфогипс: нерастворимый остаток - 0,7: 1 - 1 умень. шается производстепьность процесса фнпр рации При небопьшом копичестве фосфогипса по отношению к нерастворимому оо-, татку Be происходит образования необхоНецепе сообразно и за невозможности вымораживания нитрата кальция

Нецелесообразно из-за высокой стоимости азотной кислоты димого вспомогатепьного споя, и съем . по филь. рату составпяет всего 210 кг/м ч, При увепичении этого копичества, сверх заявляемого отношения, суспенция фосфогипса в азотной киспоте попунается спишком гусгой и растворения мелких крис таппов супьфата капьция не происходит.

Произво итепьность процесса фипьтровання сравнитепьно небопьшая, съем по фипьт рату составпяет 290 кг/м . ч. Анапогично ухудшактся цоказатепи фипьтрования и при расширении интервапов параметров соответствующих массовому отношению фосфогипса к азотной киспоте (примеры

8 и 9). При увеличении и уменьшении темпера гуры н дпитепьностн процесса репупьпиции выходящих за предепы заяв- . пяемых интервалов параметров (примеры

10-13) попучаются небольшие съемы по фипьтрату, не превышающие 300 кг/м ч, что свя:.;ано со скоростью растворения криста иов и их стабипьностью. При фипьтрации нерастворимого остатка с фосфэгипсом, не подвергшимся предварнтепь1049487

Составитель Т. Докшина

Редактор Г. Волкова Техред M.Íâäü Корректор С. ЧеРни

Заказ 8348/23 Тири 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий (113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиап НПП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4 ной Дейупьпааи® в азотной кислоте, сьем ао фнаьтрату составпяп 280-380 кг/м .ч,, а по предлагаемому способу 500-560 кг/вА., Таким образом, предла гаемый спос об п оэволяет повысить производительность фильтрациинерастворимого остатка в два раза.