Способ получения фосфорного удобрения

 

1. СдаСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ путем механического вскрьГгия природных фосфатов, отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания усвояемой формы PrtO с и уменьшения содержания фтора в получаемом продукте, природный фосфат предварительно таблетируют и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией 2, 2,7.10 , 2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут в течение 250-600 с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . COUWI

РЕСПУБЛИН (!9) (И)

Р1Р) . C 05 В. 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3541812/23-26 (22) 21.01.83 (46) 30.04.84. Бюл. В 16 (72) Т.В. Любченко, А.П. Шабельников и Н.М. Евсюкова (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт текстильной и легкой промьппленности им. С.М. Кирова (53) 631.855(088.8) (56) 1. Копылев Б.А. "Технология экстракционной фосфорной кислоты

Л., "Химия", 1972, .с. 310.

2. Авторское свидетельство СССР

М- 712407, кл. С 05 В 1!/02, 1979 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ путем механического вскрытия природных фосфатов, отличающийся тем, .что, с целью увеличения содержания усвояемой формы Р О и уменьшения содержания фтора.в получаемом продукте, природный фосфат предварительно таблетируют и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией

2,5 10 — 2,7«10

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что обработку ведут в течение 250-600 с.

1089078

Предлагаемым способом бработки природных фосфатов разрушают или существенно рслабляют внутрикристаллические связи в фторапатйте, что при- водит к более простому извлечению

Р О слабокислыми растворами, т.е.

Изобретение относится к технологии переработки природных фосфатов и может быть использовано в производстве фосфорных удобрений.

Известен способ переработки при- 5 родных фосфатов кислотным способом с помощью серной, фосфорной или азотиой кислоты (1) .

Недостатком этого способа является использование получаемых по сдожным технологиям кислот, а также образование твердых отходов — солей кальция и газовых выбросов сложного состава, переработка которых, как правило, не производится,.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату безреагентный спо-. соб переработки фосфатного сырья, заключающийся в интенсивной механической обработке сырья в центробежной мельнице при значении ускорения

20-100. При этом достигается степень аморфизации фосфатного сырья 30-100%.

Данный способ по сравнению с химичес- 5 кими методами обладает преимуществом — отсутствием твердых отходов (2).

Однако известный способ характеризуется недостаточным увеличением

1 содержания Р О в усвояемой форме. 30 в сырье (лишь 1,5-7 отн.%), а также высоким уровнем шума при работе оборудования и получением конечного продукта в виде пылящего порошка. Кроме того, способ заключается в измель чении кристаллов фосфатного сырья, при котором связанный в виде фторапатита. фтор не выделяется в газовую фазу и полностью остается в конечном продукте. 40

Цель изобретения — увеличение содержания усвояемой формы Р О и уменьшение,.содержания фтора в получаемом продукте.

Поставленная цель достигается, 45 тем, что.согласно способу получения фосфорного сырья путем механическо-:. го вскрытия природных фосфатов, природный фосфат предварительно таблетируют,обрабатывают потоком .быстрых 1 электронов с энергией 2,5 ° 10

2,7 10 в течение 250-600 с.

6 повышению содержания усвояемои формы

Р О . Потоком быстрыХ электронов удается в большей мере, чем при механической обработке, расшатать кристаллическую решетку. Свидетельством этопр является выделение фтора, который входит в состав фторапатита, в газовую фазу.

Как показали исследования, целесообразнее проводить гранулирование (таблетирование) до того, как фосфатное сырье подвергается облучению, так как в этом случае увеличивается взаимодействие сырья и элект" ронов, так как таблетки располагаются поперек пучка электронов и пучок пронизывает таблетку. Использованйе таблетированного фосфата предотвращает пылеунос на стадии обработки его электрьнами.

Оптимальной энергией потока быстрых электронов следует считать

2,5 ° 10 — 2,7 ° 10 эВ. Уменьшение

6 6 энергии до 2,4 ° 10 эВ существенно

6 снижает содержание усвояемой формы

Р О я в продукте. Увеличение энергии электронов до 3 эВ незначительно изменяет состав продукта но сравнению с тем, который получается при применении электронов с энергией 2,7 10 эВ.

Оптимальной продолжительностью обработки фосфатного сырья потоком быстрых электронов следует считать

250-600 с. Уменьшение продолжительности экстракции менее 250 с не поз- . воляет получить продукт, пригодный для удобренческих целей, а увеличение продолжительности свыше 600 с нецелесообразно, так как при этом улучшение качества получаемого продукта не пропорционально уменьшению производительности процесса. Полученные во всех опытах продукты сохраняют форму таблеток, пригодных для транспортировки и последующего внесения в почву. В продукте, полученном в оптимальных условиях, содержание фтора значительно ниже, чем в исходном фосфатном сырье, что также улучшает его- потребительские качества как удобрения.

Пример 1. 5 r апатитового концентрата, содержащего 39,57

Р20 и 3,5Х фтора, таблетируют под давлением 50 кг/см и обрабатывают потоком быстрых электронов с энер-, гией 2,5 10 эВ в течение 250 с.

Полученный продукт содержит, Ж:

Р20 овм40,1, Р О чея 7,0, фтор 2,6.

1089078

Составитель P. Герасимов

Редактор Л. Пчелинская Техред М.Тенер.

Корректор С. Шекмар

Заказ 2862/21 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,. Проектная, 4

П р и м .е р 2. 5 г апатитового концентрата (39,57 Р О и 3,5Х F) таблетируют под давлением 50 кг/см и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией 2,4 -10 эВ

6 в течение 250 с.

Полученный продукт содержит, Х:

Р20 обы 39,8 Р>0< Чсв 4,2 фтор 2,9.

Пример 3. 5 г апатитового 10 концентрата (39,5Х Р О- и 3,57 F) таблетируют под давлением 50 кг/см и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией 2,7 10 эВ в тече- ние 250 с. 15

Полученный продукт содержит, %:

Р20 0&щ 39,9, Р О ЧсВ 7,4, фтор 2,5.

Пример 4. 5 г апатитового концентрата (39,5Х Р10 и 3,5% F) таблетируют под давлением 50 кг/cM 20 и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией 3 10 в течение

250 с.

Полученный продукт содержит, Х:

Р20» g 40»0, Р О <Â 7,45, фтор 2»48.25

Пример 5. 5. г апатитового концентрата (39,57. Р Ос и 3,5% F)

/таблетируют под давлением 50 кг/см и обрабатывают потоком быстрых элект. ронов с энергией 2,5 .10 эВ в тече- З0 б, ние 600 с.

Полученный продукт содержит, Х:

Р О„-, 4О,3; Р,О,/Ч„25 фтор 0,8.

Пример 6. 5 r апатитового . концентрата (39,57. Р 0 и 3,57. F) таблетируют под давлением 50 кг/см, обрабатывают .потоком быстрых электронов с энергией 2»5» 10 эВ в течение 700 с. . 40

Полученный продукт содержит

Р20 О,„40,4", Р>0< св 25,5, фт(р 0»76.

Пример 7. 5 г апатитового флотоконцентрата (39,5% Р2О> и

3,57 F) таблетируют под давлением, 50 кг/см- "и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией

2,5 ° 10 эВ в течение 200 с.

Полученный продукт содержит, Х:

Р20 оь 39»7 Р»о чсе 2,5, фтор 3,2.

Пример 8. 5 г фосфоритной руды месторождения Каратау, содержаей %. 20% ось 21,3, Р205Чсе 1,5»

F 2,8) таблетируют под давлением

50 кг/см и обрабатывают потоком быстрых электронов с энергией

2,5 ° 10 эВ в течение 600 с. 6

Полученный продукт содержит» Х:

Р О 21,6, Р20 1св12»2, фтор 0,6.

Пример 9. 5 г флотоконцентрата Кингисеппского фосфорита (28,37 Р205оьН» 2,1% Р205Чсеи 3,17 Р) таблетируют йод давлением 50 кг/см и обрабатывают потоком быстрых элект

4 ронов с энергией 2,5 10 эВ в течение 600 с.

Полученный продукт содержит, 7.:

P205os<28»7» Р о 1св16»4» фтор 0,6.

Таким образом, обработка потоком быстрых электронов эффективна как для такого трудиоперерабатываемого сырья, как апатитовый флотоконцентрат, так и для флотоконцентрата Кингисеппского фосфорита и руды Каратау.

Указанные примеры осуществляют с помощью линейных ускорителей типа

ИЛУ-6 или ЭЛВ или в каскадных ускорителях типа КГЭ-2,5.

Изобретение позволяет механическим методом получить фосфорное удобрвние, по содержанию усвояемой фор.мы Р,»О. аналогичное простому суперфосфату, но отличающееся от него меньшей концентрацией фтора.