Способ получения фосфорсодержащих удобрений

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной при P.OS массовом соотношении фосфорной кислоты, равном

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК ае ао

3(50 С 05 В 11/ 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3609348/23-26 (22) 21.06.83 (46) 15.06.84. Бюл. Ф 22 (72) А.А. Суетинов, А.А. Новиков, О.В. Габескирия, В.А. Хамидов, В.T. Микаев и Э.К. Караев (53) 631.893(088.8) (56) 1. Регламент производства двойного суперфосфата Балаковского химического завода В 51260, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 1017697, кл. С 05 В 11/04, 1982. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ УДОБРЕНИЙ, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной при массовом соотношении Н,$0 . Р,О фосфорной кислоты, равном (0,1-0,5):

:1,0, нейтрализацию полученной пульпы газообразным аммиаком, грануля цию и сушку продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени использования фосфатного сырья при одновременной интенсификации процесса нейтрализации и сохранения качества продукта, разложение ведут в присутствии 2-20Х-ной азотной кислоты. е

1097580

1,95-1ь98

1, 95-1, 98

0, 75-80

1 70-75

0,1

0,1

95-96

95,5-96

Изобретение относится к производству минеральных удобрений.

Известен способ получения удобрения, включающий разложение фосфатного сырья Фосфорнои кислотои в присутст 5 вии серной кислоты, грануляцию, сушку и нейтрализацию аммиаком продукта 11).

По этому способу фосфорит разлагают экстракционной фосфорной кисло- 10 той, содержащей серную кислоту при веcoBoM oTHoIHeHHH Н, SOg . Рг05 фосфорной кислоты равном (0,05-0,09):1,0 и весовом отношении Н,PO к сумме

СаО, NgO, R, О, в фосфорите равном !5 (2,8-2,9):1, О. Фосфатная пульпа содержит монокальцийфосфат, 12-14Х свободной фосфорной кислоты и часть не- доразложившегося фосфорита. Полученную пульпу гранулируют и сушат в ба в 20 рабанном грануляторе-сушилке, после которого происходит некоторое доразложение фосфорита до содержания свободной P 05 5-77, после чего гранулы обрабатывают аммиаком до полной нейт- 2$ рализации свободной фосфорной кислоты.

Недостатками способа являются слож. ность технологического процесса за счет увеличенных потерь аммиака и выделения фтористых соединений на ста- Вр дии сушки, ухудшение качества готового продукта, низкая производительность процесса и невысокая степень использования фосфорного ангидрида (80-85K) .

Наиболее близким к,предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорсодержащих удобрений, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной и серной кислотами при весовом отношении Н, $0 :РгО . jocфорной. кислоты равном 0,1-(0,5: 1,0) и весовом отношении НэРО . СаО, NgO, R,О в фосфате равном (0,9-2,2): 4

:1,0, аммонизацию фосфатной пульпы, грануляцию и сушку продукта 12 j, IIo этому способу фосфорит разлагают фосфорной и серной кислотами при весовом отношении Н 80+ . Р О фосг Б 50 форной кислоты равном (О, 1-0, 5): 1, О и весовом отношении H PO+ . СаО, NgO„ R O, в фосфорите равном (0,9-2,2):1,0, при этом степень разложения фосфата составляет 50-977.

Полученную фосфатную пульпу аммонизируют, гранулируют и сушат. .Недостатком способа является низкая степень разложения фосфата, что приводит к повышенным нормам расхода фосфатного сырья и сложности аммонизации фосфатных пульп. Целью изобретения является повышение степени использования фосфатного сырья при одновременной интенсификации процесса нейтрализации и сохранения качества продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фосфорсодержащих удобрений, включающему разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной при массовом соотношении H SO : P, О фосфорной кислоты, равном (0,1 — 0,5):1,0, нейтрализацию полученной пульпы газообразным аммиаком, грануляцию и сушку продукта, разложение ведут в присутствии 2-207-ной азотной кислоты.

Введение азотной кислоты при разложении необходимо, так как при этом образуется в смеси солей и нитрат аммония,который, разлагаясь в почве, приводит к значительному увеличению усвояемости фосфата, введенного в про. цесс и, тем самым, увеличивается коэф фициент использования фосфатного сырья.

Количество добавляемой азотной кислоты (2-20%) является не только оптимальным, но и необходимым, так как если в систему ввести более 207

HNO то в продукте увеличивается содержание нитрита аммония, что резко увеличивает слеживаемость продукта.

Так, при введении 20X HNO, продукт слеживается через 6 мес, а уже при введении 227. — через 1,5 мес.

В табл. 1 приведены данные по интенсификации процесса разложения фос1 ата с одновременным повьппением степени использования фосфатного сырья.

Таблица 1

1097580

Продолжение табл. 1

1,95-1,98

1,95-1, 98

1, 95-1, 98

0,9-0,93

0,9-0,93

0,9-0,93

50-60

97-98,5

98,0-99,0

98-99,0

48-50

93-94

0,1

0,1

10-15

8-13

0,1

0,1

300

60-70

50-60

45-50

0,1

0,1

97-98

97-98

0,9-0,93

0,1

20

Нз РО, . с . СаО, 2 3 кислоте

Н $0,:

Р, 0 в кисСодержание

Время аммониз внии 45 пульп в сатуратаре,мин в кислоте

НИО

Х лоте

0,1

1,73-1,75

1, 73-1, 75

I,73-1,75

1,73-1, 75

1,73-1,75

0 120 50

2 40-50

0,1

10 10-15

20 8-10

0,1

0,1

0,1

8-10

Приведенные в табл. 1 данные показывают, что при разложении фосфорита фосфорной и серной кислотами в присутствии азотной кислоты процесс значительно ускоряется с одновремен- 25 ным увеличением выхода в жидкую фазу пульпы усвояемой формы фосфорного ангидрида.

Наименьшее количество азотной кислоты в смеси кислот с отношением

Н,$04. . Р,О5 равно 0,1 и Н,Р04 из

30 кислоты к Е СаО, MgO, R, О, из фосфорита 2,0, которое дает существенное сокращение времени разложения (в 1,4 раза) и на 2-2,5Х увеличивает коэффициент извлечения усвояемой 35 формы фосфорного ангидрида, составляет 2,0Х.

В табл. 2 приведены результаты опытно-промышленных испытаний по аммонизации фосфатных пульп.

Таблица 2

Введение в процесс азотной кислоты в значительной мере (в 10-12 раз) уменьшает необходимое время для аммонизации фосфатных пульп в обычных баковых сатураторах, что способствует увеличению нагрузки на оборудование для нейтрализации.

Пример 1. Фосфорит, содержащий 24,5Х P,O, 40,5Х СаО, 3,5Х

Mg0 и 2,5Х R 02,. в количестве 15 г разлагают 100 т смеси кислот, содержащей 20Х общей Р,О, 14,73 т свобод. ной Н2PO и 2,0 т Н2$0+. Отношение

Н2 $0, . Р2 0 фосфорной KHCJIOTbI PSB но 0,1:1,0. Отношение свободной

Н, РО . X.CaO, MgO, R, O, равно

1,1:I 0. Разложение осуществляют в присутствии 2Х HNO Время разложения 40 мин. Коэффициент извлечения усвояемой формы фосфорного ангидрида составляет 98,5Х. Полученную пульпу аммонизируют в течение 20 мин, гранулируют и сушат в барабанном грануляторе-сушилке.

Пример 2. Фосфорит, содержащий 29Х Р20, 43,8Х СаО. 1Х MgO и 2,2X R О, в количестве 30 т разлагают 100 т смеси кислот, содержащей 18Х общей Р20, 12,69 т свободной Н, РО4 и 3,6 т Н, SO . Отношение

Н,S04. . P О - фосфорной кислоты равно

0,2:1,0. Отношение свободной Н,РО4

: 2 СаО, MgO, R,О, равно 0,.9:1,0. Разложение осуществляют в присутствии

20X HNO . Время разложения 45 мин.

Коэффициент извлечения усвояемой формы фосфорного ангидрида составляет

97,5Х.Полученную пульпу аммонизируют в течение 40 мин,гранулируют и сушат.

1097580

Составитель Т. Докшина

Техред Т.Фанта Корректор Г. Orap

Редактор Т. Колб

Заказ 4136/19 . 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 3. Фосфорит, содержащий 45Е окислов (CaO, MgO, R,О,), в количестве 15 т разлагают 100 т фосфорной кислоты, содержащей 18Х общей Р О, 12,0 т свободной Н РО и 9 т Н,,SO Отношение Н, 80+ . Р О фосфорной кислоты равно 0,5:1,0. Отношение свободной Н,РО . ZCsO, MgO, R О, равно 1,78:1,0. Разложение осу ществляют в присутствии 10X HNO

Время разложения 12 мин. Коэффициент извлечения усвояемой формы фосфорного ангидрида составляет 98,27.. Полу- ченную пульну аммонизируют в течение

10 мин, гранулируют и сушат.

Предложенный способ позволяет значительно интенсифицировать как . процесс разложения фосфорита, так и наиболее сложной стадии — аммониэации фосфатных пульп, и повысить степень использования фосфатного сырья и, как б следствие этого, снизить расходные нормы по фосфориту, фосфорной и серной кислоте на 1 т Р О .