Способ получения комплексного удобрения

 

1. СПОСОБ ПОЛ ЧЕИШ1 КОШ1ЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий разложение фосфорита сульфатом аммония и фосфорной кислотой, гранулирование и сушку продукта, о т л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью получения удобрения с определенны.. cooTiioшением водорастворимой i цитратнорастворимой форм , фосфатпредварительно смешивают с сульфатом аммония , а затем добавляют фосфорную кислоту и реакционнЗТО массу выдержи вают в течение 0,5-1,5 ч, 2, Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что фосфорну о кислоту добавляют через мин, о ко:гачестве 10-30 мае.ч. Pj-Og- на 100 мае.ч, фосфата, а реакционную смесь, вьщерживают при 20 105°С.

з(и С 05 B 11/0

ГОСУДДРСТНГННЬ Й КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О П(РЫТИЙ (21) 3288930/23-26 (22) 19.05.81 (46) 07.09.84. Бюл. ¹ 33 (72) 11.E.EEîçèí, Б.Д.Гуллер, М.В.Жванова, Р.,10, Зимовок, I.È, HGI орова, Л.A.Новиког,, В.Ф.Кармышов, В.Г.Казак.

P>.EI.Белов, Л.П.Рляпинтох, Л.П.Сыркин и В.В.Буксеев (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и орцена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета, Научно-исследовательский инс" èòóò по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.Самойлова и Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (53) 631,,893 (088.8) (56) 1, Полин И.E. Технология минеральных соней. М., "Химия", 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

994456, кл . С 05 С 11/04-, 1981. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕ11ИЯ КОПТЛВКСПОГО УДОБРВ1П1Я, включакощиш разлоккение фосфорита сульфатом аимоан1я и фосфорной кислотой, гранулирование и су!11кg продукта q 0 т л и ч а ю шийся тем, г-.о, с целью получения удобрения с определенным соотношением водорастворимой н ппратнорастворимой форм Ро С<, фосфат предварительно смешивают с сульфатом аммо ния, а затем добавляют фосфорную кислоту и реакционную массу выдерживают в течение 0,5-1,-5 ч.

2. Способ поп.1, отлича юшийся тем, что фосфорную кислоту добавляют через 15-45 мип, а количестве 10-30 мас.ч. Р О.„- на

100 мас.ч. фосфата, а реакционную смесь выдерживают при 20-105 С. на 100 мас.ч. фосфата, а реакционную смесь выдерживают при 20-105"С.

Способ заключается в следующем.

Содержание усвояемой формы Р О соотношение в ней водно- и цитратнорастворимых форм, как известно, зависит от состава фосфатного комплекса в жидкой фазе реакционной пульпы, который, в свою очередь, определяется условиями разложения природного фосфата. При предвари— тельном- смешении фосфорита с сульфатом аммония происходит частичное разложение карбонатсодержащих минералов (в большей мере при репульпации в течение некоторого времени фосфорита в р астворе сульфата аммо— ния) .

Благодаря этому вводимая фосфорная кислота расходуется преимущественно на разложение фосфата с образованием в указанных температурных условиях в основном водорастворимой соли — монокальцийфосфата.

Целесообразность выбранных условий процесса проиллюстирована в табл. 1 и 2 с использованием результатов исследования взаимодействия смесей тонкоизмельченного фосфорита и сульфата аммония с фосфорной кислотой.

В табл. 1 дано влияние условий обработки суспензий Кингисеппского фосфорита (ЗОБ P O ) в растворе суль20 фата аммония фосфорной кислотой концентрации 457 Р О (количество

Н PO — 25 мас.ч. Р О на 100 мас.ч. фосфорита, время введения кислоты—

20 мин), Как видно из табл. 1, кратковременное (0,1-0,25 r) перемешивание реагентов лишь незначительно повышает долю P О-,, увеличение продол>кительности взаимодействия свыше

1,5 ч практически не изменяет состава конечного продукта.

Влияние времени введения в смесь фосфорной кислоты приведено в табл.2

Условия опыта: количество Н РО, 30 мас .ч./100 мас.ч. фосфорита, время выдержки пульпы — 0,5 ч, температура пульпы — 60 С.

Как видно из табл. 2, длительность смешения фосфорита с сульфатом аммония позволяет регулировать соотношение водорастворимых и витратнорастворимых форм Р О> в гстовом продукте. При введении фосфорной кислоты через 10 мин после смешения

1 1112024 2

Изобретение относится к технике пол уч ения компл ексных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве.

Известен способ получения комплекс5 ных удобрений путем разложения фосфоритов серной кислотой, структурирования реакционной массы в камере с последующим складским вызреванием, нейтрализацией свободной кислотности аммиаком, гранулированием и сушкой (11

Недостатком способа является большая продолжительность технологического цикла и неблагоприятное соотношение питательных веществ в удобрении — P О „,, 14-16X, N 2-3Х.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложного удобрения, включающий разложение фосфа т а сульфатом аммония и фосфорной кислотой, гранулирование и сушку продукта. По известному способу сульфат аммония предварительно смешивают с веществом, содержащим Р О -ион в соотно шении Р О : (NH ) SO@ = 1-35: 100 (в качестве с оединений, содержащих

РΠ— ион, используют фосфорную кислоту и/или ее аммонийные или каль30 цевые соли), в смесь добавляют фосфорит, полученную суспензию сушат и гранулируют, а затем прокаливают при 350-500 С (2 3.

Недостатком известного способа является получение удобрения, представленного лишь цитратнорастворимым фосфором и содержащего его водорастворимую соль — аммонийтриметофосфат), что снижает эффективность действия удобрений в 1-й год внесения его в почву.

Цель изобретения — получение удобрения с определенным соотношением водо- и цитратнорастворимой Р*Оу

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу получения комплексного удобрения, включающему разложение фосфорита сульфатом аммония и фосфорной кислотой, гранулирование и сушку продукта,>О фосфат предварительно смешивают с сульфатом аммония, а затем добавляют фосфорную кислоту и реакционную массу выдерживают в течение 0 5-1,5 ч.

Целесообразно фосфорную кислоту добавлять через 15-45 мин после смешения фосфорита и сульфата аммония в количестве 10-30 мас.ч. Р О

1112024 раствора сульфата аммония с фосфоритом содержание P О,, превышает содержание Р О,,-, продолжительность смешения более 45 мин весьма незначительно увеличивает долю Р О р

5 в готовом продукте.

Нижний предел вводимого количества фосфорной кислоты — 10 мас.ч.

Р 0 на 100 мас .ч. природного фос— фата выбран исходя из условий получения продукта, содержащего не менее

257 общего количества фосфора в водорастворимой форме, верхний предел

30 мас.ч. Р2 0 на 100 мас.ч. природного фосфата обусловлен необходимостью применения нейтрализующих добавок при большом расходе фосфорной кислоты.

Снижение температуры обработки менее 20 С связано с необходимостью а охлаждения массы, что нежелательно.

Повышение температуры более 105 С ограничено температурой раствора сульфата аммония.

Пример 1. В двухвальный шнек-смеситель загружают 100 мас.ч. фосфорита состава, !; Р 0 30, СаО 42, R 1,5, 280 2,7 и t74 мас.ч. сульфата. аммония. Смесь перемешивают в течение 15 мин а затем на- ЗО правляют в гранулятор, куда подается

55,5 мас.ч. фосфорной кислоты концентрации 457 РΠ— (25 мас.ч. Р О на 100 мас.ч. фосфорита). Черсз

0,5 ч влажные гранулы сушат и полу- 35 чают 305 мас.ч. азотно-фосфорного удобрения, с одер>кащего,(%): Р 0 -„. 18, 1, Р 059се 11,9 Р 05 св О 2э Р О

8, 1, N 12 (P Оз- св /P Оз овi 0,65, Пример 2. В двухвальный шнек-смеситель загружают 100 мас .ч. фосфорита состава;7.. P2 О> 20,5;

СаО 42,0; RgOg 8,7; (120 /Р Оз

0,42) и 120,5 мас.ч. сульфата аммо- 45 ния, смесь перемешивают в течение

15 мин, а затем направляют в гранулятор, куда подается 40 мас.ч. полифосфорной кислоты концентрации 757

Р О (30 мас.ч. Р О на 100 мас.ч. 50 фосфорита), через 0,5 ч влажные гранулы сушат и получают 250 мас.ч. азотно-фосфорного удобрения, содержащего, %: Pi 0 20,2, Р О6 сь 14 1, При использовании вместо полифосфорной кислоты равного количества фосфорной кислоты, например концентрации 452 Р О, получают удобрения, с одержащи Рг О, 20, 2, Р 0 пасв 12, 8, Р O е р 8, 8, 1» 1 О, 1 (Р Ос;-„<., /Рд О,ф„ = — 0,63), Л р и м е р 3. 100 мас.ч. фосфорита состава, %: Р О 30, СаО 42, "1gO 2,7 репульпируют в 400 мас.ч. раствора сульфата аммония концентрации 497. К образовавшейся суспензии через 25 мин добавляют 31,2 мас.ч. фосфорной кислоты концентрации 32%

Р>Оз (10 мас.ч. на 100 мас.ч. фосфорита), пульпу выдерживают в течение о

1,5 ч при 60 С, затем смешивают в ретуром, массу гранулируют и сушат.

Готовый продукт (359 мас.ч.) содержит,% Ру О,> @ 11 1ф Р О,р 6 99

Пример 4. 100 мас.ч. фос— форита Каратау состава,7: Р„ 027,5, СаО 41,4, IIgO 2,6, P 0 2,2, репульпируют в 498 мас.ч. раствора сульфата аммония концентрации 557.. К образовавшейся суспензии через 45 мин добавляют 66,7 мас.ч. фосфорной кислоты концентрации 457. Р О (30 мас.ч.

Р О на 100 мас.ч. фосфорита) пульпу выдерживают в течение I ч при 20 С, затем смешивают с ретуром, массу гранулируют и сушат. Готовый продукт (408,9 мас.ч.) содержит,7:

Использование предлагаемого способа позволит получить удобрение с регулируемым соотношением воднои цитратнорастворимых форм Р О -.

Кроме того, предлагаемый способ по сравнению с известным характеризуется простотой технологической схемы, малой э нергоемкост ью, а также отсутстйием выделения в газовую фазу токсичных газов. Способ позволяет использовать фосфорную кислоту выпускаемой промышленностью концентрации, лишь в случае применения фосфоритов с высоким относительным содержанием примесей полуторных окислов предпочтительно применение растворов концентрации 68-767 Р О .!

112024

Таблица1

Сопер;канне в высушенном . родукте, Условия о бр аб от ки

i !

Рг Ос; 1.,-p Рр О;, Tр

М ь| и ()ля ус в

j О, 1

Р Оя

Р>ремя выдержки пульпы, ч

Т емпера тура, C

3,2

7,2

О, !

25

69

3,6

7,3

0,25

5,2

8,0

15,9

5,5

9 9

25

3, 5

:3,0

8,6

5,6

Та б Jlяи=-1 2

Copepжание г-: высушенном проиукте, i= — в я

О8

10.4

Г Г о

6,6 l0, S

6,9

3,9

10. 8!

О 8

10,.8

3,3

Составитель Т.нокпина

Т е к р е л 0 . е н!

Копректов u ин1н кая

Редактор I е Ех орова

За:aç 6412!17 Т ра 4:= 7юттcó àñ

ВКИХК Государстве::.- наго комитета СССР ио 1"елам изобрете. -, .ий и открытий 13035, Москва, Ж-35,:Ра рпска.;: на б, ц „4/5 филиал БПП Патен Г,, Укг:,ро у, ул, !1роект -,ая 4

Рремя введения фосфорной кислоты в суспензию фосфорита в растворе сульфата аммония, мин

; 4,0

I 3,7

В !

i, i< p