Способ получения фосфорных удобрений с микроэлементами

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОР1В )1Х УДОБРЕИИП С МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ, включающий введение соединений микроэлемента в фосфорную кислоту с последующей 1гейтрализацией полученной пульпы, грануляцией и сушкой продукта , отличающийся тем. что, с целью увеличения содержания усвояемых растениями редкоземельных микроэлементов в готовом продукте , фосфорную кислоту предварительно обрабатывают кислоторастворимым кальцийсодержащим реагентом, взятым в количестве, обеспечивающем содержание образовавшегося монокаль цийфосфата в жьздкой фазе в пределах 4-15 мас.%, a в качестве соединений микроэлементов вводят соединения,, содержащие редкоземельные элементы. 2.Способ ПОП.1, от. личаю-, щ и и с я тем, что в качестве кальцийсодержащих реагентов используют гидроксид кальция, карбонат кальция, суперфосфатную пульпу, суперфосфат to и/или их смеби, a содержание монокальцийфосфата в жидкой фазе поддерживают в пределах 8-15 мас.%. 3.Способ по п.1, о т л и ч a ющ и и с я тем, что в качестве кальцийсодержа щего реагента используют природные фосфаты, a содержание моиокальцийфосфата в жидкой фазе поддер00 живают в пределах 4-10 hfac.%. а 4.Способ по пп.1-3, отлиtc чающийся тем, что в качестве х источника редкоземельных элементов используют апатитовый концентрат.

coos ООВетсних

COSH

PECflVSЛИК,„30.„118628

ЗС51) С 05 D 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ госудм стенный номиткт ссср по делаем изоБретвний и отн1 ытий (21) 3662402/23-26 (22) 16. 11.83 (46) 15. t0. 84. Бюл. В 38 (72) P.IO. Зинюк, А.А. Кузнецов, Б.Д. Гуллер, М.А. Шапкин, Н.К. Шиллинг, Т.И. Завертяева, Л.А. Смирнов, Ю.3. Гольдин, А.А. Чмарин и А.N.Хелемский (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета и Средне- . уральский ордена Трудового Красного

Знамени медеплавильный завод (53) 631.81.095. 337(088.8), (56) 1. Усманов И.И. Исследование процесса получения двойного аммонизированного суперфосфата, содержащего микроэлементы. Авторе@. дис.

1981, с. 16-18.

2. Патент США Ф 3010818,кл.71-37, 1961. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ С МИКРОЗЛЕМЕНТАМИ, включающий введение соединений микроэлемента в фосфорную кислоту с последующей нейтрализацией полученной пульпы, грануляцией и сушкой продукга, отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания усвояемых растениями редкоземельных микроэлементов в готовом продукте, фосфорную кислоту предварительно обрабатывают кислоторастворимым кальцийсодержащим реагентом, взятым в количестве, обеспечивающем содержание образовавшегося монокаль" цийфосфата в жццкой фазе в пределах

4-15 мас.Х, а в качестве соединений микроэлементов вводят соединения,, содержащие редкоземельные. элементы.

2. Способ по п.1, о т,л и ч а ю - . шийся тем, что в качестве кальцийсодержащих реагентов используют . гидроксид кальция, карбонат кальция, суперфосфатную пульпу, суперфосфат и/или нх смеси, а содержание монокальцийфосфата в жидкой фазе поддерживают в пределах 8-15 мас.Ж.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве кальцийсодержащего реагента используют природные фосфаты, а содержание монокальцийфосфата в жидкой фазе поддер живают в пределах 4-10 мас.X.

4. Способ по пп.1-3, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве источника редкоземельных элементов .используют апатитовый концентрат.

628 3 мым кальцийсодержащим реагентом, взятым в количестве, обеспечивающем содержание образовавшегося монокальцийфосфата в жидкой фазе в пределах

4-15 мас., а в качестве соединений микроэлементов вводят соединения, содержащие редкоземельные элементы.

В качестве кислоторастворимых кальцийсодержащих реагентов предусмотрено использовать гидроксид кальция, карбонат кальция, суперфосфатную пульпу, суперфосфат и/или их смеси, а содержание монокальцийфосфата в жидкой фазе поддерживают в пределах 8"15 мас.X.

В качестве кальцийсодержащего-. реагента используют природные фосфаты, а содержание монокальцийфосфата в жидкой фазе поддерживают в пределах 4-10 мас.X.

В качестве источника редкоземельных элементов могут быть использованы как водорастворимые соли (нитраты, хлориды и т.д.), так и кислоторастворимое сырье, например апатитовый концентрат, содержащий 0,87,7 РЗЭ (a пересчете íà TR,О,).

Последний является наиболее доступным и дешевым веществом, содержащим редкоземельные элементы. Кроме того, в процесс поступает дополнительное количество фосфорных соединений.

Введение соединений редкоземельных элементов в монокальцийфосфат— фосфорнокислотные растворы определенного состава (содержание монокальцийфосфата 4-15X) приводит к образованию твердых растворов фосфатов кальция и РЗЭ. Благодаря этому получаемое.при последующей переработке растворов удобрение содержит

РЗЭ в форме, усваиваемой растениями.

Целесообразность выбранных пределов концентраций монокальцийфосфата в растворах определяется следующими обстоятельствами. При его содержании менее 4 в твердую фазу выделяются преимущественно фториды и сульфатофосфаты РЗЭ, которые практически нерастворимы н соответственно не усваиваются растениями (не растворяются в 2Х-ной лимонной кислоте, см. таблицу). При содержании монокальцийфосфата более 15 . вследствие резкого снижения растворимости фосфатов РЗЭ последние выделяются преимущественно в виде самостоятельной твердой фазы (a не в виде твердых растворов) обладающей весьма малой

1 1118

Изобретение относится к технике получения фосфорных удобрений, например, двойного суперфосфата, суперфоса и аммофосфатов, обогащенных микродобавками элементов, необходимых для нормальной жизнедеятельности растений и резко повышающих агрохимическую эффективность туков.

Известен способ получения фосфорных удобрений с микроэлементами, 10 включающий нейтрализацию фосфорной кислоты природными фосфатами и/или аммиаком с последующей переработкой образующейся пульпы путем грануляции и сушки с введением соединения микроэлементов на стадию гранулиро l5 вания I 1 g.

Однако данный способ не позволяет получать однородные по составу нродукты, что ухудшает агрохимические свойства удобрений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ .получения фосфорных удобрений с микроэлементами, включающий предвари25 тельное растворение соединений микроэлементов: меди, марганца, цинка, железа, магния, алюминия, бора, кобальта, молибдена, вольфрама — в фосфорной кислоте, ее нейтрализацию природными фосфатами, грануляцию и сушку образующейся пульпы (2j.

Недостаток способа — низкое (менее 0,01 ) содержание усвояемых растениями редкоземельных элементов (РЗЭ) в готовом продукте. Между тем последние являются эффективными микроудобрениями.

При введении соединений редкоземельных элементов в исходную фосфор- 40 ную кислоту происходит образование малорастворимых солей редкоземельных элементов (фторидов, сульфатофосфатов и др.), которые практически не усваиваются растениями.

Ф

Целью изобретения является увеличение содержания усвояемых растениями редкоземельных микроэлементов в готовом продукте °

Поставленная цель достигается 50 тем, что согласно способу получения фосфорных удобрений с микроэлементами, включающему введение соединений микроэлемента в фосфорную кислоту с последующей нейтрализацией полу- 55 ченной пульпы, грануляцией и сушкой продукта, фосфорную кислоту предварительно обрабатывают кислотораствори18628 Я их смесей содержание монокальцийфосфата поддерживают предпочтительно в пределах 8-12Х. Это обеспечивает наиболее высокую степень перехода РЗЭ в усвояемую форму (табли" ца).

Влияние состава монокальцийфосфат — фосфорнокислотного раствора !

О на растворимость РЗЭ, содержащихся в двойном суперфосфате (общее содержание ТВ О, — 0,15%), приведено в таблице ° .

Содержание монокальцийфосфата в растворе, 7

Содержание усвояемой TR, О, в удобрении, 7.

Следы 0,008 0,02 0,05 0,09 0,03 0,01 Следы

*Процесс по прототипу.

В том случае, когда используют природные фосфаты, содержание монокальцийфосфата целесообразно поддерживать в диапазоне 4-10%. При этом высокая .(не менее 907) степень разложения фосфатов обеспечивается за небольшой (менее 30 мин) промежуток времени.

Пример 1. l00 мас.ч. экстракционной фосфорной кислоты концентра- 35 ции 30% Р, 0 в течение 15 мин обрабатывают 1,7 мас.ч.гидроксида кальция и 5,4 мас.ч. циркулирующей пульпы, содержащей 23,2Х СаО. При этом получают 107,1 мас.ч. суспензии, жидкая 40 фаза которой содержит 10% монокальцийфосфата. В последней растворяют

0,45 мас.ч. нитрата церия и образованную массу в течение часа нейтрализуют !00 мас.ч. Кингисеппского 45 фосфорита (287 Р204). После отделения 5,4 мас.ч. циркулирующей пульпы оставшиеся 195,5 мас.ч. сушат, получая 150 мас.ч.удобрения (суперфоса), содержащего 38,7% Р,О» и 0.,107 59 .TR О усвояемой..

Пример 2. 200 мас.ч. экстракционной фосфорной кислоты концентрации 357 P 0 в течение 15 мин обрабатывают 6,4 мас.ч. карбоната кальция и 17 мас.ч. циркулирующего двойного суперфосфата, содержащего

22% СаО. При этом получают 220, 6 мас, ч.

3 l1 растворимостью. Кроме того, при использовании в качестве источника

РЗЭ апатитового концентрата резко уменьшаются скорость и степень его разложения при повышении (более 15%) содержания монокальцийфосфата в растворе.

При применении в качестве кальцийсодержащих реагентов легкорастворимых в фосфорной кислоте веществ, таких, например, как гидроксид кальция, карбонзт кальция, суперфосфатная пульп.". или суперфосфат, а также

4 8 2 15 16 18 суспензии, жидкая фаза которой содержит 157 монокальцийфосфата. В последней растворяют 0,65 мас.ч. нитрата церия и образованную массу в течение часа нейтрализуют 100 мас.ч

Кингисеппского фосфорита, а затем сушат. В результате получают 227 мас.ч. двойного суперфосфата, содержащего

43,3% Р 0»,се и 0,04% ТВ Оз се которых 210 мас.ч. используют как целевой продукт, à 17 — для циркуляции.

Пример 3. В реактор N 1 непрерывно подают 80 т/ч экстракционной фосфорной кислоты концентрации 28Х Р20» и 1,4 т/ч апатитового концентрата, содержащего 52Х

СаО и 1% TR О . Время пребывания массы в реакторе 30 мин. При этом в жидкой фазе реакционной суспензии поддерживается постоянная концентрация монокальцийфосфата, равная 47.

Далее масса перетекает в реактор, где нейтрализуется Кингисеппским фосфоритом (28% Р, О ), подаваемым с расходом 28 т/ч 108,0 т/ч суперфосфатной пульпы гранулируют и сушат в барабанных грануляционных сушилках, куда подают горячий (800950 С) топочный газ. В результате получают.64,5 т/ч двойного гранулированного суперфосфата, содержащего

44,67. P,λ„è 0,02Х ТК О,,ее.

S 1118628 4

Пример 4. 100 мас.ч ° экстрак- затем сушат. В итоге образуется ционной фосфорной кислоты концентра- 65 мас.ч. фосфорного удобрения (амции 31Х р 0 в течение 15 мин обра- мофосфата), содержащего 50Х Р20с„е, 2 С батывают 5,6 мас.ч. Кингисеппского 12,6Х азота и 0,10Х ТВ OyqeO. фосфорита, содержащего 28Х Р20с и 5 - Таким образом, способ позволит

45Х СаО, При этом получают 105,5 мас.Ч. получать фосфорные удобрения, содерсуспензии, жидкая фаза которой со- э.ащие 0,02-0,1Х (в пересчете на держит 10Х монокальцийфосфата. В ТГ2 О,) редкоземельных элементов в последней растворяют 0,2 мас.ч. . усвояемой растениями форме нитрата церия и образованную массу 10 сить агрохимическую эффективность нейтрализуют 10 мас.ч. аммиака, а туков.

Составитель Т. Докшина

Редактор M. Бандура Техред С.Мигунова Корректор E. Снрохман .Заказ 7365/17 -Тираж 425 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