Способ получения кормового дикальцийфосфата

 

СПОСОБ ПОЛУЧКНИЯ КОРМОВОГО ДИКАЛЬЦИЙФОСФАТЛ из фосфорнокислых растворов, включающий их очистку путем нейтрализации с последующим выделением примесей и осаждение готового продукта кальиийсодержащим реагентом в присутствии газообразного аммиака, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения содержания .. в готовом продукте и увеличения съема отмытого осадка, осаждение готового продукта проводят в дно ступени, причем кальцийсодержаший реагент вводят на первой ступени до соотношения СаО:Р О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) () 1) 4(51) С 01 В 25 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3597730/23-26 (22) 30.05.83 (46) 07.03.85. Бюл. 9 9 (72) Б.A.ÄMèòðåâñêèé, E.Б.Ярош, В.Е.Сукманов, E.Н.Абдуллаева, Ю.А.Теплов, A.Ë.Îëèôñîí и Н.Ф.Максименко (53) 661.632(088.8) (56) 1.Кормовые фосфаты. Специальный выпуск трудов ЛенНИИГипрохим, 1977, с.15, 2.Заявка ФРГ М 1182642, кл. С 01 В 25/32, опублик.1964 (прототип), (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО

ДИКАЛЬЦИйФОСФАТА из фосфорнокислых .растворов, включающий их очистку путем нейтрализации с последующим выделением примесей и осаждение готового продукта кальцийсодержащим реагентом в присутствии газообразного аммиака, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения содержания Р, О„ в готовом з продукте и увеличения съема отмытого осадка, осаждение готового продукта проводят в две ступени, причем кальцийсодержащий реагент вводят на первой ступени до соотношения СаО:P О = (0,4-0,65):1,0, а остальное количество реагента вводят на второй ступени.

1143690

Изобретение относится к технике получения кормового дикальцийфосфата при кислотной переработке природных фосфатов, Известны способы получения кормового дикальцийфосфата на базе термической или экстракционной фосфорной кислоты (1) .

Однако применение терглической

Фосфорной кис>готы является малоЗКОНОМИЧНЫМ, КРОМЕ- ТОГО ПРИ IIQOBBводстне дикальцийфосфата из аэотнокислой вытяжки фосфатов с вымора>киванием из нее нитрата кальция в процессе очистки азотнофосфатного раствора, наряду с полуторными окислами и соединениями фтора, н твердую фазу выпадает значительное количество фосфатов кальция, с которыми теряется дополнительное количество фосфорного ангидрида. Основной недостаток способов получения кормового дикальцийфосфата на базе зкстракционной фосфорной кислоты - низкий выход целевого продукта и плохие его фильтрующие свойства из-за использования в качестве кальцийсодержащего реагента извести или мела.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения чистого дикальцийФосфата из фосфорнокислых растворов путем их предварительной очистки газообразным аммиаком или содер>кащигл аммиак газом при рН 2-3 с отделением осадка примесей фильтронанием и последующим осаждением целевого продукта в присутствии кальция. Последний вводят в количестве, обеспечивающем стехиометрическое массовое отношение СаО:Р О,;, необходимое для осаждения СаНРО< и равное 0,79:1 . Эту стадию осуществляют при аммонизации раствора.

Выпавший осадок кормового дикальцийфосфата отделяют от раствора

Фильтрацией. Выход Р О из фосфорнокислого раствора н кормоной продукт составляет 85-90% вследствие малой растворимости дикальцийфосфата в этих растворах. Съем сухого отмытого осадка составляет 300-500 кг/м ч j2) .

Недостатком известного способа является низкое содержание PzО в конечном продукте и недостаточйо высокий съем отмытого осадка.

Целью изобретения является повышение содержания Р О> в готовом продукте и увеличение съема отмытого осадка.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения кормового дикальцийфосфата из фосфорнокислых растворов, включающим их очистку путем нейтрализации с последующим выделением примесей и осаждение готового продукта кальцийсодержащим реагентом в присутстнии газообразного аммиака, согласно которому осаждение готового продукта проводят в две ступени, причем кальцийсодержащий реагент вводят на первой ступени до соотношения СаО:Р О = (0,4-0,65):1,0, а остальное количество реагента вводят на второй ступени.

Газообразный амлиак вводят на стадию очистки фосфорсодержащего раствора н количестве, обеспечивающем значение рН процесса от 2 до 3, в результате чего в осадок выпадают почти полностью соеди IBHHsl железа и алюминия. В очищенный раствор наряду с нитратом кальция подают аммиак в количестве обеспечиваю> щем осаждение всех содержащихся в жидкой Фазе фосфатов в ниде дикальцийфосфата, и часть нитрата кальция до отношения Сао:Р О =0,4-0,5:1.

На вторую ступень осаждейия подают тольKo оставшееся количество нитрата кальция, рассчитанное на полное осаждение целевого продукта.формирование кристаллов дикальцийфосфата н предлагаемом процессе определяется н первую очередь ступенчатой подачей кальцийсодержащего реагента. Поэтому для упрощения процесса подачу аммиака в очищенный фосФорсодержащий раствор осуществляют в одну ступень, т.е. на первую стадию.

Подачу кальцийсодержащего реагента, в частности соли или раствора нитрата кальция, осуществляют в два последовательно соединенных реактора. В первый с помощью дозатора подают столько кальцийсодер>кащего реагента, чтобы обеспечить отношение СаО:Р О в суспензии, равное 0,4-0,65:1. Остальное количество нитрата кальция, рассчитанное на полное осаждение фосфатов иэ раствора, вводят во второй реактор.

Подача кальцийсодержащего реагента в дне ступени позволяет проводить кристаллизацию основной массы дикальцийфосфата (на 1-й ступени) н избытке фосфат-ионов „ что обеспечивает полученйе более крупных, хорошо фильтрующих его кристаллов.

На второй ступени происходит кристаллизация оставшегося количества дикальцийфосфата на уже сформировавшихся крупных кристаллах. Этот прием позволяет получать круп- ные, а главное однородные кристаллы дикальцийфосфата размером 30 50 мкм. Производительность фильтрации готового продукта и пересчете на сухой отмытый оградок составляет 1150-1300 кг/м ч,что в 2

1143690 раза выше, чем по известному способу. Продолжительность первой и второй стадий осаждения фиксируется временем формирования осадка дикальцийфосфата и составляет 3060 мин на каждой стадии процесса.

Выход Р„ О в готовый продукт по предлагаемому способу увеличивается по сравнению с известным процессом за счет более полного связывания Р О раствора в дикальций2 5 фосфат. В результате при одном и том же массовом отношении CaO:Р О по,предлагаемому способу из исходного раствора осаждаются практически все фосфаты, в. то .время как по известному способу вводимого количества кальцийсодержащего реагента не хватает для полного связывания, поскольку наряду с дикальцийфосфатом в осадок выпадает также трикальцийфосфат. За счет этого в предлагаемом процессе выход Р О в готовый продукт выше на 7-9Ъ.

Пример 1. 100 кг фосфорсодержашего раствора (РΠ— 25,8Ъ;

CaO — 1,5Ъ; Р О - 1,2Ъ; F - 1,3Ъ) обрабатывают 3,1 кг газообразного аммиака в присутствии 13,6 кг нитрата кальция. При этом в осадок выпадают примеси — фосфаты полуторных оксидов и фторид кальция. С осадком также соосаждается часть Р20 в виде СаНРО4 . Осадок отделяют от жидкой фазы фильтрованием.С осадком примесей (16,7 кг) теряется

3,8 кг Р О . Очищенный раствор (100 кг), содержащий 22Ъ Р О

0,1Ъ Са0; 0,04Ъ F и 0,5Ъ Р Оз, обрабатывают 76,5 кг 50Ъ-ного раствора нитрата кальция для поддержания на первой ступени отношения

CaO:Р О = 0,4:1 и 5,3 кг газообразного аммиака. Полученные 181,8 кг суспензии после 30-минутного перемешивания обрабатывают на второй ступени оставшимся количеством (76,5 кг) раствора нитрата кальция для поддержания отношения CaO:P O =

=0,79:1, образовавшуюся суспензию (258,3 кг) перемешивают 60 мин и фильтруют с отделением 40,9 кг сухого отмытого кормового дикальцийфосфата.

Степень очистки от Р О составляет 95,9Ъ, от фтора " 37,0Ъ. Выход Р О в кормовой продукт составляет 97,2Ъ. Кристаллы CaHPOj имеют размер 30-40 мкм, а съем сухого отт» мытого осадка составляет 1150 кг/м ч

Пример 2. 100 кг фосфорсодержащего раствора подвергают очистке, как представлено в примере 1. Очищенный раствор (100 кг), состав которого указан в примере 1, обрабатывают 62,2 кг четырехводного нитрата кальция (23Ъ CaO) для

Уменьшение отношения СаО: Р O до

0,3 на первой ступени (пример 4) приводит к снижению выхода Р О в кормовой продукт и съема осадка из"за образования мелких кристаллов вследствие недостатка кальцийсодержацего реагента и резкого понижения растворимости СаНРО4 в таких растворах..

Увеличение отношения CaO:P O до 0,7 на первой ступени (пример 5) приводит к снижению показателей процесса иэ-за формирования кристал65 поддержания соотношения на первой ступени СаО:Р О = 0,65:1 и 5,3 кг газообразного аммиака. Полученные

167,5 кг суспензии после 60-минутного перемешивания обрабатывают на второй ступени оставшимся количеством (14,3 кг) нитрата кальция для поддержания отношения СаО:P.,О =

=0,79:1, образовавшуюся суспензию (181,8 кг) перемешивают 30 мин

30 и фильтруют с отделением 41,5 кг сухого отмытого кормового дикальцийфосфата.

Степень очистки от примесей такая же, как в примере 1. Выход

Р О, в кормовой продукт составляет 98,5Ъ. Кристаллы СаНРО име1 ют размер 40-50 мкм, а съем сухого отмытого осадка составляет

1300 кг/и .ч.

Пример 3. 100 кг форсфорсодержашего раствора подвергают очистке, как в примере 1. Очищенный раствор (100 кг), состав которого указан в примере 1, обрабатывают 52,6 кг четырехводного нитрата кальция (23Ъ СаО) для поддержания соотношения ыа первой ступени

СаО:Р„О = 0„ 55:1 и 5,3 кг газообразного аммиака. Полученные

157,9 кг суспензии после 50-минут30 ного перемешивания обрабатывают на второй ступени оставшимся количеством (23,9 кг) нитрата кальция для поддержания CaO:P О = 0,79:1, образовавшуюся суспензию (181,8 кг), 35 перемешивают 40 мин и фильтруют с отделением 41,2 кг сухого отмытого кормового дикальцийфосфата.

Степень очистки от примесей такая же, как в примере 1..Выход

Р„О< в кормовой продукт составляет

98,0Ъ. Кристаллы СаНРО4 имеют размер 30-50 мкм, а съем сухого отмытого осадка составляет 1200 кг/м ч.

В таблице даны результаты проведения процесса в предлагаемом интервале параметров (примеры 1-3) и за его пределами °

Иэ таблицы видно, что при значениях параметров, выходящих за предлагаемые пределы, уменьшается выход

P О в кормовой продукт.

1143690 дикальцийфосфата из-за местных пересыщений и низкой растворимости.

Использование предлагаемого способа позволяет увеличить производительность действующих цехов производства дикальцийфосфата. лов в условиях низкой растворимости дикальцийфосфата.

При подаче кальцийсодержащего реагента в одну ступень (по известному способу, пример 6)образуются мелкие и неоднородные кристаллы

Отношение.СаО:Р О

Продолжительность стадий, мин

Показатели процесса

Пример .1-я стадия

2-я стадия

2-я стадия

1-я стадия

Выход Р О C beM суВ ГОТОВЫЙ продукт, отмытого

Ъ осадка, Размер кри сталлов, мкм

97,2

1150 30-40

1300 40 — 50

30

98,5

60

98,0

1200

50

90,0 600

60

850

93,7

600

90,0

120-180

0,79:1

Составитель P. Герасимов

Редактор Н. Егорова Техред М. Гергель Корректор Е. Сирс ..;ма я

Заказ 840/19 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

1 0„4:1

2 0,65:1

3 0,55:1

4 0,3:1

5 0,7:1

По известному способу

0,79:1

0,79:1

0,79:1

0,79."1

0,79:1

30 — 50

10-20

15-25

5-20