Способ переработки магнийсодержащего фосфатного сырья

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, включакяций его обеспшамливание, кислотную обработку рбесшламленного продук-. та до отношения PjOj к MgO в жидкой фазе суспензии 1,69-1,85, фильтрацию суспензии, аммонизацию фильтрата до получения магнийаммонт1фосфата и кислотное разложение твердой фазы с получением экстракционной фосфорной кислоты, отличающийся тем,, что, с целью повышения степени извлечения Р205- из фосфатного сьфья, твердую фазу, полученную после фильтрации суспензии, подвергают флотации, полученный шлам объединяют с (Л пшамом со стадии обестпамливания исходного сь1рья, смесь шламов обрабатывают серной кислотой при Ж:Т

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(5I) С 05 В 11/08, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3661118/23.-26 (22) 10. 11.83 (46) 07.05.85. Бюл. В 17 (72) Н.Н.Треущенко, Т.В.Лаврова, В.И.Валовень, Н.М.Каменская, М.И.Баскакова, Т.А.Дементьева .и С.Л.Коновалова (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета .(53) 631.859.424(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР у 554262. кл. С 05 В 11/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 743982, кл. С 05 В 11/08, 1976 (прототип).

„„SU „„1154252 А (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, включающий его обесшламливание, кислотную обработку обесшламленного продук-. та до отношения P О к МяО в жидкой фаз е с ус пензии 1, 6 9-1, 85, фильтрацию суспензии, аммонизацию фильтрата до получения магннйаммонийфосфата и кислотное разложение твердой фазы с получением экстракционной фосфорной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения Р О из фосфатного сырья, твердую фазу, полученную после фильтрации суспензии, подвергают флотации, полученный шлем объединяют с шламом со стадии обесшламливания исходного сырья, смесь шпамов обрабатывают серной кислотой при Ж:Т=(3,57) . 1 дс рН 0,3-0 5 и отфильтрованным раствором обрабатывают обесшламленное исходное сырье.

1154252

Из о брете ние от носится к технике переработки н а фосфорную кислоту и удобрения магнийсодержащих фосфатных руд, в частности фосфоритов Каратау, Известен способ переработки магнийсодержащего фосфатного сырья путем предварительной его обработки серной кислотой в присутствии сульфата аммония при рН 2,5 с последующей фильтрацией обезмагненного фосфорита и аммонизацией сульфатбисульфатного фильтрата после введения в него фосфорной кислоты с получением магнийаммонийфосфата 1 3.

Недостатком способа является использование дорогостоящей фосфорной кислоты для получения магпийаммопийфосфата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки магнийсодержащего фосфатного сырья, включающий его обесшламливание, сернокислотную обработку обесшламленного сырья до отношения

Р<О< к NgO в жидкой фазе суспензии

1,69-1,85 с последующей фильтрацией суспензии, аммонизацией фильтрата до получения магнийаммонийфосфата и кислотное разложение твердой фазы с получением экстракционной фосфорной кислоты, По известному способу обесшламленное сырье обрабатывают 20-93Х-ной серной кислотой, взятой в количестве 120-130 от стехиометрического на содержание карбонатов. Продолжительность обработки

3-10 мин. При этом из фосфата извлекается 17-19Х Р О> и 75-80X NgO.

Раствор обезмагничивания аммонизируют и продукт — магнийаммонийфосфат — отделяют. Обезмагненный фосфорит направляется. на экстракцию с получением фосфорной кислоты, содержащей 20-22 Р О . Шламы со стадии обесшламливания, содержащие 1015Х Р О и 1-5 No0, направляются в отвал 52 ).

Однако степень использования Р О по известному способу является недостаточной, так как для получения магнийаммонийфосфата используется фосфатная часть руды, а шламы, содер" жащие 10-15 Р О, не используются, что увеличивает стоимость продукта.

При обработке руды, содержащей 22,4Х

Р20> и ЗХ NgO, известным способом извлечение MgO на 75-BOX приводит к извлечению Р O íà 17-19, при этом концентрация Р О в обезмагненной руде понижается до 18-18,6Х. Это, в свою очередь, приводит к понижению качества экстракционной фосфорной кислоты. Степень использования Р О, таким образом, составляет 65-67Х.

Целью изобретения является повышение степени извлечения Р О из фосфатного сырья.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки магнийсодержащего фосфатного сырья, включающему его обесшламливание, кислотную обработку обесшламленного продукта до отношения Р О к

HgO в жидкой фазе суспензии 1,691,85, фильтрацию суспензии, аммони20 зацию фильтрата до получения магнийаммонийфосфата и кислотное разложе-ние твердой фазы с получением экстракци ппой фосфорной кислоты, твердую фазу, полученную после фильтрации суспензии, подвергают флотации, полученный шлам рбьединяют с шламом со стадии обесшламливания исходного сырья, смесь шламов обрабатывают серной кислотой при Ж:Т (3,5-7):1 до рН 0,3-0,5 и отфильтрованным раствором обрабатывают обесшламленное исходное сырье.

В качестве фосфатной составляющей при получении магнийаммонийфосфата используют Р О из шламов,чем повышают степень использования Р О с 65-67 до 97-98 ..

Производство магнийаммонийфосфата является частью технологии получения высококачественных концентратов, согласно которой из руды, содержащей 19-22Х Р Оч и 3-5 . Ng0 получают концентраты, содержащие 2832% РО и 0,5-1,0X NgO. Процесс сос. тоит из стадий механического и химического обогащения, отходами от которого являются шламы, содержащие

1015 Р@05 и 1 5 а NgO °

Способ дает возможность комплексного использования растворимых в кислотах составляющих фосфатной руды (фосфат и доломит) с получением из шламов обогащения магнийаммонийфосфата. Введение стадии флотации после

55 химического обогащения при содержании магния в сырье не более 1Х позволяет поднять концентрацию Р О в продукте, что приводит к значительному улучшению показателей процесса

3 1154252 4 экстракции и качества готового про- гаемых значений характеристик (придукта., меры 1-3), а также при значениях, В таблице представлены примеры выходящих за эти пределы (примеры 4ведения процесса обогащения в предла- 7).

Стадия химического обогащения

Пример

Стадия извлечения шламов .

Ъ Состав раствора

Степень

Состав раствора, Х рН Ж:Т извлечения

Р О Д

rZO

MgO

Р О g MgO

Г,О И8О

03 35 35 074

2,02

3,42

4,72 98,0

6,51 97,5

1,48

2,63

0,4 5,25 2,8 0,43

8,40. 97,0

2,00

1,08

0,5 7,0 2, 1 0,25

0,2 3,5 3,4 0,74

1,90

3,00

4,5 94,9

0,6 7 0 " 1,0 0,63

05 80 13 035

03 30 53 190

0,68

0,78

1 58 83,6

0,85

3,85 89,6

2,78 96,6

1,20

3,30

5,10

Продолжение таблицы адия химическог огащения

Состав концентрата

Степень о флотации

Оу

После флотации извлечения

MgO, Z о

MgO

MgO

1,69 75,4 20

1,0

0,7

0,6

1 77 80 0 24

0,7

1,85 80,0 25

0,9

1,57 72,5 18

1,14 61 3 19

1,0

1,5

79,0 19

1,41

1,0

1,0

1,54 . 85 0

1,2

21

1,5

252 б

S 1154

Как видно из таблицы, прн проведении процесса в предлагаемых пределах значений параметров из шламов в жидкую фазу извлекается максимальное количество Р О (не менее 97Х), а при использовании полученного фильтрата (Р О /Ng0=4,7-8,4) на стадии химического обогащения получают раствор состава (P G5/Mg0=1,69-1,95), необходимый для .получения магнийам- 10 монийфосфата.

При проведении процесса извлечения пятиокиси фосфора из шламов при значениях рН меньше 0,3 (пример 4) степень извлечения P О из шламов 15 существенно не изменяется, однако такое значение рН приводит к изменению соотношения Р20 /NgO в растворе обогащения до значений, не приемлемых для переработки его в магний- gg аммонийфосфата.

Повышение значения рН больше 0,5 (пример 5) указывает на недостатQK кислоты, что приводит к снижению степени извлечения пятиокиси фосфора в 25 раствор и к получению раствора с соотношением Р О /NgO ниже 1,69, что также неприемлемо для переработки такого раствора в магнийаммонийфосфат. 39

Увеличение количества жидкой фазы более 7 (пример 6) при извлечении Р О из шламов приводит к боль-. шему разбавлению серной кислоты, . что снижает степень извлечения пяти- окиси фосфора. При этом не достигается необходимого соотношения Р О /

/Mg0 для получения магнийаммонийфосфата.

При проведении процесса-извлече- 40 ния пятиокиси фосфора из щпамов при мейьшем, чем 3,5 разбавлении (пример 7) увеличивается концентрация

Р О в растворе, что приведет к дополнительным потерям Р О с гипсом45 и нерастворимым остатком. Кроме того, соотношение Р О /М О в получаемом растворе обогащения находится. ниже допустимого предела.

Процесс ведут следукщим образом. 50 хламы со стадии обесшлампивания исходного сырья (механическое обогащение) и со стадии флотации обезмагнннного продукта смешиваются, обезвоживаются и обрабатываются серной 5s кислотой с целью извлечения пятиокиси фосфора и окиси. магния (Р О /

/Ид04,72-8,4) в жидкую фазу, Жидкую фазу отделяют от твердой путем фильтрации. Полученной жидкой фазой (оборотный раствор) обрабатывают обесшламленное сырье до соотношения

Р О /Мф)1,69-1,85 в жидкой фазе.

Твердый остаток со стадии обработки серной кислотой, состоящий главным образом из нерастворимого остатка и гипса, направляется в отвал. Его можно также испольэовать для получения.кварцевых песков.

Пример ° 100 кг руды месторождения Каратау состава, Х: Р20

20,1, СаО 31,4, NgÎ 3,9, СО 8, н. о 1, 56, Ре 0 э 1, 56; А1 20 э 0, 66;

F 1,4 обесшлампивают в гидроциклоне.

Крупную фракцию (пески в количестве

80 кг), содержащую, Х: P О 22,0, MgO 3,75, н.о. 24, направляют на обработку оборотным раствором, содержащим 3,5Х Р О и 0,74Х МяО, в количестве 160 кг. Процесс ведут при 70 С, Ж:Т=2,1:1, рН 3,2 в течение 30 мин. После обработки в фосфорите остается 20Х Р О и fX Mg0. В растворе содержится 3,42Х Р О и

2,02Х NgO (Р О /И@О=1,69). Степень извлечения NgO — 75,4Х, Р О - 1Х.

Далее пульпу направляют на фильтрацию, где происходит отделение твердой фазы от жидкой. Твердую фазу направляют на флотацию, где происходит отделение концентрата от шламов.

Выход продукта 48 кг, содержание ..

Р О в нем 28Х, содержание NgO—

0,7Х. Иламы са стадии механического обогащения - обесшлампивания (мелкая фракция) и со стадии флотации после обезмагнивания — химического обогащения смешивают и после предварительного отстоя в количестве 50 кг (состав 12,2Х Р Оз и 3,6Х МяО) направлякп на извлечение пятиокиси фосфора и окиси магния серной кислотой. Процесс ведут при 50 С. Ж:Т=3,5: 1, рН

0,3 в течение 20 мин. Расход серной кислоты 19 кг. Выход Р О в раствор

9SX.

Твердый остаток отделяют от жид кой фазы фильтрацией. Жидкую фазу, представляищую собой оборотный раствор, содержащий 3,5Х Р 0, 0,74Х

МяО и ЗХ 80з, в количестве 160 кг, наравляют на стадию химического обогащения " обезмагничивания. Tsepдый остаток в количестве 68 кг состава, Х: Р О 0,2; NgO 0,9 н.о. 48;

Р О 2,2; СаО 18; $0 25 направля,1 154252

Составитель Б.Жигарновский

Редактор H.Åãîðîâà Техред C.Mèãóíoâà Корректор И.Эрдейи

Заказ 2621/20 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ют на получение кварцевых песков.

Концентрат, полученный после флотации, направляют на экстракцию. Процесс экстракции протекает при 75 С, о °

Ж:Т=2,5:1 при концентрации оборотной кислоты 24 Р О, При этом получают

46,3 кг 28%-ной фосфорной кислоты.

Извлечение Р О на стадии экстрак. ции 96 .

Раствор после извлечения MgO из фосфорита на стадии обогащения, содержащий 3,42 Р О5- и 2,02% MgO, в количестве 160 кг направляют на аммонизацию для получения магнийаммонийфосфата. Процесс протекает при 80 С, рН 8, в течение 15 мин. Расход амми5 ака 1, 3 к г. Количество образующегося магнийаммонийфосфата 16,3 кг.

Проведение процесса по предлагаемому способу позволит по сравнению с известным в 1,5 раза увеличить степень извлечения P О из фосфатно2, 5 го сырья и значительно снизить количество отходов производства.