Способ извлечения фтора из фосфатного сырья

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108989/23-26 (22) 21.08.86 (46) 15.08.88 . Бюл. В 30 (72) В.Г.Казак, Т.А.Зырина, Ю.А.Гуляев и О.А.Яцкова (53) 661.842.361 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I 891593, кл..С 05 В 11/06, 1980. (54)(57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФТОРА ИЗ

ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, включакщнй его раэ„.Я0„„416442 А1 (51) 4 С 01 F 11/22, С 05 В 1 1-/06 ложение концентрированной азотной кислотой, отделение жидкой фазы, обработку твердого. остатка водой и . выделение из водного экстракта фторсодержащего продукта,.о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода фтора в продукт, отделение жидкой фазы ведут до соотношения

Т:Ж 1:0,6-1,0, а водный экстракт аммонизируют до рН 2,5-3,0 с выделением фторида кальция.

1416442

Изобретение относится к способу извлечения фтора при переработке фосфатного сырья на сложные удобрения.

Целью изобретения является повышение выхода фтора в продукт.

При разложении фосфатного сырья концентрированной азотной кислотой фтор в виде кремнефторида кальция переходит совместно с нерастворимым остатком в твердую фазу. Из твердой фазы кремнефторид кальция экстрагируют водой и отделяют от нерастворимого остатка. Из экстракта при аммонизации осаждают фторид кальция. Про-15 цесс выделения фторида кальция основан на реакции:

CaSiF + 2Ca(N0>)<+ 4ИНЗ + 2HzO» раствор

ЗСаГ + 4ИН ИОз + SiO осадок

Для протекания этой реакции необходимо определенное отношение СаО/F и рН раствора. Водный экстракт кремнефторида кальция должен обязательно

25 содержать нитрат кальция. Это обеспечивается путем захвата фторсодержащей твердой фазой части маточного раствора. Но так как маточный раствор, помимо Ca(NO>)<, содержит азотную и фосфорную кислоты, то для протекания реакции осаждения CaF> сначала необхбдимо нейтрализовать свободную кислотность (рН 2-2,3). Продукты нейтрализации — нитрат и фосфат аммо- 35 ния -.обладают высокой растворимостью и остаются в жидкой фазе. При повышении рН до 2,5 первой кристаллизующейся фазой будет фторид кальция, который обладает наименьшей раствори- 40 мостью из всех солей, образующихся в данной системе, что и обеспечивает увеличение выхода фтора в конечный продукт.

1 45

Пример 1. 1000 r апатитово" го концентрата, содержащего 3, 1% фтора, обрабатывают 2170 г 60Х-ной азотной кислоты. Полученную пульпу сгущают до Т:Ж = i:0,6. При этом получают 193,4 г сгущенной массы, содержащей 13,2Х фтора. Эту массу обра". батывают водой, отделяют нерастворимый остаток, а экстракт аммонизируют до рН 2„5. В результате получают 95,0 г влажного фторконцентрата, содержащего 26,7% фтора. Выход фтора в продукт — CaFg — составляет

82Х от введенного с сырьем.

Таблица 1

Т:Ж

Выход фтора в продукт, %

68,0

1:0,5

1:0,6

1:0,8

1". 1,0

1: 1,3

82,0

8?,0

80,0

При Т:Ж ниже 1:0,6 концентрация нитрата кальция — Са(Х& ) — недос32 таточна для про-екания реакции осаждения фторида кальция, поэтому выход фтора в продукт снижается.

При Т:Ж выше 1: 1 избыток захваченной жидкой фазы способствует образованию побочных продуктов, снижающих выход фтора

В табл. 2 приведена зависимость выхода фтора в продукт от величины рН при Т:Ж = 1:0,8.

Hp и м е р 2. 1000 r апатитового концентрата, содержащего 3,1% фто. ра, обрабатывают 2170 r 607-ной азотной кислоты.,Полученную пульпу сгущают до Т;Ж 1:0,.8. При этом получают 217,5 г сгущенной массы, содержащей 12,4% фтора. Эту массу обрабатывают водой, отделяют нерастворимый остаток, а экстракт аммонизируют до рН 2,75. В результате получают

100,5 г влажного фторконцентрата,. содержащего 26 9Х фтора. Выход фтора в продукт — CaF — составляет 87Х.

Пример 3. 1000 г апатитово- го концентрата, содержащего 3,.1Х фтора, обрабатывают 2170 г 60 -ной азотной кислоты. Полученную пульпу сгущают до Т:Ж = 1:1. При этом получают

241,8 r сгущенной массы, содержащей

11,3% фтора. Эту массу обрабатывают водой, отделяют нерастворимый остаток, а экстракт аммонизируют до рН 3,0. B результате получают

10 1,0 влажного фторконцентрата, содержащего 27% фтора. Выход фтора в продукт — CaF < -. 88%. от введенного с сырьем.

В табл. 1 приведена зависимость выхода фтора в .продукт от соотношения Т:Ж (рН 2,5).

1416442

Таблица 2

Прн значениях рН нике 2,5 выход фтора снижается, так как при этих значениях рН нейтрализуется только свободная кислотность и реакция осаж5 дения CaF практически не идет. При рН аммонизации выше 3,2 образуются фосфаты кальция, загрязнякщие конечный продукт, и выход фтора снижается. рН

Выход фтора в продукт, Ж

2,3

50,0

2,5

84,5

3,0

89,5

Изобретение позволяет повысить вы- л ход фтора в продукт с 70,2-78,3 до

82,0-89,57.

3,2

75 0

Составитель Л.Крюкова

Техред А.Кравчук Корректор И.Зрдейи

Редактор М,Келемеш

Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4026/19

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4