Способ обесфторивания фосфатного сырья
Изобретение относится к способу переработки фосфатного сьфья, содержащего до 70% силикатов в пересчете на SiO,.,, и позволяет вести процесс без образования расплавов и настыггей Б печи при термообработке сьфья при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания продукта. Способ включает смешение силикатсодержащего фосфатного сырья с предварительно подогретой до 40-95 С фосфорной кислотой , гранулирование полученной смеси н ее обжиг, при этом фосфорную кислоту подают на смешение в количестве, обеспечивающем отношение в обрабатываемом сьфье СаО: (Р205-+ SiO) , равное 1,1-1,25. 2 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4 С 05 В 13!02
:,.;.— г::,.;» .
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4133379/23-26 (22) 16.10.86 (46) 23.02.89, Бюл. N - 7 (72) Б.П.Соболев, В.Ф.Кармышов, Н.Б.Тимошук, Е.В.Третьяк и -В.Г.Зареченный (53) 631 .82 (088.8) (56) Проблемы химии и химической технологии. Наука, 1977, с.188-189. (54) СПОСОБ ОБЕСФТОРИВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к способу переработки фосфатного сырья, содер1
Изобретение относится к способу переработки фосфатного сырья, содержащего силикаты, в обесфторенные фосфаты.
Целью изобретения является предотвращение образования расплавов и нас-. тылей при термообработке фосфатного сырья с повышенной концентрацией в нем силикатов при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания готового продукта.
Способ переработки фосфатного. сырья содержащего силикаты до 7Х в пересчете на SiOz, включает смешение его с фосфорной кислотой, грануляцию полученной смеси и ее обжиг, при этом фосфорную кислоту предварительно подогревают до 40-950С и подают на смешение в количестве, обеспечивающем соотношение в обрабатываемом сырье СаО: (Р О +SiOz), равное
1,1-1,25.
„„ЯО„„146ОО58 А 3 жашего до 70% силикатов в пересчете на SiOz и позволяет вести процесс без образования расплавов и настылей в печи при термообработке сырья при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания продукта. Способ включает смешение силикатсодержащего фосфатного сырья с предварительно о подогретой до 40-95 С фосфорной кислотой, гранулирование полученной смеси и ее обжиг, при этом фосфорную кислоту подают на смешение в количестве, обеспечивающем отношение в обрабатываемом сырье СаО: (Р 05-+ SiOz), равное 1,1-1,25. 2 табл.
Фосфатное сырье содержит силикаты в виде форстерита, антигорита, флогонита, присутствие которых также как и продукты взаимодействия сырья с фосфорной кислотой, определяют количеством жидкой фазы в зоне обесфторивания материала. Поэтому, при добавлении фосфорной кислоты к такому сырью с получением соотношения
СаО : Р О, равного 1,1-1,2, как в известном. способе, приводит к образованию избыточного количества жидкой фазы. Сырье начинает в ней активно растворяться, образуя расплавы. Наличие промежуточных ионов фтора в жидкой фазе ускоряет процесс образования расплава. При переработке сырья, содержащего пониженные количества силикатов, но повышенные содержания кальция, например в виде кальцита, количество жидкой фазы уменьшается в результате взаимодействия с ней о
Кислота температурой ниже 40 С проявляет низкую реакционную способность с силикатами, что не предотвращает образование расплавов в пео чи. Повышение температуры вьппе 95 С нецелесообразно ввиду повышенной коррозии аппаратуры.
Влияние соотношения СаО: (Рдp +
+Sip ) в смеси при температуре фосфора о ной кислоты 40 С на образование расплавов и настылей в печи приведено в табл.2.
40
При соотношении СаО: (P O + Sip ), равном 1,05, происходит образованиИ расплавов и настылей ввиду повышенного количества жидкой фазы в материале.
146005 кальция с образованием высокотемпературных фосфорнокальциевых соединений.
Таким образом, количество жидкой .фазы определяет оптимальные условия
5 переработки фосфатного сырья в обесфторенные фосфаты. Регулирование этого процесса осуществляют изменением соотношения реагентов, образующих жидкую фазу. Так как исходными реагентами являются фосфорная кислота и силикаты, то изменение их количества (Р О + SiO ) в широком диапазоне позволяет успешно вести процесс без образования расплавов и настылей с получением качественного продукта по содержанию фтора.
Подогрев фосфорной кислоты до 40о
90 С позволяет при ее смешении осуществить частичное разложение силикатов, что ускоряет реакцию обесфторивания материала с повышением его термической стойкости.
В качестве силикатных соединений 25 в сырье присутствуют кремнезем, а также силикаты или алюмосиликаты щелочных металлов.
Влияние подогрева фосфорной кислоты на переработку смеси в соот- gp ношении СаО: (Р О + Si02),, равным
1,15, проиллюстрировано в табл.1.
4 содержание фтора в нем превышает допустимые количества (О, 2 ) .
Таким образом, регулирование соотношения в смеси СаО: (Р О + Sip ) в йределах 1, 1-1;25 при переработке сырья, содержащего силикатные примеси 2-7 в пересчете íà Sip обеспечивает возможность вести технологический процесс без нарушений Е. получением качественного продукта по содержанию фтора.
Пример 1. 1000 кг фосфатного сырья с содержанием 2,1 . силикатов в пересчете на 510 смешивают с фосфорной кислотой, взятой в количестве о
85 кг Р О», температурой 40 С до получения соотношения СаО: (P O +Sip ) равного 1,1, в продукте и обжигают в печи. кипящего слоя. Расплава и настылей не образуется. Содержание фтора в продукте О, 14 .
Пример 2. 1000 кг фосфатного сырья с содержанием 4 5 силикатов в пересчете на Si0 смешивают с фосфорной кислотой, взятой в количестве
55 кг P О, температурой 50 С до получения соотношения СаО: (Р О + Sip )„ равного 1, 17, в продукте и обжигают во вращающейся печи. Расплава и настылей не образуется. Содержание фтора в продукте 0,12Х.
Пример 3. 1000 кг фосфатного сырья с содержанием 7Х силикатов в пересчета на Sip смешивают с фосфор- ной кислотой, взятой в количестве о
45 кг, температурой 60 С до получения соотношения Cap: (Р О + Sip), 2 равного 1,25, в продукте и обжигают во вращающейся печи. Расплава и настылей не образуется. Содержание фтора в продукте 0,17 .
Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить процесс обесфторивания фосфатнога сырья с содержанием 2,5-7 . силикатов в пересчете на Sip без образования расплавов и настылей с получением готового продукта, содержащего не более 0,2Х фтора.
-Увеличение соотношения СаО: (p p + 8 0 ) больше 1,25 обеспечивает термостойкость материала печи, 55 но ввиду пониженного количества жид-. кой фазы процесс замедляется, поэтому при сохранении производительности печи качество продукта ухудшается и
Формула из обр ет ения
Способ обесфторивания фосфатного сырья, включающий его смешение с фос. форной кислотой, гранулирование полученной смеси и ее отжиг, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью предотвращения образования расплаТемпература подогрева
0 фосфорной кислоты, С
30 40 50 50 70 90 100
Образование расплава, настылей
Да Нет Нет Нет Нет Нет Нет
Т а б л и ц а
1 05 1,1 1,15 12 1 25 1 3
Соотношение
СаО:(Р О + 8i0z) Образование расплава, нас тыле й
Нет
Нет Нет
Нет Нет
Да
Составитель В.Виленская
Техред А. Кравчук Корректор В.1 HÐH«
Редактор Н.Гунько
Заказ 410/23 Тираж 392 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
5 14á005 вов и настылей при термообработке фосфатного сырья с повышенной концентрацией в нем силикатов при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания готового продукта, 5
8 6 фосфорную кислоту подогревают до 40о
95 С и подают на смешение в количестве, обеспечивакнцем соотношение в обрабатываемом сырье СаО: (P О +SiO ), равное 1, 1-1, 25.
Таблица 1
