Способ получения сложных удобрений

 

Изобретение относится к производству сложных удобрений из некондиционного фосфатного сырья и позволяет повысить качество удобрений за счет сбалансированного содержания в нем питательных элементов и улучшения механических свойств, а также упростить процесс. Способ осуществляют путем разложения бедного фосфатного сырья эквимолярной смесью разбавленных азотной и серной кислот, содержащей 0,5-0,6 молей каждой кислоты на 1 моль P<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">5</SB>, одновременного гранулирования пульпы при соотношении Т:Ж, равном 1:1, и сушки готового продукта. В качестве эквимолярной азотносернокислотной смеси используют отработанный кислотный растворотход производства коллоксилина. 1 з.п. ф-лы. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

12 А1 (19) (И) (51)$ С 05 В 11/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4178734/23-26 (22) 08.01.87 (46) 15.05.90. Бюл. Р 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геологии нерудных поS лезных ископаемых (72) С.П.Гисматуллина, И.10.Гилязов, И.А.Гайсин, В.В.Волков и 1".H.Ыубаков (53) 631.89(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 779364, кл. С 05 В 11/06, 1978. (54) СПОСОБ П(ШУЧЕН1И С11ОЖНЬБ УДОБРЕНИЙ (57) Изобретение относится к производству сложных удобрений из некондиционного фосфатного сырья и позвоИзобретение относится к производству удобрений и может быть использовано при получении сложных азотнофосфорных удобрений из некондиционного природного фосфатного сырья.

Цель изобретения - повышение качества удобрения за счет сбалансирован.ного содержания в нем питательных элементов и улучшения механических свойств, а также упрощение процесса.

Способ получения сложного удобрения из некондиционного фосфатного сырья осуществляют путем его разложения эквимолярной азотно-сернокислот ной смесью, содер>кащей 0,5-0,5 моль каждой кислоты на 1 моль Р О при соотношении Т:И 1:1, одновременной грануляции продукта.

Использование для обработки фосфата эквимолярной азотно-сернокислотной

2 ляет повысить качество удобрений за счет сбалансированного содержания в нем питательных элементов и улучшения механических свойств, а также упростить процесс. Способ осуществляют путем разложения бедного фосфатного сырья эквимолярной смесью разбавленных азотной и серной . кислот, содержящей 0,5 — 0,6 молей каждой кислоты на 1 моль Р О, одновременного гранулирования пульпы при соотношении Т:И, равном 1:1, и сушки готового продукта. В качестве эквимолярной азотно-сернокислотной смеси используют отработанный кислотный раствор — отход производства коллоксилина. 1 з.п. ф-лы. 2 табл. смеси, содержащей 0,5-0,6 моль каждой кислоты на 1 моль Рео, позволяет перевести часть фосфора, а также магний, калий, макро- и микроэлементы в усваиваемые формы (моно- и дикальцийфосфаты) без образования избытка кислоты, получить сбалансировянное по питательным элементам и кондиционирующее удобрение, исключить операции нейтрализации (аммонизяции) продукта и уп ростить процесс °

Выбор соотношения Т:И 1:1 позво.— .. ляет осуществлять процесс без отделения твердого от жидкого, сохранить и активировять полезные элементы для питания растений, » также упростить процесс их получения в результате исключения процессов фильтрации и сов мещения процесс» р»зло>кения и грануляции. Использование в качестве экви1564152 молярной аз отно-сернокислотной смеси

| тработанных кислот производства колоксилина (нитроцеллюлозы) позволяет простить процесс за счет исключения стадии подготовки смеси и утилизиро5 вать экологически вредные сбросы.

Пример 1. Измельченную фосАоВитовую руду Сюндюковского месторож1 ения состава, %: Р О 9,9; СаО 28,7; 1О

i0< 22,1; Н80 1,3; Fe<0> 8,2; 1 0

1,8, в количестве 1,4 кг разлагают

1,4 кг эквнмолярной азотно-сернокис отной смеси, содержацей 0,5 моль <аждой кислоты на 1 моль Р О, при

1—

:Ж=1. Разложение проводят во вращаюемся реакторе в течение 5-10 мин, При дозированной подаче кислотной смеси распылением (впрыскиванием).

Образующийся при разложении азотно сернокислотной смесью сульйат кальция (гипс) цементирует частицы увлажнен ной массы, образуя при вращении реак-. тора гранулы. После выгрузки из реак-! тора гранулированную массу подвергают 25 сушке в течение 10-15 мин нагретым до 80-90 С воздухом до содержания ос таточной влаги 3-4%. Выход готового продукта при таком содержании влаги составляет 1,7 кг. Прочность гранул ( на раздавливание 19 кг/см2 . Продукт содержит в сумме 21,4Х питательных веществ (1 дОз подв. 4,8% (49 отн.%); ,; Р О, об. 9,/%, N 10,1%; К О 1,6%).

Пример 2. Измельченную фосАоритовую руду Сюндюковского месторож;дения состава, приведенного в приме ре 1, в количестве i 4 кr разлагают

1 кг эквимолярной азотно-сернокислотной смеси, содержацей 0,4 моль каждой кислоты на i моль Р О>, Т:)5=1,7. Процесс проводят в режиме, изложенном в примере 1. Получают 1,6 кг гранулированного продукта влажностью 3,8% и содержанием питательных веществ

20,6% (РдОз обще 9, 7%; РрО >ops °

3,9% (38 отн.%); N 9,8%, I 0 1,5%).

При выгрузке готового продукта наблюдается пыление, что является следствием недостаточной увлажненности продукта при выбранном соотношении Т;И=

=1,4.

Пример 3. Измельченную Аосфоритовую руду состава, приведенного в примере 1, в количестве 1,4 кг разлагают 2,1 кг эквимолярной смеси, со-, держащей 0,6 моль каждой кислоты.

Процесс осуществляют в соответствии с режимом, изложенным в примере 1.

Б процессе разложения наблюдается окомковывание массы и налипание его на стенки реактора, что свидетельствует о переувлажнении массы при выбранном соотношении Т:И=1:1,5. Полученный продукт содержит 20,9Х питательных веществ (Р О общ. 9, 7% P <0 подв.

5,3% (55 отн.%); N 9,9%. 1 О 1,5%);

Прочность гранул 19 кг/см2 .

Пример 4. Отходы обогащения фосАоритов Вятско-Камского месторождения, содержацие, %: Р О 8.8; Si0

56; СаО 25,6; Ре Оэ 2,2; Й@0 1,2;

К О 1,6, в количестве 1,4 кг разлагают при Т:И=1:1 эквимолярной смесью азотной и серной кислот, содержащей

0,5 моль каждой кислоты на 1 моль

РОз- в режиме, изложенном в примере 1 °

Получают продукт, содержащий 20,2% питательных веществ (Р О з-общ. 8,4%;

Р20 подв. 4,2%; N 9,6%; К<О 1,3%).

Прочность гранул 17 кг/см2 .

Пример 5 ° Измельченную АосАоритовую руду состава, приведенного в примере 1, в количестве 1,4 кг разлагают 1,4 кг раствора — отходом производства нитроцеллюлозы (коллоксилина) - являюцегося смесью эквимолярных количеств азотной и серной кислот в количестве, обеспечивающем содержание 0,5-0,6 моль каждой кислоты на

1 моль Р О . Состав и cBQHcTBa полу ченного продукта аналогичны примеру 1.

Для определения оптимальной кон-., центрации азотно-сернокислотной смеси и соотношения твердой и жидкой фаз в процессе разложения фосАатов проведены эксперименты, в ходе которых.изменяли концентрацию эквимолярной азотно-сернокислотной смеси с 0,3 до

0,7 моль каждой кислоты на 1 моль

Р О и соотношение твердой и жидкой фаз с 1:0,7 до 1:1,5.

Результаты представлены в табл. и 2.

Из данных табл. 1 по влиянию концентрации азотно-сврнокислотной смеси на качество удобрения следует, что изменение количества азотно-сернокислотной смеси в растворе для разложения фосАатов ниже 0,5 моль и увеличение сверх 0,6 моль на 1 моль Р О нецелесообразно из-за нарушения баланса подвижных и неподвижных Аорм

Р Оз, которые определяет стабильность свойств удобрений, полученных из некондиционного АосАатного сырья.

Т а б л и ц а 1

Пока

Концентрация азотной и серной кислот в эквимолярной смеси на 1 моль ,P 0, моль

Относительное со0,6

10,0

0,7

0,5

0,4

0,3

74

81,4

5 15641

Увеличение доли подвижных форм P О сверх 60% приводит к снижению коэффициента.полезного использования P О вследствие его вымывания. Поэтому уве.\ t личение концентрации кислот сверх

0,6 моль нецелесообразно.

Изменение соотношения твердой и жидкой фаз при разложении фосфатов, приведенные в табл, 2, и его влияние на механические свойства приводит к переувлажнению массы, к ухудшению гранулометрического состава готового продукта, а увеличение соотношения

Т:Ж выше 1 приводит к недостаточному увлажнению массы, ухудшению гранулометрического состава и снижению прочности гранул.

По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ получения сложных удобрений позволяет получить готовый продукт со стабильным содержанием питательных элементов и улучшенными механическими свойствами из некондиционного фосфатного сырья пу- 25 тем его частичного разложения раствором азотно-сернокислотной смеси при регламентированном соотношении твердой и жидкой фаз. Это позволяет осуществить процесс грануляции одновременно с разложением фосфатов и упрос.тить процесс получения удобрений.

Агрохимическая эффективность полученных предлагаемым способом сложных удобрений оценивалась по сравнению с товарными образцами сложных удобрений типа суперфосфата при проведении вегетационных опытов с кукурузой и овсом по приросту урожая зеленой массы и зерна на подзолистых почвах.

40 держание подвижноP<0» % 26

52 6

По сравнению с контрольными опытами (без удобрений) прирост зеленой мас- сы и зерна овса достигает 300- и в ряде случаев находится на уровне суперфосфата. Кукуруза менее отзывчива на испытуемые удобрения, хотя в ряде случаев эффективность последних также была на уровне суперфосфата. В опытах отмечается улучшение структуры почв по сравнению с контрольными опытами, что позволяет рекомендовать полученные удобрения в качестве удобрительных составов для рекультивации засоленных и загрязненных почв.

Формула изобретения

1. Способ получения сложных удобрений, включающий разложение некондиционного фосфатного сырья смесью разбавленных азотной и серной кислот, грануляцию, сушку готового продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества удобрения за счет сбалансированного содержания в нем питательных элементов и улучшения механических свойств, а также упрощения способа, разложение и грануляцию осуществляют одновременно, при этом используют эквимолярную азотно-сернокислотную смесь, содержащую

0,5-0,6 моль каждой кислоты на 1моль

Р О при соотношении Т:Ж 1:1.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве эквимолярной азотно-сернокислотной смеси используют отработанный кислотный раствор — отход производства коллоксилина.

15641S2

Таблица2

Показатель

Выход фракции

2+0,5 мм, %

Прочность гранул кг/см2

92

90

Составитель В.силинская

Техред M.Äèäûê . Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

1 едактор Н.Киытулинец

Заказ 1137 Тираж 383 Подписное

ЗНИИПИ 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