Способ получения аммофоса

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 05В 1//02, 1/06

ГОСУДАРСТВЕН-Ы Й КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ о

4ь

СР

С>

СЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4289070/26 (22) 24.07.87 (46) 07.05,91. Бюл. t4 17 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (7Z) P.10. Зинюк, Б.Д. Гуллер, Д.Г. Наголов, А.И. Алексеев, М.А. Шапкин, Л.П. Буслакова, В.А. Конкин, А.M. Назаров и Ю.Д. Перевалов (53) 631.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 350709, кл, С 05 В 1/06, 1972, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АММОФОСА (57) Изобретение относится к технологии получения сложных азотно-фосфорных удобрений на основе экстракционной фосИзобретение относится к технологии получения сложных азотно-фосфорных удобрений из экстракционной фосфорной . кислоты.

Целью изобретения является повышение степени разложения природного фосфата и уменьшение выделения .фтора в. газовую фазу;

Пример. В реакторесмешалкой40т/ч экстракционной фосфорной кислоты (51,4

Рз06, 257ь ЯОз и 0,8 F) обрабатывают предпочтительно при 60-80 С 20-600 т/ч (0,5-.15 ч. нз 1 ч. кислоты) суспензии сульфата кальция в 1-6%-ном фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальция. При этом происходит взаимодействие дигидрофосфата кальция с серной кислотой,.содержащейся в упаренной фосфорной кислоте, и в твердую фазу выделяются сульфат и фто.. Ж 1647000 А1 форной кислоты. Цель изобретения — повышение степени разложения природного фосфата и снижение выделения фтористых соединений в газовую фазу. Способ получения аммофоса осуществляют путем разложения природного фосфата экстракционной фосфорной кислотой, предварительно смешанной с полученной суспензией сульфата кальция в фосфорнокислотном 1 — 6ф,-ном растворе дигидрофосфата кальция, взятой в количестве 0.5-15,0 ч. на 1 ч. кислоты, при

60 — 80 С, с выделением в газовую фазу фтористых соединений, нейтрализации образовавшейся суспензии сульфата кальция в фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальция аммиаком, сушки массы в присутствии ретура. Ф табл. рид кальция, 60-640 т/ч образовавшейся смеси перетекает в следующий реактор, куда одновременно вводят 1,5-2,5 т/ч апатитового концентрата (39,47 Раб и 37 фтора). В результате растворения последнего при 70 С {степень разложения 97,799 ) в газовую фазу выделяется 8-16 кг/ч фтора (0,02 — 0,04 ч. на 100 ч. кислоты) и образуется суспензия сульфата кальция в 16 -ном фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальция, часть которой (20-600 т/ч) возвращают на обработку фосфорной кислоты, а оставшееся количество (41,5-42,5 т/ч) подают на нейтрализацию аммиаком. Последнюю осуществляют в две стадии: на первой поддерживают рН массы 2,5-2,8, затем смешивают ее с ретуром и дополнительно нейтрализуют в аммонизаторе-грануляторе, после чего высушивают.

В результате получают 40-40,9 т/ч аммофо1647000 са, содержащего 52,5-53% усвояемого PgOg и 11,8 — 12% азота, Показатели стадии разложения природного фосфата в .засивимости от условий предварительной обработки фосфорной 5 кислоты суспензией сульфата кальция в фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальция приведены в таблице.

Сущностью изобретения является пред- 10 варительное (до введения фосфатного сырья) смешение экстракционной фосфорной кислоты с суспензией сульфата кальция в 1 — 6%-ном фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальция, взятом в количе- 15 стве 0,5 — 15 ч. на 1 ч, кислоты, смешение осуществляют при 60 — 80 С, В процессе предварительного смешения протекают следующие превращения.

Взаимодействие серной кислоты, со- 20 держащейся в растворе зкстракционной фосфорной кислоты, с дигидрофосфатом кальция:

HzS0<+ Ca(HgP04)g+ НрО == Са 504 и Н20 + 2НзР04 (раствор). 25

Взаимодействие фторидных компонентов, содержащихся в упаренной зкстракцион ной фосфорной кислоте, с дигидрофосфатом кальция:

2НЕ+ Ca(HzP04)z = 30

== CaFq + 2НзРОа (раствор).

Снятие пересыщения по CaS04 пН20 и

CaF2 с осаждением CaSOq пН20, СаЕ2 и продуктов смешенного состава

mCaSO4.рСаЕ . 35

Эти процессы протекают в отсутствие зерен природного фосфата, введение кото-. рых осуществляется на следующей стадии, благодаря чему предотвращается шламование зерен фосфатного сырья и повышается 40 степень его разложения.

Одновре енно в результате предварительного смешения достигают осаждения фторида кальция и твердых фаз состава

mCaS0< рСаГ2, уменьшая таким образом 45 выделени фтористых соединений в газовую фазу без введения каких-либо дополнительных осадительных реагентов (солей натрия, бария, калия).

Как видно из данных, приведенных в 50 таблице, при предварительном смешении фосфорной кислоты 0,5 — 1,5 ч, на 1 ч. кислоты и суспензии сульфата кальция в 1-6%ном фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальция достигаются наи- 55 более высокие (97,7 — 99%) степени разложения апатита, отвечающие таковым при получении экстракционной фосфорной кислоты, и, следовательно,. не приводящие к росту суммарно о расхода P205 На 1 т Р>05 в аммофосе.

При содержании Ca(HzP04$ в жидкой фазе суспензии менее 1% степень разложения апатита, несмотря на его небольшой расход (1,4 т/ч), составляет 95-95,5%, что аналогично достигаемому по известному способу (95,5%) при той же дозировке природного фосфата. Выделение фтора в газ при этом велико (0,06 ч. на 100 ч, кислоты).

Указанное обусловлено неполнотой осаждения CaS04 пН20, CaF2 и mCaSOn рСаЕ2 на стадии смешения и кристаллйЗации значительной части укаэанных солей на стадии разложения фосфата, сопрово>кдающейся шламованием зерен последнего.

Если содержание Са(Н2Р04)2 превышает 6%, степень разложения фосфата уменьшается до 93,7 — 94,2%, что нежелательно вследствие роста суммарного расхода PzOg в производстве аммофоса, а выделение фтора в газ возрастает до 0,09 ч. на 100 ч. кислоты. Снижение степени вскрытия обусловлено уменьшением скорости разложения вследствие увеличения содержания дигидрофосфата кальция в смеси„ поступающей на взаимодействие с фосфатом; повышение выделения фтора в газ связано с введснием в процесс больших количеств фосфатного сырья.

При малом расходе циркулирующей пульпы (менее 0,5 ч) степень разложения не превышает данного показателя известного способа, одновременно выделение фтора в газ возрастает иэ-за неполноты осаждения солей на стадии. смешения. Увеличение циркуляции свыше 15 ч. на 1 ч, кислоты также нежелательно ввиду выноса непрореагировавших зерен фосфата на аммониэацию.

Уменьшение температуры ниже 50 С благоприятно с точки зрения небольшого выделения фтора в газовую фазу (менее 0,02 ч. на 100 ч. кислоты), однако оно связано с организацией узла охлаждения реакционной массы, Увеличение температуры свыше

80 С приводит к повышению выделения фтора, а также к необходимости подвода тепла извне. Учитывая указанное, диапазон температур 60 —.80 С выбран, как предпочтительный.

При осуществлении процесса па известному способу с поддержанием аналогичных соотношений между потоками фосфорной кислоты и апатита степень его разложения составляет 88,1-95,5%, а в гаэовуа фазу выделяется 20 — 40 кг/ч фтора (0,05-0,10 ч. на

100 ч. кислоты).

Предлагаемый способ обеспечиваетдостижение значительного повышения (до

97,7-99%) разложения природного фосфата

1647000 (увеличение на 2-11 по сравнению с известным) и снижение в 1,25-5 раз степени выделения фтора в газовую фазу. ция аммиаком, сушку массы в присутствии ретура, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разложения природного фосфата и снижения выделения

5 фтористых соединений в газовую фазу, экстракционную фосфорную кислоту предварительно смешивают с полученной суспензией сульфата кальция в фосфорнокислотном 1-6 -ном растворе дигидрофос10 фата кальция до ее нейтрализации, взятой в количестве 0.5 — 15 ч. на 1 ч. кислоты, при

60-80 С.

Формула изобретения

Способ получения аммофоса, включающий разложение. природного фосфата экстракционной фосфорной кислотой с выделением в газовую фазу фтористых соединений, нейтрализацию образовавшейся суспензии сульфата кальция в фосфорнокислотном растворе дигидрофосфата кальСтепень разложение,,ь

Выделение Расход апафтора. ч. на тита, т/ч

1оач. кислоты

Расход суспензии, ч. на lч. кислоты

1емперлтура смешенил,оС

Характе истика сусае <зии с соотношение

Со

Са(Н1рот)з:. Са вол

Способ

Са(в ж

Ф l.5

2.5

2,7

95.5

88,1 вв

Расвод апвтита (i /ч) Составитель Р.Герасимов

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор И.Дербак

Заказ 1378 Тираж 309 Подписное

ВНИИПИ Го

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Известный

2 з

Предлагаемый

2 з

5

7

9

1О

11

12

1З

14

16

17

1В

19

0,5

15 о.э

0,5

1,О

5.0

1О.О

15,0

2О.О

0,5

15,0

0.5

15,0

0.5

15 г,о

2,О

2,0 г,о

2.О

2,О

0,5

0.5

1

1

1

3 з

6

9 з.о э.о э:о з.о з,о з,о

22,3:1

22.3 1 гг,7;1 гг.7:1

22.7:1

22,7:1

22,7:1

22.7:1

22,7:1

231:1

23,1:1 гз,з:1

23,З:1

23.7:1

23.7:1 гз1 гз:1 гэп

23:1

23:1

23:1

1:8,2

1:8,2

1:4,1

1:4,1

1:4.1

1:4,1

1:4,1

1:4,1

1:4. 1

1:1,35

1:1.35

1;О,7

1:а,т

1:0,4

1:Î.4

1:1,35

1: l,З5

l:1,35

1: 1,35

1:1,35

1:1.35

7а

7О

7О

7О

7О

7О во

9О

100

95,0

95,5

96.0

98.2

98,7

99.0

98,9

98,6

94 "

98.6

98,4

97.8

97,7

94,2

93.7

97,0

98,6

98,Е

98.9

98. В

99.0

0,06

0.06

0.05

O,а4 о,оз о,ог

0,02 а,02

0.04

0,04 о,оз

0,04

О.О4

0,09

0.09

О,02

О.О2 о.оэ о,оз

О,04

006

1,4

1,4

1.5

1.5

1.5

1,5

1.5

1,5

1,5

1,9

1,9 г.5

2,5

3,1

З,1

1,9

1,9

1.9

1,9

1,9