Способ получения двойного суперфосфата

 

Изобретение относится к способам переработки фосфорного сырья и позволяет улучшить качество минерального удобрения за счет повышения в нем содержания PaOs, получить аммофосфат, расширить сырьевую базу для производства двойного суперфосфата . Согласно изобретению, разложение фосфатного сырья ведут в две стадии, где на Изобретение относится к способам переработки фосфатного сырья кислотными методами и может быть использовано в промышленности при получении фосфорсодержащих минеральных удобрений. Известен способ получения фосфорсодержащих минеральных удобрений.включающий получение на первой стадии из первичного фосфатного сырья экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), разложение вторичного фосфатного сырья на второй первой стадии разлагают серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением экстракционной фосфорной кислоты и гипса. Полученную экстракционную фосфорную кислоту направляют на вторую стадию разложения фосфатного сырья с последующим отделением фосфогипса и дальнейшей грануляцией и сушкой полученной пульпы. В качестве оборотного раствора на первой стадии используют фосфатно-кислотный раствор, содержащий однозамещенный фосфат кальция и фосфорную кислоту. С целью получения аммофосфата фосфатно-кислотный раствор после фильтрации подвергают аммонизации. С целью получения двойного суперфосфата до отделения фосфогипса подают 20-40% фосфатного сырья от его общей потребности на второй стадии разложения, С целью расширения сырьевой базы на обеих стадиях процесса используют фосфориты с содержанием P20s не более 24,5%. При использовании фосфоритов с содержанием P20s не более 24,5% получают продукт с содержанием Р20з 44,3%. 1 з.п.ф-лы,2табл. стадии фосфорной кислотой в присутствии серной при массовом соотношении H2S041 P20s фосфорной кислоты, равном (0,1- 0,5):1, и массовом соотношении НзР04: 2) СаО, МоО, РзОз в фосфате, равном

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 05 В 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4781033/26 (22) 11.01.90 (46) 07.05.92. Бюл. ¹ 17 (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (72) B.È.Ìàëüíåâ, Л.ААшкинази, Л.M.Âoëîжин, B.Â.Çàõàðîâ и В.И.Левин (53) 631,893(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1017697,,кл. С 05 В 11/04, 1983.

Шапкин M.À., Завертаева Т.И, и др.

Двойной суперфосфат, технология и применение. Л.: Химия, 1987, с. 14-15, 22 — 26, 106130. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТА (57) Изобретение относится к способам переработки фосфорного сырья- и позволяет улучшить качество минерального удобрения за счет повышения в нем содержания Р ОБ, получить аммофосфат, расширить сырьевую базу для производства двойного суперфосфата. Согласно изобретению, разложение фосфатного сырья ведут в две стадии, где на

Изобретение относится к способам переработки фосфатного сырья кислотными методами и может быть использовано в промышленности при получении фосфорсодержащих минеральных удобрений.

Известен способ получения фосфорсодержащих минеральных удобрений,включающий получение на первой стадии из первичного фосфатного сырья экстракцион- ной фосфорной кислоты (ЭФК), разложение вторичного фосфатного сырья на второй

„„, Ж„„1731764 А1 первой стадии разлагают серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением экстракционной фосфорной кислоты и гипса. Полученную экстракционную фосфорную кислоту направляют на вторую стадию разложения фосфатного сырья с последующим отделением фосфогипса и дальнейшей грануляцией и сушкой полученной пульпы. В качестве оборотного раствора на первой стадии используют фосфатно-кислотный раствор, содержащий однозамещенный фосфат кальция и фосфорную кислоту. С целью получения аммофосфата фосфатно-кислотный раствор после фильтрации подвергают аммонизации. С целью получения двойного суперфосфата до отделения фосфогипса подают

20 — 40% фосфатного сырья от его общей потребности на второй стадии разложения, С целью расширения сырьевой базы на обеих стадиях процесса используют фосфориты с содержанием РгОБ не более 24,5%. При использовании фосфоритов с содержанием

Р ОБ не более 24,5% получают продукт с содержанием РАДОЕ 44,3%. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. стадии фосфорной кислотой в присутствии серной при массовом соотношении нг$04;

Р205 фосфорной кислоты, равном (0,1

0,5):1, и массовом соотношении НЗРО4:

g СаО, МоО, РзОз в фосфате, равном (0,9:2,2):1, с последующей нейтрализацией полученной пульпы аммиаком, грануляцию и сушку продукта. Готовый продукт содержит Р>05рБ ч. 30 39% и Р ОБурц. 28,2 37,4%, Недостатки данного способа состоят в получении удобрений с пониженным (28,2—

1731764 сырья: на первой стадии серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением ЭФК и гипса, отделение ЭФК от гипса, 40

50

37,4 ) содержанием Р205усв. при переработке фосфатного сырья 24,5 PzOs. В случае использования фосфоритов, содержащих менее 24,5 РгОв, содержание питательных веществ в удобрении составляет менее 28; .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению ю я вляется способ получения фосфорсодержащих минеральных удобрений, включающий двухстадийное разложение фосфатного сырья: на первой стадии серной кислотой в присутствии оборотного раствора фосфорной кислоты с получением пульпы ЭФК и гипса, разделение ЭФК от гипса, разложение на второй стадии фосфатного сырья полученной ЭФК, грануляцию и сушку готового продукта.

Н едостатками способа я вля ются: низкое содержание PQOsyop. (43,6 — 44,5 ) в готовом продукте, высокие требования к исходному фосфатному сырью, содержащему в первой фазе 30 — 39 Р Ов (апатитовый концентрат) и 28 P20s на второй стадии (кингисепский фосфорит), при применении на обеих стадиях процесса рядовых фосфоритов Каратау (содержание PzOs < 24,5 ) готовый продукт содержит менее 37

Р20ьусв., что требует увеличения расхода энергоресурсов на его производство, транспортировку и внечение в почву.

Цель изобретения — повышение содержания PzOs в готовом продукте.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фосфорсодержащих минеральных удобрений, включающем двухстадийное разложение фосфатного разложение фосфатного сырья на второй стадии полученной ЭФК, грануляцию и сушку продукта, разложение фосфатного сырья

ЭФК на второй стадии начинают до отделения ЭФК от гипса с использованием в первой стадии в качестве оборотного промывной фосфатно- кислотный раствор, содержащий монокальцийфосфат и фосфорную кислоту, причем при получении удобрения типа двойного суперфосфата фосфатное сырье, подаваемое до отделения фосфогипса, берут в количестве 20-400 от

его общей потребности на второй стадии и продолжают разложение оставшейся части вторичного фосфата фосфатно-кислотным раствором после отделения гипса: при получении удобрения типа аммофосфата все количество вторичного фосфатного сырья разлагают ЭФК до отделения гипса и пол5

35 ученный после фильтрации фосфатно-кислотный раствор подвергают аммонизации.

Ведение процесса предлагаемым способом дает возможность получить минеральные удобрения с содержанием Р2О5усе.

48,2 — 51,7 при использовании на первой стадии фосфатного сырья с содержанием

39,4 Р О и на второй 28 P20s, а при использовании в обеих стадиях фосфатного сырья с содержанием 24,5 P20s и/или на второй стадии при получении аммофосфата

21 PzOs — удобрения с содержанием

Р20ьусв. не менее 44,3 .

Использование оборотного раствора, не содержащего монофосфатов, приводит к тому, что и в продукционной части раствора, подаваемого на дальнейшую переработку, содержится свободная серная кислота, которая на последующих стадиях приводит к образованию в конечном продукте сульфатов и снижению содержания PzOs в удобрениях.

При внесении фосфатного сырья до отделения фосфогипса при получении двойного суперфосфата в количестве более 407; возрастают потери PzOs вследствие пересыщения пульпы монофосфатом кальция, что приводит к его кристаллизации и отделению вместе с фосфогипсом.

При внесении фосфатного сырья до отделения фосфогипса в количестве менее

20 в оборотном растворе остается свободная серная кислота и в готовом продукте снижается содержание РгОь

Пример 1. 1000 кг апатита с содержанием 39,4 Р Ов обрабатывают на первой стадии 988 кг 93 -ной серной кислотой и

3143 кг оборотного раствора, содержащего

560 кг P20s, в том числе 519 кг P20scaos. и

31 кг РгОв в виде монофосфатов. В результате получают 4842 кг экстракционной промежуточной пульпы, содержащей 954 кг

Р205 (в виде НЗР04 946 кг и в неразложившемся апатите 8 кг), 1600 кг фосфогипса, 77,8 кг свободной серной кислоты. В полученную промежуточную экстракционную пульпу до отделения фосфогипса подают

201 кг(28 PzOs) кингисепского флотационного концентрата, что составляет.40,0o от общего количества (507,5 кг) флотоконцентрата, подаваемого в процесс,. содержащего

56 кг PzOs 26 кг нерастворимого остатка, 10 кг С02. Время разложения первой части вторичного фосфатного сырья 1 ч 40 мин.

Полученную пульпу в количестве 5007 кг, имеющую состав: Р Овющ. 1010 кг, в том числе P2Oscsos. 945,7 кг, Р2О5 в монофосфатах 55,3 кг, PQ05 неразложившийся 9 кс, гипс

1762,5 кг, при отсутствии свободной серной

1731764

1 5

30

4 0

50

55 кислоты разделяют на фильтре с промывкой полученного кека.

В результате получают 1504 кг фосфатно-кислотного раствора, содержащего 24 кг

Р205 в виде монофосфатов и 400 кг

Р205своб., 1820 КГ В ПЕрЕСЧЕтЕ На СУХОЕ ВЕЩЕство фосфогипса с неразложившейся частью флотоконцентрата и 3143 кг оборотного раствора (раствор после промывки), содержащего 31 кг Р205 в виде монофосфатов и

529 кг Р205своб., кОтОРый поДают в головУ процесса, Фосфогипс выводят из процесса, а фосфатно — кислотный раствор обрабатывают оставшимися 306,5 кг (от 507,5 кг) флотоконцентрата.

Время разложения второй части вторичного фосфатного сырья 2 ч. В результате получают 1764,5 кг фосфатной пульпы следуЮщЕГО СОСтаВа: Р205общ. 510,1 КГ;

Р205своб. 1 64,3 кг, Р205 в монофосфатах

311,3 кг, Р205 неразложившегося 34,5 кг, нерастворимый остаток 40 кг, влагосодержащие 47, Полученную фосфатную пульпу сушат и гранулируют в барабанной сушилке — грануляте при температуре продукта на выходе из барабана 130 С. В результате получают

950 кг готового продукта, содержащего

510,1 кг (53,7 ) Р205общ., 491,6 кг (51,7 )

Р205усв., в том числе 38,6 кг (4,0о ) Р205своб.

Пример 2, В условиях, аналогичных примеру 1, получают фосфорсодержащее удобрение, меняя количество вторичного фосфатного сырья, подаваемого до отделения фосфогипса.

Влияние указанных изменений на качество удобрения представлено в табл. 1.

Анализ табличных данных показывает, что при норме внесения фосфатного сырья на второй стадии до отделения фосфогипса в количестве менее 20 мас. в оборотном растворе присутствует серная кислота (опыты 5,6), что приводит к снижению Р205 в готовом продукте. При норме более 40 (опыт 1) резко возрастают потери Р205. При начале разложения фосфатного сырья на второй стадии после отделения фосфогипса (пример 6) снижается содержание P20s в продукте. Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальной является норма 20—

40 фосфатного сырья, вносимого до отделения фосфогипса на второй стадии.

Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 1, получают удобрение, подавая в обе фазы на разложение рядовые фосфориты Каратау, содержащие не более 24,5

P20s.

Результаты исследований приведены в табл. 2.

При использовании на обеих стадиях разложения рядовых фосфоритов Каратау с содержанием P20s не более 24,5% получают продукт — двойной суперфосфат с содержанием Р205 44:3% (примеры 2 и 1), что соответствует или превышает по качеству продукт по известному способу, Реализация предлагаемого способа в промышленности позволит улучшить качество фосфорсодержащего удобрения за счет повышения содержания P20s. Кроме того, вывод части балласта (CaS04 и нерастворимый остаток), образующегося от внесения фосфатного сырья на второй стадии, снижает энергозатраты на стадии грануляции и уменьшает абразивность аммофосфатной пульпы.

Формула изобретения

1. Способ получения двойного суперфосфата, включающий разложение первичного фосфатного сырья серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением фосфорной кислоты и фосфогипса, разложение вторичного фосфатного сырья образовавшейся . экстракционной фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, отличающийся тем; что, с целью повышения содержания Р205 в готовом продукте, вторичное фосфатное сырье подают на разложение в количестве 20 — 40 от его общего расхода, разложение ведут в присутствии фосфогипса с последующим разделением образовавшейся пульпы на фосфогипс и фосфатно-кислотный раствор, промывкой фосфогипса и подачей промывных вод на стадию разложения первичного сырья в качестве оборотного раствора и обработкой фосфатно-кислотным раствором оставшегося вторичного сырья.

2. Способ поп.1,отличающийся тем, что в качестве фосфатного сырья используют фосфориты с содержанием P20s не более 24,5%.

1731764 таблица 1

Опыт I Количество

Содержание в оборотном растворе, к г (кроме Рз 0 < ° сей

Количество фосфатного сырья на второй стадии, кг

Содержание

p2o5 ась. в Готовом продукте (двойном суперфосфате), кг

Примечание

Потери

Рвов с гипсом и в виде неусвояемого, фосфатного сырья на первой стадии, кг

Всего, кг

Р П монофосф.

so> (своб.) В том числе до отделения

Ф/гипса, Рвов в сырье

Содержание

Рвоу s c p e, 2

468,84/49,6

45,0

31,0

12,55

Потери Рз 0 приведены по расчетным данным из аналитических показателей

8,3

40,0

491,6/51,7

31,0

490,97/48,98 8,4

491,4/48,2 8,33 .

492 57/46 4 8,12

24,0

30,0

20,0

11,0

15,0

6,7

34,5

492,94/44,4 8,05

Таблица 2

Содержание

Р205усв В

ГОТОВОМ и родуккг/%

Содержание в оборотном растворе, кг, КРОМЕ Р205своб

Количество фосфатного сырья на второй стадии, кг

Опыт

Р2О5 монофосф.

$0зсв

В том числе до отделен, /гипса, Содержание Р205 в сырье, о

Всего к /%

Р205

296,2/45,1

296,36/44,3

1000,0/24,5 320/24,5

1000,0/24,5 320/24,5

8,41

8,36

33,7

1 1,8

40,0

20,0

30

Составитель B.Ìàëûøåâ

Редактор Т.Никольская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Заказ 1554 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 10000/39,4

2 1000 О/39,4

3 1000,0/39,4

4 1000,0/39,4

5 1000,0/39,4

6 1000,0/39,4

Количество фосфаТНОГО сырья на первой

СТЭ ИИ, КГ

507,5 т„8507,5

7Г;Г

507,5 2F4

507,5

Н;0

507,4 ту.

507,5

28.6

Потери

Р205 с

ГИПСОМ И в виде неусвояемого, %>