Способ получения гранулированного двойного суперфосфата
Способ получения суперфосфата вкпючает разделение фосфатного сырья на две части, обработку каждой из частей фосфорнокислотными раетео рами, объединение образовавшихся пульп в присутствии гексафторкремниевой кислоты, сушку и гранулирование массы, часть фосфатного сырья в количество 10-25% от общего потока обрабатывают раствором, содержащим 1-5% Р20б и 4-12% гексафторкремниевой кислоты , взятым в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение указанной части фосфата гексафторкремниевой кислотой до гидрофосфата и фторида кальция. Способ позволяет уменьшить содержание водорастворимого фтора в продукте от 0,6-0,7 до 0,25-0,4%. т.е. в 1,5-2,8 раза,3 табл. (Л с
((9) (()) союз советских социАлистических
РеспуБлик (s()s С 05 В 11/04, 19/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 2 (21) 4833041/26 (57) Способ получения суперфосфата вклю(22) 30.05.90 . ": . чает разделейие фосфатного сырья на две (46) 23,08.92, Бюл, ¹ 31 части, обработку каждой из частей фосфор(71) Ленинградский технологический ийстиб - " нокислотными раСтвбрами, объединение тут им. Ленсовета и Среднеуральский меде-.. образовавшихся пульп в присутствии гексаплавильный завод: . - .,-:, . фторкремниевой кислоты, сушку и"гранули(72) P,Þ. Зинюк, M.А. Шапкин, Б,Д. Гуллер; —. рование массы, часть фосфатйого сырья в
1О,3, Гольдин, Л.А, Смирнов, А.А, Кузнецов, количестве 10 — 25% от общего потока обраА,А. Чмарин, П,П, Власов, А.M. Халемский батывают расгвором, содер>кащим 1-5% и Р,Т. Петрова: .. ; ::. ::.: Р ОБ и 4 — 12% гексафторкремйиЕвой кисло(56) Авторское свидетельство СССР . - . ты, взятым в количестве, отвечающем норме ."К 793963, кл, С 05 В 19/02, 1978, -. - 90 — 150% от стехиометрии на разложение . Авторское свидетельство СССР,". ;; .указанной части фосфата гексафторкремни¹ 1555317, кл. С 05 В 19/02, 1988.:. ":: -:: -:евой кислотой до гйдряофосфата и фторида кальция, Способ позволяет уменьшить со(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРО.- . держание водорастворимого фтора в проВАННОГО ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТА дукте от 0,6 — 0,7 до 0,25-0,4/, т.е. в 1,5-2,8 раза, 3 табл, Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности двойного суперфосфата из природного фосфатного сырья и фосфорной кислоты, Известен Способ получения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырья на две части, обработку каждой из частей фосфорнокислотными растворами, сушку и гранулирование образовавшихся пульп.
Недостатком способа является сравнительно низкая степень использования вторичного фосфатного сырья, Наиболее близким к предлагаемому . процессу по технической сущноСти и до стигаемому результату является способ получения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырья на две час и, обработку каждой из частей фосфорнокислотными растворами, объединение образовавшихся пульп в присутствии гексафторкремниевой (Л кислоты, сушку и гранулирование массы. (., Ь, При этом гексафторкремниевуа кислоту (,Д вводят в виде раствора концентрации 2,57% в количестве 1-2,5 ч на 100 r фосфатного ц сыоья на стадию смешения (объединения) пульп, Способ позволяет повысить степень Мспользования фосфатного сйрья за счет предотвращения ретроградации Р205 при сушке и уг.ростить процесс в результате применения для сушки — грануляции высокоэффективного аппарата — барабанного гранул ято ра-сушил ки.
Недостатком способа является повышенное содержание в продукте водорастворимых соединений фтора (0,6 — 1,0 абс.%, что
1756315
Са(1 «2РОЛ)2+ -125 Г6 =
HI0
Са51Г6 2Ha0+2HoPOo, (2) фтарида кальция
20 в системе СаΠ— Р20; — PpSIFB — Н О и
25 качества продукта, палучае лага при сушке
3 отвечает 50-60 атн,% от суммарного их содер>кания), переходящих в почвенные растворы при использовании удобрения и загрязняющих окружающую среду, Это является следствием осаждения водорастворимого CBSIFB 2HzO при объединении суспейзий в присутствии гексафторкремниевой кислоты,.
Цель изобретения — снйжение содер>кания водорастворимого фтора в продукте (да
0,25 — 0,4%)
Поставлеййая цель достигается способом получения гранулированного двойного суперфосфата, включающим разделение 1 фасфатного сырья на две части, обработку основного количества (75 — 90%) фосфатнаго сырья фосфорной кислотой, а оставшихся
25 — 10 — фтарфа фарнакислотным раствором, содержащим 1 — 5% Р205 и 4 — 12%
H2SIF6, взятым B количестве, отвечающем норме 90 — 150% ат стехиометрии на разла>кение фосфата гексафторкремниевой кислотой да гидрафасфата и фторида кальция, объединение образовавшихся пульп, сушку и г :..чулирование массы, обусловливающая появление в продукте водорастворимой фториднай соли — кремнеОптимальное количество фосфатного сь1рья, направляемого на обработку фторфосфорсадержащим раствором, отвечает
10 — 25 . Уменьшение его ниже 10 нецелесообразно, так как при этом содержание вадарастворимаго фтора в продукте снижается незначительно - менее 0,1 абс,% (количества образующегося на данной стадии
CaF2 невелико), Повышение более 25%
Сопровождается снижением содержания водорастворимого Р205 (табл. 1) в суперфосфате (вследствие вь|деления больших количеств CBHPQp), т,е, ухудшением агрохи-. мической ценности удобрения. CocTBB раствара, используемога для обработки, BbI5p8H на основе данных о pacTBopMlëÎÑTè объединенной пульпы, Как видно из табл. 2, при испальзоваОтличие предлагаемого процесса от известного заключается в использовании для обработки одной из частей фосфатнога сырья вместо фосфорной кислоты фосфорнакислатного раствора, садер>кащега 1-5%
Р205 и 4 — 12% H2SIF6, взятого в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение гексафтаркремниевой кислотой данной части фасфатнcl o сырья, Таким образом, вводимая в процесс получения двойного суперфосфата добавка гексафторкремниевой кислоты используется для обработки части фосфата, а не всего патака пульпы после объединения;
Снижение содержания водарастваримого фтора в продукте обеспечивается бла " годаря созданию на стадии г1риготовпения части суперфосфатной пульпы условий, способствующих вь1делейию в твердую фазу фтарйда кальция по реакции
Ca 1I>Fg(P 0q)6+ Hz S i Fc+2 H j0=
4Са Fz$+GCBHP04+SI02, протекающей при обработке фосфата фтарфосфорсодержащими растворайи- определенного состава(1 — 5% Р205, 4 12% Н2ЯИ-6)
В отличие ат этого при осуществлении ро цесса по известному способу, т.е, при обработке объединенного потока пульпы гексафторкремниевой кислотой в значительной мере протекает реакция
30 нии растворов с малым содержанием Р20е (<1%), при всех исследованных концентрациях HzSIFB (2-16%) высушенный продукт характеризуется сравнительно высоким (ЯЯ-0;7 ) содержанием водорастворимых форм фосфата. Эта обусловлено образованием малых количеств фторида
35 кальция при обработке части фосфата фторсадержащим растворам соответствующего состава. Увеличение содержания Р О5 более 5% также нежелательно в связи с образованием CBSIFB 2НгО, легко выщела40 чиваемога водой. Оптимальные концентра- . ции HzSIFB отвечают. диапазону 4-12%.
Снижение содержания H2SIFI менее 4 у (табл. 2) сопровождается повышением уровня водарастворимаго фтора в продукте
45 (осаждения CaFz на стадии обработки практически не наблюдается). Кроме того, использование слабьй растворов HzSIF6 нежелательно, ввиду повышения энергозат-. рат при сушке. При использовании концен50 трированных растворов (>12 HzSIFB) вместо фторида кальция выделяется преймущественно кремнефторид, и доля водорастворимого фтора соответственно возрастает, 55 Влияние нормы гексафторкремниевой кислоты обусловлена необходимостью проведения на стадии обработки части фосфата реакции (1), с другой — нежелательностью осаждения значительных количеств фтора
5 1756315 6 на последующих стадиях, где образуется " жйт 46,2 / усвояемого РгОц и 0,7% водораCa SIFTS 2Н О..: и ; —.::.": : :: СтвОРИмсанго фтоРа.
Как видно из табл. 3, при йотрме H2SIFj, . : Пример 2, Получение продукта I! меньшей 90%, содержание водораствори"-- сорта. мого фтоРа в пРодУкте сохРанЯетСЯ на сРав - 5: В РеактУОРе №н 1 5;25 т/ч фосфоРитной нительнно высоком"УРовне; оно танкже Рфзско: - мУки (состав по пРимеРУ 1) обРабатывают возрастает при черезмерна вь1снокйх (более:- .- .7;7 т/ч раствора, содержиадщего 3% Р20 и
150%) нормах Н2ЯР6, к тому жес"при этом 8% НгЯ!Рв (йормра Н2ЯИ=6 на раэло>кение снижается доля Р205 в удобрении,,-, ., . -, фосфорита -.120% от стехитометрии). В ре- 10 акторе ¹ 2 24,75т/ч 182,5 jo общего количеПредлагаемая ссовокнудпннонснтньа: "приемов",-." ства) фосфорита обрабаты воюет 69 т/ч разделение фосфнатйого сырья на две части; зкстракционнсосй фосфорной кидслоты (30% обработка 10 — 25% фосфатного сыурьмя Р Оф пульпы из реакторов ¹ 1 и 2 поступафторфосфорсодержащим раствором со- - ют в реактор -смеситель N 3, из которого става 1-5% Р205, 4 — 12% Нф!Рв, взятым в" 15 образовавшаяся масса подается йа сушку и количестве, отвечающем норме 90 — 150%: грануляцйю в аппараты БГС, где контактиот стехиометрии на разложение указанной .- рует с гопочными "газами." В результате части фосфата гексафторкаемниевой кисло -.. : получают 64 т/ч двойного гнранулировай-" той до гидрофосфата и фторида кальция, " ного суперфосфата,"исоду ержащфго 43% обработка оставшихся 90 — 75% фосфата 20 усвояемаго Р О5 и 0,28% водорастворираствором фосфорной куислоты, обьедине- " мого фтора. При сушке в газовую фазу ние образовавшихся пульп в присутствии .: переходит 1,04 т/ч фтоpi (1,30"т/ч гексафторкремниевой кислоты, сушка й, :::: HySIFG), который абсорбирует водой с гранулированиен массы, явл я ется ново:й,,: получ ением 10;4 т/ч гекс афт.о р кремн иесоздает условия для улунчшейия качества 25" вой кислоты (10% Н Я!Рэ),, часть которой продукта; в частнсостй ci-йженйя содержа-::::, -, используют днляипригуонтовления .фторфосйия в нем водорастворнимого фтора c павы-:, - форсодержащего раствора требуемого шением его эконлсогической чистоты; "- ":.:-.",."::.::: состава. При о
В реакторе N- 1 7,1 т/ч фосфонритной": ния пульп и: при той же норме фсн"фор муки Кингисеппского месусторождеснрияс: ной кислонты продункт содержит 42,8% (29% PzOg, 5,5 С02, 2,7% фтора) обраба- --: усвояемого Р20э и 0,75% водораствориTb!BBIoT 5,2 т/ч раствора-, содержащего ::.".. мого фтора.
1% Р205 и 12% HzSIFg (норма HpSIFg на 35 . разложение фосфорита по реакции . :: Пример 3. В реакторе Й 1 — 3 т/ч
Са1оРЯРО !)6 + Н SIFg + 2Н О= 4CiF 2+ " . фосфаритйой мукй (состав по Примеру 1)
В реакторе ¹ 2 21,3 т/ч (75% общего:- " ro 5% Р О5"и 4%- .Н2SIFg (норма ldzSIFo на количества) обрабатывают 75,8 т/ч экстра- 40 разложение фосфорита 150% от стехиометкционной фосфорной Кислоть! (30 jp Pg05). ": рии). В ресактонре й. 2 27 т/ч фосфорита
Пульпы из реакторов М 1 и 2 поступают в" .." (90% от общего количества). обрабатывают реактор — смеситель M- 3, из которого абра- " . 68,2 т/ч зкстрамкционйой фосфорной кислозовавшаяся масса подается на сушку итра- ";. : ты (30% Р20 ), Пульпы из реакторов ¹ 1 и 2 нуляцию в аппараты БГС, где контактисрует 45 "постуйают в реактонр-смеситель № 3, из кос топочными газами. В резулоьтамте получают"". Yopot образовавшиеся массы подаются на
65,7 т/ч двойного гранулирбвапннного супер-":-"" "сушку и грануляцию в айпараты БГС, где фосфата, содержащего 46,4% Р2О5у . и- коннтнактируют с топочными газами, В ре-:
0,34% водорастворимого, Кроме того, при ":: зультате получают 63,8 т/ч двойного супер- сушке в газовую фазу переходит 1,02 т/ч 50 фосфата; содержащего 43% усвояемого фтора (1,29 т/ч PzSIFc), который абсорбиру- P20g и 0,39% фтора водорастворимого. При ет водой с получением 9,2 т/ч гексафторк- сушке в газовую фазу переходит 0,9 т/ч фторемниевой кислоты (14%), часть которой ра (1,14 т/ч HzSIFg), который абсорбируют используют для йриготовления фторфос- . водой с получением14,2 т/ч гексафторкремфорсодержащего раствора требуемого со-,55 ниевой кислоты (8% HqSIFj), часть которой става (12% P2SIF6, 1 % P206). . " " ." ":. :. -" -- используют для: приготовления фторфосПри осуществлении процессан по иэтве-:: форсодержащега раствора "требуй ot.o состному способу с введением того же коли- : става. чества гексафторкремниевой кислоты на ::- При осуществлении йроцесса ito извест- стадиа объединение пугнпы продунтсодер- : ному способу с испблrзованием Taro ие ко1756315 личества Г!рЯТе при ее введении на стадию объединения пульп и при той же норме фосфорной кислоты продукт содержит 42,6% усвояемого PzOs и 0,68% водорастворимого фтора.
Предлагаемый способ позволяет снизить содержание водорастворимого фтора в гранулированном двойном суперфосфате от
0,6-0,7 до 0,25-0,4%, т.е. в 1,5-2,8 раза и тем самым улучшить экологические свойства удобр«енйл.
Кроме того, вследствие реалисзавции согласно йредлагаемому способу реакции (1) вместо реакции (2) со связыванием "ионов кальция в СаГ2 (вместо CiS!F(), изобретение позволяет более полно использовать химическую энергию гексафторкремнйевой кислоты и благодарл этому добиться повышения содержа нйя усволемого Р205 в продукте на 0,2 — 0,4% (примеры 1 — 3). Соответственно объем выпуска усвояемого
Р2«05 для системы мощностью 200 тыс.т Р20 увеличится на 930 т Р205.
Формула изобретения
Способ полученил гранулированного двойного суперфосфата, включающий деление фосфатного сырья на части, их разло5 жение фосфорной кислотой, смешение образовавшихсл суперфосфатных пульп, обработку гексафторкремниевой кислотой, сушку, абсорбцию выделившегося в газовую фазу фтора водой, возврат части
10 полученного раствора гексафторкремлниевой кислоты на обработку, грайуляциЮ; о тличающийся тем,члто,сцеЫьв снижения содержания водорастворимого фтора в готовом продукте, обработку гек15 сафторкремниевой кислотой ведут на стадии разложения фосфатного сырья перед
- смешением пульп, при этом разложение осуществляют 10-25%-ной части сырья раствором, содер>кащим 1-50 Р205 "и
20 4 — 12% гексафторкр(3мниевой кислоты, взятым в количестве 90-150% от стехио« метрии до образования гидрофосфата и фторида кальция, Таблица 1
Bill ..llièå количества фосфата (29% Pg0sl, обрабатываемого фторфосфорсодержащим раствором (8% HzS!F8, 3% Р О, норма — 100%), на камчество двойного суперфосфата зной р>кащи
6,2
Т а б л и ид а 2
Влилние состава стор(осфорсодеркацего раствора на количество водорастворникx ввтористик соединений а продукте (долл сос ярита, обрабатмваемого каааннми раствором, 17,5 ) 11орма 11>oiF< (902 от стекиомвтрйи горна 11 Silo !1502 от стекиометрии
« » «» «
Состав раствора, 2
Содержание
РаС 8 лро» дукте; а
Содержание
Г а продукте, Состав раствора, P О. Н SiF. а
o,68 O,5
0,65
0,61
0,61
0,40
0,30
0,40
0,66
o,60 3
0,35
0,36
0,38
0,59
0,64 5
0,32
0,35
0,65 7 о,63
С,67
0,70
1,0
0,5 2
16
1,0 2
8
12
16
3 2
8
12
16
5 2
12
7 2
8
2
16
4
12
16
4.
12
16
8
16
4
12
0,69
0,69
С,67
0,65
0,39
0,32
0,39
0,68
0,57
0,36
0,35
0, 39
0,58
0,35
0,33
G,58
0,63
0,61.
0,62
0,67
1756315 г0 г. 1
Составитель Р. Зинюк
Техред ММоргентал," Корректор А. Ворович
Редактор Н, Рогулич
Заказ 3060 Тираж :: -:: .;..:.:. : -:::.-.:;. . Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета йа иаобретениям и открытйямл при ГКНТ СССР ,13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул. Гагарина. 1 01 Таблица 3
8лияние нормы HzSlFg (по реакции (1) на качество дгвойнего суперфосфата (доля фосфоритэ, обрабатываемого фторфосфгорстодержащим раствором состава 3% Р20, 8% HzS/Fg — 17,5%)
