Способ получения удобрения пролонгированного действия
Изобретение относится к производству минеральных удобрений для сельского хозяйства , Целью изобретения является регулирование содержания усвояемых форм PaOs в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты. В способе получения удобрения пролонгированного действия, включающем разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой с последующим введением нейтрализующего реагента, грануляцию и сушку продукта, в качестве нейтрализующего агента используют известковый шлам или шлам испарительных бассейнов производства фосфора при соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота, равном в пересчете на PaOs Ю : (0.2-4,6): (6-12), а сушку ведут при 120-250°С. 1 табл.
Дфоп
СОК>З СОВЕ ГСКИХ
СОЦИАЛИС ГИЧЕГКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 05 В 11/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764589/26 (22) 23.10.89 (46) 07.11.92. Бюл. N. 41 (71) Институт химических наук АН КазССР и
Джамбулское производственное объединение "Химпром" (72) М.Х. Ким, Д, 3. Серазетдино в, M.Ä.Àòàáàев, А.Ю,Те, А.Я.Эфа, И,Н.Нурлыбаев, С.Б.Саржанов, M.M.Ýëüïåðèí, Ф.В.Янишевский и Ю,M.Êàïöûíåëü (56) ТУ 113-25-107-88. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЯ
ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к производству минеральных удобрений для сельского хоИзобретение относится к производству минеральных удобрений для сельского хозяйства.
Наиболее близким к изобретению является способ получения удобрения, включающий кислотное разложение фосфатного сырья, нейтрализацию избыточной свободной кислотности аммиаком, грануляцию и сушку при 90-110 С.
Недостатками известного способа являются высокий расход кислоты на единицу
Р205 в конечном продукте и отсутствие в удобрении медленнодействующих форм
Р2ОБ (цитратно- солянокислотных).
Цель изобретения — регулирование содержания усвояемых форм Р205 в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты, Цель достигается тем, что в известном способе получения удобрения путем раэлоSU 1773893 А1 зяйства, Целью изобретения является регулирование содержания усвояемых форм
Р205 в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты. В способе получения удобрения пролонгированного действия, включающем разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой с последующим введением нейтрализующего реагента, грануляцию и сушку продукга, в качестве нейтрализующего агента используют известковый шлам или шлам испарительных бассейнов производства фосфора при соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота, равном в пересчете на Р205 10: (0,2 — 4,6): (6 — 12), а сушку ведут при 120 — 250 С. 1 табл. жения фосфатного сырья серной кисло гой и последующей нейтрализацией фосфатным шлаком металлургического производства, грануляцией и сушкой готового продукта разложение фосфатного сырья ведут фосфорной кислотой, а для снижения нормы расхода кислоты, нейтрализации свободной кислотности и регулирования содержания усвояемых форм Р20Б в качестве нейтрализующего агента используют известковый шлам либо шлам испарительных бассейнов в соотношении фосфорит. сухой остаток шламов и Р20в кислоты, равном 100:(240):(15 — 30), или если все компоненты привести в виде РрОБ 10:(0,2 — 4,6):(6 — 12), а сушку ведут при 120 — 250 С.
Сущес венным отличием изобретения от прототипа является использование для нейтрализации продукта известкового шлама либо шлама испарительных бассейнов
1773893 фосфорного производства в соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота в пересчете нэ Pz05 10;(0,24,6):(6 — 12).
Другое отличие состоит в том, что сушку продукта ведут при 120-250 С.
Эти отличия позволяют получить удобрение пролонгированного действия с регулируемым содержание усвояемых (различных) форм PzÎs в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты, Известковый шлам и шлам испарительных бассейнов — отходы фосфорного производства содержат различные фосфаты и токсичный элементный фосфор. Известковый шлам представляет собой суспензию, образующуюся в результате нейтрализации кислых стоков фосфорных заводов известью (известковым молоком), По фазовому составу состоит из три кальцийфосфата и непрореагировавшей извести. Содержит 22—
35 Рг05 на сухой остаток. В настоящее время выкачивается в испарительные бассейны.
Шлам испарительных бассейнов образовался в результате многолетней деятельности фосфорных заводов и представляет собой смесь известкового шлама и котрельного молока. Сухой остаток содержит, %;
22 — 28 Рг05; 20-35 СаО, 20-4О. SiOz; 2-5
ВгОз; 2 — 5 КгО; 2 — 3 М90; 2 — 4 F и 0,1 — 1,0 Р4, В настоящее время нигде не используется.
Так как в прототипе для разложения фосфэтного сырья используют серную кислоту, а по изобретению фосфорную, то для сравнения норм расхода кислот необходимо серную перевести в эквивалентное количество фосфорной в Pz05. При разложении фосфатного сырья серной кислотой все количество содержащегося в нем Pz05 переходит в конечный продукт, значит можем принять, что количество необходимой для полного разложения сырья серной кислоты эквивалентно содержанию РгOs в фосфате.
Поэтому для разложения 100 ч, фосфорита, содержащего 24.5% Pz05, требуется как бы фосфорная кислота, содержащая 24,5 ч, PzOs, или 65 мас,ч. Нг304 (100 ).
Пример 1(3). Фос роритную муку, содержащую 24,5 Рг05, в количестве 1,0 т разлагают 0,196 т Рг05 фосфорной кислоты с концентрацией 35 Рг05. Затем добавляют 0,05 т известкового шлама. содержащего
26 Рг05 на сухой продукт. Отношение фосфорит: шлам: Pz05 кислоты равно 100:5:19,6 или если все компоненты выразить в Pz05, содержащихся в них, и отнести к 10 ч. Рг05 в фосфорите 10:0,53:8,0, Полученную пульпу гранулируют и сушат при 130 С и получают
1,325 т продукта с 34,37 PzOs общее. Отношение усвояемых форм Pz05 к общему (К) приведены в таблице (пример 3).
В полученном удобрении содержится
454 кг PzOs, а при разложении 1 т фосфорита
5 серной кислотой, как в прототипе, получают продукт, содержащий только 245 кг Рг05, или расход кислоты уменьшится в 1,85
454 (= 1,85). Тогда норма расхода кислоты
10 19,6 наединицуРг05будет =10,6. В прото1,85 типе норма 24,5 ч, Pz05, снижение нормы
24,5 расхода и = — = 2,3 раза.
10,6
15 Пример 2(4). Фосфоритную муку (24,5 Pz05) в количестве 1,0 т разлагают фосфорной кислотой, содержащей 0,19 т
Pz0s, добавляют 0,1 т шлама испарительных бассейнов (28о Рг05 и 0,3 Р4), гранулиру20 ют и сушат при 160 С. Отношение фосфорит:шлам: Pz05 кислоты равно 100:10:19, или если все выразить в Pz05 — 10:1,14:7,8.
Полученное удобрение в количестве 1,33 т содержит 34,8 Pz05 общее. Относитель25 ное содержание других форм Pz05 приведено в таблице (пример 4). Весь продукт содержит 463 кг Pz05, и если сравнить расход фосфорной кислоты на единицу Pz05, то она будет . = 1,89, или =1005 ч.
463 19,0
1,89
ÐzOs. Прототип — 24,52 ч, Рг05 снижение нормы расхода п = = 2,4, 24,5
10,03
В таблице приведены примеры с осталь35 ными соотношениями компонентов (1, 2, 5—
8), а также запредельные (9 — 14) и прототип.
Для удобства значения различных форм
Рг05 в продуктах даны по отношению к об40 " РО
PzOs общее
100 ), à pacPz0s усвояемое ходные коэффициенты компонентов даны также в Pz05, содержащихся в них, и соотнесенные к 10 ч. Pz05 в фосфорите (в знаменателе), В примерах 1 — 3 и 5 использован
45 известковый шлам, а в 4, 6 — 8 — шлам испарительных бассейнов. Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения удобрения пролонгированного действия позволяет регулировать содержание усвояе50 мых форм Pz05 в продукте и снизить расход фосфорной кислоты (примеры 1-8).
Запредельные значения по соотношению компонентов и температур приведены в примерах 9 — 14. Полученный без добавки
55 шлама продукт (пример 9) характеризуется низким значением К дн, = 38,7. Применение большого количества (50 мас.ч., пример
10) шлама требует высокой температуры сушки (270 С) для полного окисления ток1773893
Содершание РвОв в продукте, Соотношение фосфорита, шлама и РвОР кислоты мас.ч.
А - 1
Соотношение компонентов в РвОв
Пример
Темпе41
Снименне ратуре, с нормы расхода кислоты, п
К, раство" римов а
0,1 н.
11С!
К цитратно-расгеоримое общее
К вод- свободно-pacT» ное воримое
100:2:20
10:0,2:8,2
З4,8 100
32,0 100
64,0 44,2 2,2
60,4 40,2 0 8
Отсутствует 2 ° 3
130
100. 2:15
10:0 2:611
130
«I I
2,7
10Oy2tg,б
130 34,3 t00
4313
66,3
«1 °
2,1
2,3 l 00110: 19
l 0: 1, 1417, б
100:20:17 б
3 1
1О:2,3:7 О
51,7
160 3418 100
67,4
2,4
1>7
200 33,4 98 н«
66,2
55>2
0,9
2>7
100:20:30
10:2,3:12,2
l 00140: 20
1О:4,4:8,2
230 35,6 100
230 34,1 99
69,5
2,0
59,1
I 9
47,3
65,3
0 ° 8 и
2,3
100:40:15
Б;4,4:4,!
250 3212 99
64,7
43,5
0,6
3,4
Эапредельные вначеннл l 0010120
10:018,2
1О:i-,а- : «, 100120: 40
10:2 3:16,4
90 27,4 100
270 29,3 96
250 .. 29,8 99
230 37,2 100
62,2
З8 ° 7
2,2" Отсутствует
28,!
0,4
«I I»
63,2
34 ° 3
0,4
60,7
51
«11
62,5
70 3
1 00110: 19
10:1,14:7,6
l00 28 ° 2 t00
270 35,2 97
66 ° 5
1,7
52 3
0,1
100: 10: 1Э
10: 1, 14; 7,6
68>2
27>3
Отсутствует
1,3
Прототип
100:3:24 5
10:0,12:10
96 ° О 3
100 15,0 00 сичного фосфора, что ведет к снижению водорастворимых форм Р205 (KBogH = 28,1 )
Уменьшение количества фосфорной кислоты в P20s до 10:4 (пример 11) приводит к снижению как воднорастворимой Р205. так и общего (меньше 30%).
Увеличение используемой кислоты до
40 r Р205 на 100 ч, фосфорита приводит к увеличению содержания свободной Р205 в конечном продукте до 5,1(у (пример 12) и его гигроскопичности. При снижении температуры сушки (пример 13) в готовом продукте присутствует элементный фосфор, что недопустимо с экологической стороны. Повышение температуры сушки (пример 14) приводит к снижению KBo72lt.
Использование предлагаемого способа позволит снизить норму расхода кислоты на единицу Р205 в готовом продукте по сравнеwe с прототипом в 1,9 — 3,4 раза, утилизировать токсичные отходы фосфорного производства и получать удобрения пролонгированного действия с регулируемым содержанием усвояемых форм РоО .
5 Формула изобретения
Способ получения удобрения пролонгированного действия, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой с последующим введением фосфатного реа10 гента, грануляцию и сушку продукта, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью регулирования содержания усвояемых форм PzOs в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты, в качестве фосфатного ре15 агента используют известковый шлам или шлам испарительных бассейнов производства фосфора при соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота, равном в пересчете на PzOs 10:(0,2 — 4,6):(620 12), а сушку ведут при температуре 120—
2500C.
