Способ получения сложных удобрений

 

Изобретение относится к производству сложных минеральных удобрений, в частности к способам получения удобрений NPK - составов. Способ включает азотнокислотное вскрытие фосфатного сырья, аммонизацию кислого фосфорсодержащего раствора, выпарку, добавку сульфата калия, грануляцию и сушку целевого продукта, при этом выпарку пульпы ведут до остаточной влажности 10 - 20 мас. %, а добавку сульфата калия осуществляют после достижения этих значений влажности пульпы, аммонизацию сначала проводят газообразным аммиаком до pH 1,5, а затем аммиачной водой до pH 5,0-5,5. Технический результат состоит в получении качественного безхлорного NPKS -удобрения с оптимизацией при этом технологического процесса за счет проведения выпарки пульпы до остаточной влажности 10 - 20 мас.% и добавки готового сульфата калия после достижения этих значений без использования в данном процессе серной кислоты. 4 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области производства сложных минеральных удобрений, в частности к способам получения удобрений NPK - составов.

Известен способ получения фосфорсодержащих сложносмешанных удобрений, включающий смешение фосфатного сырья с серной кислотой и сухим сульфатом аммония, в котором полученную смесь гранулируют при добавлении раствора сульфата аммония с последующей температурной обработкой продукта. (Патент РФ N 2084432, МПК C 05 G 1/06, 1995, RU).

Недостатком этого способа является неоправданное усложнение технологического процесса и используемого оборудования в случае получения качественного безхлорного NPK - удобрения.

Наиболее близким к описываемому изобретению известным решением является способ получения сложного удобрения, включающий азотнокислотное вскрытие фосфатного сырья, добавку калийсодержащего компонента, аммонизацию полученной суспензии газообразным аммиаком, выпарку, грануляцию и сушку целевого продукта, при этом в качестве калийсодержащего компонента используют сульфат калия, который вводят до начала аммонизации. (Авторское свидетельство СССР N 1680679, кл. C 05 B 11/06, 30.09.91, SU).

Недостатки этого способа обусловлены количественным ограничением возможности введения сульфата калия из-за возникающего увеличения вязкости суспензии и несовместимости с другими компонентами сложного удобрения, что приводит к снижению технологичности процесса и ограничению качественных характеристик составов сложных удобрений.

Задачей изобретения является повышение технологичности процесса получения сложных безхлорных удобрений и улучшение их качества.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения сложных удобрений, включающем азотнокислотное вскрытие фосфатного сырья, аммонизацию кислого фосфорсодержащего раствора, выпарку, добавку сульфата калия, грануляцию и сушку целевого продукта, выпарку пульпы ведут до остаточной влажности от 10 до 20 мас.%, а добавку сульфата калия осуществляют после достижения этих значений влажности пульпы.

Кроме того, аммонизацию могут проводить аммиачной водой и/или газообразным аммиаком, при этом аммонизацию могут проводить сначала газообразным аммиаком до pH 1,5, а затем аммиачной водой до pH 5,0-5,5. Процесс грануляции могут совмещать с сушкой, причем выпарку пульпы и/или сушку в процессе грануляции могут осуществлять в регулируемом тепловом режиме с возможностью изменения температуры подаваемого теплоносителя.

Технический результат заключается в получении качественного безхлорного NPKS - удобрения с оптимизацией при этом технологического процесса за счет проведения выпарки пульпы до остаточной влажности 10-20 мас.% и добавки готового сульфата калия после достижения этих значений без использования в данном процессе серной кислоты.

Пример выполнения способа.

Апатитовый концентрат, например, природный кальцийфосфат вскрывают путем разложения азотной кислотой, в результате чего получают азотнокислотную вытяжку, состоящую из смеси фосфорной кислоты, нитрата кальция, избыточной азотной кислоты и возможных твердых компонентов. Из азотнокислотной вытяжки осуществляют выделение части нитрата кальция путем кристаллизации и фильтрации с получением азотнофосфорнокислого (нитратнофосфатного) раствора. При этом или до этого по мере необходимости могут выделять нерастворимый остаток от апатита. После кристаллизации нитрат кальция подвергают конверсии в раствор нитрата аммония, который частично накапливают в качестве промежуточного продукта (например, для использования в производстве аммиачной селитры), а частично используют в качестве добавки к азотнофосфорнокислому раствору для регулирования соотношения N:P₂O₅ в конечном продукте.

Далее осуществляют аммонизацию (нейтрализацию) кислого раствора сначала газообразным аммиаком до pH 1,5, а затем аммиачной водой до pH 5,0 - 5,5. Нейтрализованную пульпу выпаривают до остаточной влажности от 10 до 20 мас. %. При этих значениях влажности пульпу смешивают с сульфатом калия (K₂SO₄), после чего производят грануляцию и одновременно сушку целевого продукта. Полученное безхлорное удобрение представляет собой смесь следующих веществ, мас.%: Нитрат аммония - 39 Сульфат калия - 29 Аммофос - 22 Трикальций фосфат - 7 Фторид кальция - 1,5 Диоксид кремния - 0,8 Вода - 0,7о

Формула изобретения

1. Способ получения сложных удобрений, включающий азотнокислотное вскрытие фосфатного сырья, аммонизацию кислого фосфорсодержащего раствора, выпарку, добавку сульфата калия, грануляцию и сушку целевого продукта, отличающийся тем, что выпарку пульпы ведут до остаточной влажности 10 - 20 мас. %, а добавку сульфата калия осуществляют после достижения этих значений влажности пульпы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что аммонизацию проводят аммиачной водой и/или газообразным аммиаком.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что аммонизацию проводят сначала газообразным аммиаком до рН 1,5, а затем аммиачной водой до рН 5,0-5,5.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс грануляции совмещают с сушкой.

5. Способ по п.1 или 4, отличающийся тем, что выпарку пульпы и/или сушку в процессе грануляции осуществляют в регулируемом тепловом режиме с возможностью изменения температуры подаваемого теплоносителя.