Способ получения фосфорной кислоты
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1 570542
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.07.75 (21) 2158646/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32
Дата опубликования описания 08.09.77 (51) М. Кл. С 01В 25/22
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 661 634 2 (088.8) (72) Авторы пзооретенпя
В. А. Раков„М. М,. Талмуд, Э. Н. Гинзбург, В. М. Борисов, А. И. Зайцев и В. П. Иванов (7i) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
Изобретение относится к области получения экстракционной фосфорной кислоты, применяемой для производства минеральных удобрений.
Известен способ получения экстракционной фосфорной кислоты путем сернокислотного разложения фосфатного сырья в присутствии оборотной пульпы и фосфорной кислоты в дигидратном режиме с кристаллизацией дигидрата сульфата кальция и отделением последнего от фосфорной кислоты на вакуумфильтрах (1).
Вследствие неравномерного распределения серной кислоты в объеме реакционной пульпы образуются плохо фильтрующиеся кристаллы дигидрата сульфата кальция.
Известен способ получения экстракционной фосфорной кислоты путем предварительного смешения серной и оборотной фосфорной кислот, разложения полученной смесью фосфатного сырья, например, в полугидратном режиме охлаждением полученной пульпы в вакуум-испарителях и фильтрацией осадка полу гидрата сульфата кальция. Производительность фильтрации по сухому осадку составляет 900 кг/м ч (2).
Известен также способ получения экстракционной фосфорной кислоты путем предварительцого смешения серной и оборотной фосфорной кислот, разложения полученной смесью фосфатного сырья, например, в дигидратном режиме, охлаждения воздухом полученной пульпы и фильтрации полученного осадка дигидрата сульфата кальция. Скорость подачи кислот на стадию смешения составляет
3 м/сек. Для охлаждения пульпы необходимо
80 — 100 тыс. м /ч воздуха и его последующая очистка от фтористых соединений. Производительность фильтрации по сухому осадку сос1р тавляет 650 — 700 кг/м ч (3).
Недостатком известного способа является низкая производительность стадии фильтрации, пе позволяющая интенсифицировать процесс в целом.
15 С целью повышения скорости фильтрации по предлагаемому способу на смешение подают оборотную фосфорную кислоту со скоростью 5 — 10 м/сек, предпочтительно 7 м/сек, серную кислоту со скоростью 7 — 25 м/сек, предпочтительно 15 м/сек, и охлаждают смесь кислот воздухом, который подают в количестве 5 — 15 тыс. м /ч, а фосфатное сырье перед разложением смешивают с водой при скорости подачи воды 5 — 15 м/сек, предпочтительно
25 12 м/сек.
Указанные отличия позволяют увеличить производительность фильтрации с 650 — 700 до
760 — 800 кг/м ч для дигидратного процесса и с 900 до 1000 кг/м ч для полугидратного про30 цесса и упростить технологическую схему
570547
Составитель В, Кириленко
Техред И. Карандашова Корректор Л, Брахнина
Редактор А. Соловьева
Подписное
Заказ 1977/2 Изд. No 720 Тираж 671
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и-открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
3 процесса за счет уменьшения рабочих объемов системы абсорбции.
Пример 1. В смеситель пленочного типа, установленный на крышке экстр актора, подают 19,5 т/ч 93 /о-ной серной кислоты со скоростью 15 м/сек и 56,5 т/ч оборотной фосфорной кислоты со скоростью 7 м/сек. Пленку смеси кислот охлаждают воздухом, подаваемым в количестве 12 тыс. мз/ч. В другой смеситель, установленный также на крышке экстрактора, подают 20 т/ч апатита и 8 т/ч воды со скоростью 12 м/сек. Температура реакции в экстракторе составляет 75 С, концентрация
РзОз и SOS в жидкой фазе пульпы 30 и 2,5 /о соответственно. Полученную пульпу, содержащую фосфорную кислоту и дигидрат сульфата кальция, охлаждают в вакуум-испарителе и подают на фильтр для разделения. Производительность фильтрации по сухому осадку составляет 800 кг/мз ч.
Пример 2. В смеситель пленочного типа, установленный на крышке экстрактора, подают 19,5 т/ч 93%-ной серной кислоты со скоростью 15 м/сек и 44,5 т/ч оборотной фосфорной кислоты со скоростью 10 м/сек. Пленку смеси кислот охлаждают воздухом, подаваемым в количестве 10 тыс. м /ч. В другой смеситель, установленный также на крышке экстрактора, подают 20 т/ч апатита и 8 т/ч воды со скоростью 12 м/сек. Температура реакции в экстракторе составляет 98 С, концентрация
Р20з и ЬОз в жидкой фазе пульпы 40 и 1 /о соответственно. Полученную пульпу охлаждают в вакуум-испарителе и подают на фильтр для разделения, Производительность фильтрации составляет 1000 кг/м ч.
Пример 3. В смеситель циклонного типа, установленный на крышке экстрактора, подают 19,5 т/ч 93 /о-ной кислоты со скоростью
18 м/сек и 56,5 т/ч оборотной фосфорной кислоты со скоростью 10 м/сск. Выходящую из циклона смесь кислот охлаждают воздухом, подаваемым в количестве 15 тыс. м /ч. В другой смеситель циклонного типа, установленный также на крышке экстрактора, подают
20 т/ч апатита и 8 т/ч воды со скоростью
15 м/сек.
Далее процесс ведут, как указано в приме10 ре 1.
Производительность фильтрации составляет
780 кг/м ч.
Формула изобретения
1. Способ получения фосфорной кислоты путем смешения серной и оборотной фосфорной кислот, разложения этой смесью фосфатного сырья и отделения продукта от осадка фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрации, на смешение подают оборотную фосфорную кислоту со скоростью 5 — 10 м/сек, предпочтительно 7 м/сек, серную кислоту со скоростью 7—
25 м/сек, предпочительно 15 м/сек, и охлаждают смесь кислот воздухом, который подают в количестве 5 — 15 тыс. м /ч, а фосфатное сырье перед разложением смешивают с водой при скорости подачи воды 5 —.15 м/сек, пред30 почтительно 12 м/сек.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Вольфкович С. И. и др., Труды НИУИФ, вып. 153, 1940, с. 12.
2, Dahlgren S. Е., R. Hakansson. Acta Polytechn. Scand ch. 52 (1966).
3. Копылев 5, А. Технология экстракционной фосфорной кислоты, Л., «Химия» 1972, с. 173 — 175.
