Способ получения фосфорной кислоты

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

«нб37328

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свий-ву(22) Зайвлено 050177 (2I) 2441039/23-26 (51) N. Кл.

С 01 В 25/22 с присоединением заявки %в (23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 1512.78 Бюллетень № 46 (53) УДК 661.634 ° 2 (088 ° 8) (45) Дата опубликований описании 20.12.78

М.Е.Позин, P.Þ.Çèíþê, Б.Д.Гуллер, М.A.Øàïêèí, В.В .Горбунова, Н.Г.Вашкевич, В.Ф.Кармышов, Е.C.Ïîëîíñêèé и Н.Г.Фролова (72) Авторы изобретения (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к технике переработки фосфатного сырья, в частности фосфоритов на экстракционную фосфорную кислоту, используемую в основном для производства минеральных удобрений.

Известен способ, в котором осуществляют стабилизацию отмытого от фосфорной кислоты осадка полугидрата сульфата кальция эа счет введения реагентов-стабилизаторов, в частности гидроокиси и карбоната кальция (1$ Однако указанный способ не обеспечивает повышение стабильности полугидрата в процессе экстракции и не позволяет предотвратить схватывание осадка при промывке. Наиболее близким к описываемому по технической сущности является способ получения фосфорной кислоты, заключающийся в обработке фосфатного сырья серной и оборотной фосфорной кислотами с кристаллизацией полугидрата сульфата кальция в присутствии стабилизатора,фильтрации осадка и его промывке, при этом в качестве стабилизатора используют полифосфаты, например триполифосфат натрия (2). Недостатком способа является то,что он не позволяет предотвратить схватывание осадка при промывке,гипсование поддона вакуум-фильтра, коммуникаций и фильтровальной ткани, т.к ° реагент-стабилизатор вводится на стадию удаления полугидрата в отвал. целью настоящего изобретения является повышение стабильности полугидрата сульфата кальция, образующегося при переработке фосфоритов °

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, заключающемся в обработке фосфатного сырья серной и оборотной фосфорной кислотами с кристаллизацией полугидрата сульфата кальция в присутствии стабилизатора, фильтрацией. осадка и его промывкой, в качестве реагента-стабилизатора вводят кислоторастворимые соединения трехвалентного церия в количестве 0,0001-0,02 вес.ч. церия на

1 вес.ч. фосфатного сырья. В качестве кислоторастворимых соединений церия используют минералы, преимущественно монацит, апатитовый концентрат.

Отличие настоящего изобретения состоит в использовании в качестве стабилизатора кислоторастворимых соединений церия, что позволяет повысить стабильность полугипрата сульфата кальция- время полной гидратации его

637328

Состав раствора

Р 0,9о

Количество стабилизатоа, вес.ч./ вес.ч. P О.

Время полного перехода полугидрата в гипс, ч

0,75

Триполифосфат натрия

1,5

0,01

0,05

6,5

0,03

0,02

0,005

0,0001

0,00005

75

15 соединения церия (3+) 30

7,5

2,5 как в воде, так и в фосфорнокислотных растворах увеличивается в 5-50 раз, предотвращается схватывание осадка и зарастание оборудования. Это приводит к соответствующему уменьшению простоев технологического оборудования.

Введение в реакционную суспензию кислоторастворимых соединений церия, Реагент-стабилизатор

Кислоторастворимые 30

Как видно из таблицы, введение добавки соединений церия в количестве менее 0,0001 вес.ч. на 1 вес.ч. Рд О не обеспечивает необходимого повыше- 35 ния стабильности полугидрата ° При увеличении количества добавки до

0,03 вес.ч. на 1 вес.ч. Р О стабильность полугидрата практически не изменяется. 40

П р н м е р 1. 100 вес.ч. фосфорита Каратау, содержащего, масс ° Ъ:

Р20 27,5, СаО 41,4, СО 6,0, MgO 2,5, 3,0, н.о. 13,0, и 3,4 вес.ч. монацита, содержащего 59,4Ъ Се, смешивают 45при 105 С в течение 2-5 ч с 84,5 вес .ч

92,5t-ной H S04, 138,1 вес.ч. первого и 145 вес.ч. второго фильтратов концентрацией соответственно 35 и 25Ъ

Р С . 442,7 вес.ч. образоэаэшейся суспензии полугидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте подают на вакуум-фильтр, где отделяют осадок и промывают его иромежуточню и фильтратами и 83,6 вес.ч. воды. При этом получают .168,7 вес.ч. влажного отбросного осадка и 74,6 вес.ч. продукционной кислоты концентрации 35Ъ

Ру 0, а также возвращают на стадию экстракции 138,1 вес.ч. первого at

145 вес.ч. второго фильтратов кон- 60 центрацией соответствЕнно 35 и 25Ъ

Б

Схватывания осадка в процессе промывки и гипсования фильтровальной ткани не наблюдалось. 65 в указанных количествах способствует блокировке активных центров кристаллов полугидрата сульфата кальция и соответственно предотвращению его гидратации в технологическом цикле.

Влияние реагентов-стабилизаторов: триполифосфата натрия и соединений церия на стабильность полугидрата сульфата кальция приведено в таблице.

Пример 2, 100 вес.ч. фосфорита Каратау, содержащего масс.Ъг

Р> 0 27,5, СаО 41,4, СО 6,0, MgQ 2,5, 3,0, н.о. 13,0, и 28 вес.ч. апатиTosot o концентрата (39, 4 Ъ Р 0, 5 2 Ъ

Са0, 1,8Ъ Се) смешивают при 100 в течение 2-5 ч с 112 вес.ч. 92,5Ъ-ной

НЛ 604 171,1 вес -ч.первого и 189.9вес. ч. второго фильтратов концентрации соответственно 35 и 25Ъ Р О . 579,9 вес.ч. образовавшейся суспейзии полугидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте подают на вакуум-фильтр, где отделяют осадок и прсвывают его промежуточными фильтратами и 110,1вес. ч. воды. При .этом получают 221 вес.ч. влажного отбросиого осадка и.104,5 вес.ч. продукционной кислоты концентрации 35Ъ P>0q, а также возвращают на стадию экстракции 174,1 вес.ч. первого и 189,9 вес.ч. второго фильтратов.

Схватывания осадка в процессе промывки и гипсоваиия фильтровальной ткани не наблюдалось.

П р и,м е р 3. 100 вес.ч. фосфорита Каратау, содержащего масс.Ъ:

Р О 27,9, СаО 41,4, СО 6,0, Ngo

2,5, Г 3,0, н.о. 13 О, и 0,6 вес.ч. агатитового концентрата (39,4Ъ Р О

52Ъ СаО, 1,8Ъ Се) смешивают при 105 в течение 2-5 ч с 85,3 вес.ч. 92,5Ъной Н 5 04, 139,3 вес.ч. первого и

146,3 вес.ч. второго фильтратов концентрации соответственно 35 и 25Ъ