Способ получения сложного удобрения

 

М.Е. Позин, P. В. Зинюк, БЯ. Гуллер, М. А. Шапкин, П. П. Власов, E. М. Шлаин, П. А. Егоров, К. П. Петров, В.П. Балаев, Н. А. Кашенков и Д. Г. Наголов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО

УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к,производству минеральных удобрений и может быть использовано для получения концентрированных сложных удобрений, например, аммофоса или нитроаммофоски.

Известен способ получения сложного удобрения путем нейтрализации неупаренной экстракционной фосфорной кислоты с концентрацией

22-29% Р О аммиаком до рН= 4,5-5,0, с последующей сушкой и гранулированием продукта 11).

Недостатками способа являются высокие энергетические затраты и повышенное (3-5%) содержание фтора,в продукте в виде легкорастворимых фторидов аммония.

Известен также способ получения сложного удобрения путем нейтрализации зкстракционной фосфорной кислоты с концентрацией 40-55% аммиаком до рН=1-3, последующего гранулиро,вания пульпы с одновременной обработкой гранул аммиаком и их сушки (2l.

Недостаток способа состоит в повышенном выделении фтористых соединений в газовую фазу, содержание фтора в отходящих газах сос2 тавляет 200 мг/м . Кроме того, практически весь фтор в удобрении (07%3 содержится в водорастворимой форме, а поэтому легко вымывается из почвы и тем самым загряз-.

5 няет окружающую среду.

Цель изобретения - снижение вьщеления фтористых соединений в газовую фазу и уменьшение количества водорастворимых форм фтора в продукте.

Цель достигается тем, что нейтрализацию экстракционной фосфорной кислоты ведут в присутствии карбоната и/или гидроокиси кальция в количестве 0,5-6,0% СаО от веса кислоты.

Кроме того, карбонат и/или гидроокись кальция предварительно смешивают с фосфорной кислотой с концентрацией 40-55% в мольном отношении СаО:Р О>=0 9- 1; 2:1.

Использование указанных веществ позволяет связать ионы фтора в устойчивый при аммонизапии кислоты и сушке сложных удобрений фтористый кальций и предотвратить тем самым заметное газовыделение фторидов. Кроме того, фтористый кальций обладает малой раствори с, ы:.: лочо:лльlх (эастворах, и поэтому практически не загрязняет окружающую среду.

И связи с тем, что при разложении карбопата кальция в кислых растворах происхоидт вьщеление СО, и образование пены в сатураторах, во избежание выбросов реакционной массы, предусмотрено также предварительное смешение кальцийсодсржащих веществ (с фосфорной кислотой в том висле и гидроокиси кальция, которая содержит некоторое количество примеси

СО ) в фосфорную кислоту. Тем самым осуществлшот предварительное удаление СО2 до начала основных технологических операций.

В этом случае кальцийсодержащие вещества смешивают с фосфорной кислотой. . Пример 1. 100 в.ч. экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 48% Р2О> и

0,8% фтора, нейтрализуют при 115-125 С

5,8 вес.ч. газообразного аммиака до мольного соотношения NHp.НэР04=0,5. Одновременно в реакционнуьо суспензию вводят 4,4 в.ч. карбоната кальция(95% СаСОЗ). При этом образуется 99,8 вес.ч. пульпы, имеющей рН=2, 3, а в газовую фазу переходит 7,7 вес,ч. воды, 1,84 вес.ч. СО2 и 0,02 вес.ч. фтора. Концентрация фтора в отходящих от нейтрализатора газах составляет 30 мг/м . Пульпу из нейтрализатора подают в аммонизатор - гранулятор, куда одновременно вводят аммиак в количестве

6,4 вес.ч. и 380 вес.ч, ретура влажностью 0,5%.

При этом испаряется 11,4 вес.ч. воды. Общее количество шихты влажностью 2,9% составляет

454,8 вес.ч. Гранулы из аппарата АГ поступают в барабанную сушилку, где досушиваются топочными газами, подаваемыми противотоком.

В результате получают 444,3 вес.ч. высушенного гра гулята, 843 вес.ч. которого отбирают в качестве готового продукта с содержанием 56,3%

РзО усв, 11,9% N; 0,5% влаги и 0,9% фтора, в том числе 0,15% водорастворимых форм.

П р и и е р 2. Осуществл пот процесс аналоги!pro omrcar!rrosg rr примере 1 с той разницей, что в реакционную суспензию вводят

3 45 вес.ч. гидроокиси кальция(90% Са(ОН)Д и 4% CO>l. рН реакционной суспензии 2,5, в газову1о фазу переходит 7,8 вес.ч. воды;

0,14 веся. СО; и 0,02 вес.ч. фтора. Продукт по составу подобен полученному в примере 1.

Пример 3. Осуществляют процесс аналогично описанному в примере 1, с той разницей, что в реакционную суспензию вводят

3,95 вес.ч. смеси СаСОа и Са(ОН), состоящей из 2,20 вес.ч. СаСОЗ (95%) и 1,75 вес.ч. гидроокиси кальция 90% Ca(OH) >. рН реакционной суспензии 2,4, а в газовую- фазу переходит

7,75 вес.ч. воды, 0,99 вес.ч. СО> и 0,02 вес.ч. фтора. Продукт по составу соответствует полученному в примере 1.

1018

$0

5

1О

4

Пример 4. !00 в.ч. зкстракционной фосфорной кислоты, содержащей 40%. Р2О, и 2,0% фтора, нейтрализуют при 115-125 С

4,8 вес.ч, газообразного аммиака до мольного отношения NHq НзР 4 равного 0,5. Одновременно в реакционную суспензию подают 11 вес.ч.

Йарбоната кальция(0,95% CaCO3). При этом образуется 102,1 вес.ч. пульпы, имеющей рН=2,9, а в газовую фазу переходит 9,0 вес.ч. воды, 4,6 вес.ч, СО2 и 005 вес,ч. фтора. Концентрация фтора в отходящих от нейтрализатора газах составляет 75 мг/м . Кислая пульпа из нейтрализаторов поступает в аммонизаторграиулятор, куда одновременно вводят аммиак в количестве 5,3 вес.ч. и 370 вес.ч. ретура, влажностью 0,5%. При этом испаряется

21,0 вес.ч. воды. Общее количество шихты, влажностью 2,8% составляет 456,4 вес.ч.

Гранулы из аппарата поступают в барабанную сушилку. В результате получают 446 вес.ч. высушенного гранулята, 76 вес.ч., которого отбирают в качестве готового продукта с содержанием 52,0% Р О уев., 1 1% N; 0,5% Н2 О и 0,4% фтора.

Пример 5. 12,9 в.ч. экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 48% РрО и

08% фтора, смешивают в течение 10-20 мин с 4,4 вес.ч. карбоната кальция (95% СаСОЗ), обеспечивая мольное отношение СаО:Р О =1,0, При этом 1,84 в.ч. СО> переходит в газовую фазу и образуется 15,5 вес.ч. пульпы, которую после окончания газовыделения подают на стадию нейтрализации, куда также вводят 87,1 вес.ч. экстракционной фосфорной кислоты того же состава. В результате получают 99,8 вес.ч. пульпы с рН=2, 3, а в газовую фазу переходит

7,7 вес.ч. воды и 0,02 вес.ч, фтора. Пенообразование при нейтрализации отсутствует. Процесс заканчивают аналогично описанному в примере 1.

Пример 6. 100в.ч. экстракционнойфосфорной кислоты, содержащей 55% Рз 05 и 0,2% фтора, нейтрализуют при 115-125 С 3,9 вес.ч. газообразного аммиака до мольного соотношения

NHa ..Нэ РОд=0„3. Одновременно в реакционную суспензию подают 1,2 вес.ч. карбоната кальция (95% CaCOa) При этом образуется 100,6 в.ч. пульпы, имеющей рН=1,5, а в газовую фазу переходит 4 в.ч. воды, 045 вес.ч. СО> и

0,01 вес.ч. фтора. Концентрация фтора в отходящих от нейтрализатора газах составляет

15 мг/м . Кислая пульпа из нейтрализатора поступает в аммонизатор-гранулятор, куда одновременно вводят аммиак в количестве

9,75 вес.ч. и 320 вес.ч. ретура влажностью

0,3%. Температура грануляции 85-95 С. При этом испаряется 10,0 вес.ч. воды. Общее количество шихты, влажностью 1,5%, составляет

420,35 вес.ч, Гранулы из аппарата АГ поступают

71101

Составитель Н.Цветков

Техред И.Асталош Корректор Ю. Макаоенко

Редактор М.Недолуженко

Тираж 461 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8590(13

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 в барабанную сушилку, Получают 415 вес.ч. высушенного гранулята. 95 вес.ч последнего, имеющего требуемый гранулометрический состав, отбирают в качестве готового продукта с содержанием 57,2% Р,О уев, 11,8% N;

0,3% влаги. Водорастворимые соединения фтора в удобрении практически отсутствуют.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что концентрация фтора в отходящих газах в 2,6-13,3 раза меньше по предлагаемому способу, чем по известному и соответственно меньше доля выделяющихся в газовую фазу разбавленных фторидов, что существенно улучшает санитарное состояние как в производственных помещениях, так и вблизи заводов, производящих подобные сложные удобрения. Наряду с этим, заметно уменьшается количество растворимых фторидов в готовом продукте, что также имеет важное экологическое значение.

Формула изобретения

1. Способ получения сложного удобрения путем нейтрализации экстракционной фосфорной 25

8 6 кислоты с концентрацией 40-55% Р О, до рН=1-3, последующего гранулирования пульпы с одновременной обработкой гранул аммиаком и их сушки, отличающийся тем, что, с целью снижения выделения фтористых соединений в газовую фазу и уменьшения количества водорастворимых форм фтора в продукте, нейтрализацию зкстракционной фосфорной кислоты ведут в присутствии карбоната и/или гидроокиси кальция в количестве

0,5-6,0% СаО от веса кислоты.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что карбонат и/или гидроокись кальция предварительно смешивают с фосфорной кислотой с концентрацией 40-55% Р О в мольном отношении СаО:Р О,=О 9-1,2:1.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Долохова А. Н., Кармышов В. Ф., Сидо рина Л. В. Производство и применение алемофоса. М., "Химия", 1975, с.131-132.

2. Патент США Р 3249421, кл. 71-41, 1966 (прототип) .