Способ получения фосфорных удобрений

 

Союз Советских

Социалистических республик

I ii i 7 ll 1 02 I (52)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.08,78 (21) 2658054/23-2 с присоединением заявки №

С 05 B 11/08

3Ъеудлрвтввнньй кюмнтет ссср (23) Приоритет йо делим нзююретеннй н открытий

Опубликовано 25. 01.80. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25.01.80 (53) УДК 631,,855 (088,8) Б. A. Колылев, В. А. Копылов, Н. H. Треущенко, Г. В. Бельченко, В. И. Валовень, P. A. Кромф. Л. П. Шляпинтох, Е. А. Орлов, Т, B. Лаврова, B. А. Беляков, Л. H. Сыркин и B. Н, Фепин (72) Авторы изобретения

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Ленинграпский технологический институт имени Ленсовета (7l) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к технике получения фосфорных удобрений из высокомагнезиальных карбонизированных фосфатных руп.

Известен способ получения фосфорных удобрений из магнийсопержащего фосфат5 ного сырья путем обработки водной суспензии фосфатного сырья 5-6%- ным раствором серной кислоты, полученным разбавлением концентрированной кислоты обо10 ротным раствором, сопержап1им 3-4%

М гgg4,при отношении Ж:T в суспензии

4:1, температуре 60 С в течение 1ч

15 мин. Затем пульпа сгущается в отстойниках цо Ж:Т = 0,5-0,75 .и подвергает15 ся фильтрации (11.

Недостатками этого способа являются невысокая селективность процесса, малая его интенсивность, плохие фильтрую щие свойства суспензии фосфорита и образова>п1е больших количеств разбавленных и трупиоути >ц1зи руемых кислотных стоков.

Данный метен чля практической утилизации не рокомен чуется.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является спо» соб получения фосфорных удобрений из магнийсоцержашего фосфатного сырья путем обработки послепнего серной кислотой концентрацией 25я, при температуре 10-80 С, Ж:Т = 19-0,5:1 (1-1,5:1) и рН 2,0-5,0 в течение 1-3 ч с послепующей фильтрацией полученной суспензии, отделением магнийсопержащего раствора и переработкой обезмагненного фосфатного сырья иа фосфорное уцобрение (2j.

Недостатки известного способа заключаются в малой селективности проиесса извлечения магния, составляющей 8395" -, т:е. перехоп значительного количества Р О в магнийсопержаший раствор и, следовательно, сии>кение его сопержания в обезмагиениом фос атном сырье, что при aalll íoéøåÈ переработке обезмагиети1ого сырья на удобрения привопит K увеличению расхоч)1ых ИОрм по cblphK!; низкой интенсивности процесса (прополжи3 711021

Д течьность 1«3 ч); отсутствием утилизации в воде и уменьшению размеров кристаллов магнийсодержащего раствора. гипса, что снижает качество образующейЦель изобретения — снижение расход- ся гидроокиси магния . ных норм по сырью на получение удобре- Пример 1. 100 кг кингисеппского ний за счет повышения селективности про- g фпоттоконцентрата состава Р О5 29,6%, цесса обезмагнивания, сокращение про- Сс О 42%, Ng02,6%, СО 6,2% смещидолжительности способа обезмагнивания вают с 400 кг воды и подают в реактор, и утилизации магнийсодержащего раство- куда поступает 93%-ная серная кислота

pG. в количестве 12,2 кг (82% от стехиоПоставленная цель достигается тем, 10 метрически необходимого количества на что в способе получения фосфорных удоб- разложение карбонатов). Извлечение магрений из магнийсоцержащего фосфатного ния протекает в течение 5 мин при темпесырья путем обработки его серной кисло- ратуре 95 С, рН 3,2. Степень извлечения о той, фильтрапии суспензии с получением ффсоставляет 80,7% . Достигаемая семагнийсодержащего раствора и обезмагнен- 5 лективность - 99,8%, Обезмагненный

i ,ного сырья и дальнейшей переработки фосфорит в количестве 125 кг (с впажобезмагненного сырья на удобрения, обра- ностью 20%) после фильтрации поступает ботку ведут кислотой концентрацией 50- на производство двойного суперфосфата.

93 4 до рН 3,2-3,7 при норме кислоты Расход обезмагненного фосфорита состав75-82% в расчете на карбонаты, темпе- 20 ляет 0,415 т на 1 т двойного суперфосратуре 85-95 С в течение 5-10 мин, а фата. Фильтрат (370 кг) с содержаотфильтрованный магнийсодержаший раст- нием Ng00,4% в количестве 1,5 кг регевор регенерируют известковым молоком нерируется 10 ным известковым молопри температуре 55-65 С, рН 10-11, ком (14 кг) при температуре 65 С. рН о о молярном отношении GOO / МЯ = 0,9- 11, молярном отношении Сс10/Ng = 1,0

g+ 2+

1,0 в течение 20-60 мин с получением в течение 20 мин. Осажденная магнезиальоборотной воды, содержащей 0,006% ная масса разделяется в гидроцикпонах

ego. на В У(ОН ) 2,2 кг и гипс 4,6 кг, исОбезмагненный фосфорит перерабаты- пользуемый в качестве полупродукта для вается в фосфорные удобрения известными строительных материалов. Очищенная вода

30 способами, а магнийсодержащий раствор с содержанием 9gO 0,006 использует- регенерируется известковым молоком с ся в обсротном воцоснабжении. цепью получения очищенной воды цля обо- Пример 2. 100 кг фосфорита ротного водоснабжения - с одной стороны,, состава, указанного в примере 1, сме а с другой — aptt гидроциклонном разделе- >> шивают с 400 кг воды и подают в ре нии гипсомагнезиального осадка выделя- актор, куда поступает 50%-ная серная ется гидроокись магния и гипс. Гицроокись кислота в количестве 20,7 кг (75 4 от магния находит самое широкое применение стехиометрии). ИзвлечениеМ уО происходят о в различных отраслях промышленности, через 10 мин при температуре 85 С и а гипс может быть использован в качест- рН 3,7. Степень извлечения окиси маг40 ве полупродукта для строительных целей пия составляет 70 . Достигаемая сепекили служить сырьем цля получения сер- тивность - 99,5 . Суспензия фосфорита в количестве 498,3 кг поступает нч

Проведенные исследования показыва- фильтр. Обезмагненный фосфорит (содерют, что для получения оборотной воды, 4 жанне магния 0,55%) после фильтрации содержащей не более 0,006%%gOst хо- с влажностью 20% в количестве 125 кг рошо разделяемого гипсомагнезиального направляют для переработки на двойной осадка, необходима температура не ниже суперфосфат. Расход обезмагненного фос55 С, мопярное отношение CgO/Мо"™не форита на 1 т двойного суперфосфата со50 ниже 0,9, продолжительность процесса ставляет 0,415 т. Фильтрат в количест20-60 мин. При таких условиях образу- ве 373 кг с содержанием окиси магния гам ются кристаллы величиной 100-140 10- . 1,2 кг поступает на регенерацию 0

40 мкм, что позволяет провести разделе- ным известковым молоком (19 кг) при. ние смеси gg(OH) + CO 504 2Н2О с температуре 55 С, рН 10, молярпом отвысокой степенью раздел ю разделения ношении СОО/М т2+=0.9 в течение 60 мин.

Понижение темп. . температуры уменьшение Осажденная магнезиалт,цая масса разделяХ+ времени и молярного о ого отношения СсйО/МЯ ется в гидроциклонах ttrt гидроокись магприводит к увеличению содержания l6g0 ttttst 2 кг и гипс 5 кг, Очищенная вода с

5 711021 6 содержанием Яф00,006% используется после фильтрации с влажностью 20% в для оборотного водоснабжения. количестве 125 кг с содержанием ling

0,69> направляют на получение двойного

Пример 3. 1000 кг фосконцен- суперфосфата, Фяльтрат (370 кг) с сотрата состава, указанного в примере 1, 5 держанием 9gO 1,2 кг регенернруют при смешивают с 400 кг воды н подают в температуре 70 С, рН 10,5, молярном реактор, куда поступает 70%-ная серная отношения CgO/Мо 0„,95 в течение г+ кислота в количестве 15,8 кг (80% от 40 мин 10%-ным известковым молоком стехиометрнн). Извлечение магния про- в количестве 17 кг. Осажденная магнетекает в течение 7 мин при температуре 10 зиальная масса разделяется в гндроцнк90 С, рН 3,4. Степень извлечения Щд 0 лонах на Я (ОН) 2 кг и гипс 5,5 кг. составляет 78,8 4. Достигаемая селектив- Очищенная вода используется в замкнутом ность - 99,7%, Обезмагненный фосфорнт оборотном цикле.

Сравнительная характеристика предлагаемого н известного способов

1 Характеристика процесс са обезмагннва ни я

РН

3,2-3,7

Темпера тура, 0 С 10-80

85-95

75-82

Норма Н 90 % . 100

Концентрация

H<50@ 25

Утили зацня раствора обезмагннвання Отс т

50-93 у ствует Утилизация известковым

1 молоком температура 55-65оС рН 10-11 молярное отношение = 0,91,0 время обработки

20-60 мин

g Показатели процесса

Степень извлечения М гО % 60-70

Селектнвность процесса, язвле- 83-95,5 ченяе P О, %

Время процесса, мин

Расход обезмагненного фосфорита на 1 т двойного 0,448

70-80

99,5-99, 8

5-10

60-180

0,415

7 7110

Из сопротивления предлагаемого и известного способов(см. табл.) видно, что предлагаемый способ позволяет увеличить степень извлечения Цр Она 15,5 "4, добитьо ся практически максимальной селективности извлечения Цдри интенсифицировать процесс в 6-36 раз, а также снизить расходные коэффициенты по сырью в производстве двойного суперфосфата от 0,448 до 0,415. т. о

Формула изобретения

1. Способ получения фосфорных удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья путем обработки последнего серной кислотой с последующей фильтрацией полученной суспензии, отделением магнийсодержащего раствора и переработкой обезмагненного фосфатного сырья на фосфор- 20 ное удобрение, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжитель21

8 ности процесса обработки, повышения селективности процесса, обработку ведут при норме серной кислоты 75 82% от стехометрии на содержание карбонатов при о температуре 85-95 С, а магнийсодержащий раствор обрабатывают известковым м олоком, 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и .й с я тем, что обработку известковым молоком ведут при температуре 5565 С, рН 10«11, молярном отношении о

СОО/AALU+ =0,9-1,0 в течение 20-60 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Чепелевецкий М. Л., Бруцкус Е. Б, и др. Химическое обогащение фосфоритов

Каратау месторождения Чулактау. Сообщение о научно-технических работах

НИУИОР. Обмен опытом. Госхимиздат

М., 1967, с. 15-17.

2. Патент США % 3717702, кл. 423-320, 20.02.73 (прототип).

Составитель Т. Локшина

Редактор В. Зарванская Техред 3. Фанта Корректор Е. Лукач

Заказ 8591/14 Тираж 461 По дни сное

1ШИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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