Способ получения фосфорной кислоты и дигидрата сульфата кальция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (6f) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 080278 (21 j 2576551/23-26 (51)М. Кл.

С 01 В 25/22 с присоединением заявки ИР—

Государственный комитет

СССР по делам каобретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 050280. Бюллетень Мо 5

Дата опубликования описания 050280 (53) УДК 661. 63 4. 2 (088.8) 3.A.Карпович, Г. Л. Звягинцев, М.С. Гольдербитер, Б.С.Чечик, Н.Н.Летичевская, A.E.Золотарев, A.М.Фадеев, В.Т.Строгий, E.В. Третьяк, В. И.Матвеев и Г.С.Бочкарев (72) Авторы изобретения

Сумской филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института имени В.И.Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

И ДИГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ

У

Изобретение относится к способу получения экстракционной фосфорной кислоты и дигидрата сульфата кальция и может быть использовано в промышленности минеральных удобрений и строительных материалов, Известен способ получения зкстракционной фосфорной кислоты и дигидрата сульфата кальция, в котором измельченное фосфатное сырье, серную и обордтную фосфорную кислоты непрерывно подают в экстрактор,и реакционную пульпу перемешивают при температуре 65-80оC. Пульпа иэ экстрактора поступает на разделение с получе„ t5 нием щ>одукционной кислоты (28-35%

Р О ).

Твердый осадок - дигидрат сульфата кальция, загрязненный неотмытой фос- форной кислотой, неразложившимся фосфатным сырьем и другими веществами, подвергают трех- или четырехкратной противоточной промывке, после чего его удаляют. Промывной фильтрат смешивают с частью продукционной кислоты и возвращают на.экстРакцию в виде раствора разбавления (1) .

В этом способе неизбежны потери фтора, который осаждается совместно

30 с кристаллами дигидрата сульфата кальция в количестве 0,5-0,6Ъ.

Кроме того, дигидрат сульфата кальция, получаемый по данному способу, обладает сравнительно низкой фильтрующей способностью.

Наиболее близким к изобретению но технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорной кислоты, заключающийся в том, что разложение фосфатного сырья ведут смесью серной и оборотной Фосфорной кислот в присутствии поверхностно-активных веществ (IIAB ), н апример, алк иларилсуль фоновых кислот с 9-12 алкильными группами, иэопропилнафталинсульфоновой кислоты или щелочных солей указанных кислот с последующей многократной промывкой осадка с использованием, в частности, второго фильтрата для первой промывки осадка и возвратом всех фильтратов в процесс. Поверхностно-активные вещества вводят в реакционную массу из расчета 45,31360 r на тонну фосфатного сырья и достигают повышения скорости фильтрации на 50-55% (2) .

7138?8

Однако такой способ не обеспечивает постоянную высокую скорость фильтрации, в особенности, при непрерывном осуществлении процесса получения фосфорной кислоты. При поддержании в непрерывном процессе строгой дозировки IIAB по отношению к загружаемому фосфату, в зависимости от размеров кристаллов дигидрата сульфата кальция, наступает быстрое избыточное обогащение или истощение реакционной пульпы поверхностно-активными веществами с последующим ухудшением условий фильтрации.

Это не позволяет увеличить выхоц .соединений Фтора из твердого осадка дигидрата сульфата кальция и повысить степень его утилизации.

Кроме того, дозировка ПАВ непосредственно в реакционную зону сопровож.дается обильным пенообразованием в экстракторе, для ликвидации которого необходимо использовать вещества пеногасители или способы механического или термического пеногашения.

Цель изобретения — уменьшение потерь Фтора с дигидратом сульфата кальция, улучшение его фильтруемости и снижение пенообразования при разложении фосфатного сырья.

Это достигается тем, что при получении экстракционной фосфорной кислоты и дигидрата сульфата кальция путем разложения Фосфатного сырья смесью серной и оборотной фосфорной .кислот в присутствии поверхностноактивных веществ, фильтрации пульпы, многократной промывки осадка с использованием второго фильтрата для первой промывки осадка и возвратом фильтратов, поверхностно-активные вещества вводят во второй фильтрат. Поверхностно-активные вещества вводят в количестве, обеспечивающем их весовое отношение к пятиокиси фосфора в продукционной фосФорной кислоте, равное (0,0015-:

AI I; 100.

Введение поверхностно-активных веществ во второй Фильтрат, совместно с которым они поступают на первую промывку дигидрата сульфата кальция, улучшает условия фильтрации и удаления соединений фтора и

Фосфора из осадка. С фильтратом перВой промывки IIAB поступают частично в раствор разбавления, а затем на стадию разложения. Вводят во второй фильтрат IIAB в количестве, которое обеспечивает поддержание в продукционной фосфорной кислоте весового отношения TIAB к пятиокиси фосфора (0,001 5 — 0,01) < 100. Такое же отношение IIAB к пятиокиси Фосфора имеет место в жидкой фазе реакционной пульпы, что обеспечивает оптимальные условия для форми.оования крупных, изометрической формы, хорошо фильтруемых кристаллов дигидрата сульфата кальция.

При ведении технологического процесса по предложенному способу не имеет место стабилизация полугидрата сульфата кальция и отсутствует пенообразование на стадии разложения фосфатного сырья.

Пример 1. В экстрактор для разложения при 73 С на 1000 кг апати О тового концентрата (39,4Ъ Р О>, ЗЪ F) подают 983,3 кг серной кислоты (93Ъ Н S04 ) и 3648 кг раствора разбавления, содержащего ПАВ, Из

4 экстрактора удаляется 300 кг паров и 8 zr Фтора»

Пульпу 53 3 2 к г подают на фильтр, где отделяют 3102 кг основного фильтрата (ЗОЪ Р О ) с весовым соотношением ПАВ: Р 0 = 0,01 г 100.

Часть основного Фйльтрата (1274 кг) выводят в виде продукционной фосфор- . ной кислоты, упаривают до 52,7Ъ

Р О с утилизацией 18 кг фтора. Другая часть основного фильтрата 1828 кг поступает в раствор разбавления. Оса25 док дигидрата сульфата кальция двухкратно промывают, вводя 1846 кг воды с образованием раствора фосфорной кислоты (2,5Ъ Р О ), содержащей IIAB.

Во второй фильтрат вводят 0,165 кг

3Q алкилбензолсульфоната натрия и полученную смесь направляют на первую промывку осадка. 1830 кг фильтрата перв ой ElpoMblBKH (1 0 Ъ Р Og) в раствор разбавления. С отмытым

З5 дигидратом сульфата кальция выводят

11,8 кг Р„О, 3 кг фтора; 0,127 кг

ПАВ.

Пример 2. В экстрактор для разложения при 75 Сна 1000 кг апатитового концентрата (39, 4t Р О5 и

3,01Ъ F), подают 983,5 кг раствора серной кислоты (92,5Ъ Н,БО ) и

3188 кг раствора разбавления (20Ъ

Р О5) . Из зкстрактора удаляют 300 кг

Н О и 8,2 кг Фтора. Реакционную

4э пульпу фильтруют с выделением

1343,7 кг продукционной фосфорной

YHcJIoTH (28,5Ъ Р20 ), B KQTapoII весовое отношение ПАВ: Р 05= 0,0042

100. Кислоту упаривают до 52Ъ

50 Р О,- с утилизацией 18,2 кг Фтора.

Вторую и третью промывку осадка на Фильтре ведут параллельно горячей водой с образованием после смешения раствора фосфорной кислоты (ЗЪ Р О ), Я содержащего ПАВ. В образовавшийся фильтрат вводят 0,120 кг алкилбензолсульфата натрия и подают на первую промывку. Фильтрат первой промывки используют как раствор разбавления.

С промытым дигидратом сульфата кальция выводят 11 кг Р205, 3,1.кг фтора и 0,104 кг ПАВ.

Формула изобретения

1. Способ получения фосфорной кислоты и дигидрата сульфата кальция, 713828

Составитель B.Ãðîçäîâñêàÿ

Техред N.Êåëåìåø Корректор M . .Демчик

Редактор Ф.Серебрянский

Заказ 9198/15 Тираж 565 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 включающий разложение фосфатного сырья смесью серной и оборотной фосфорной кислот в присутствии поверхностно-активных веществ, фильтрацию пульпы, многократную промывку осадка с использованием второго фильтрата для первой промывки осадка и возврата фильтратов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь фтора с дигидратом сульфата кальция, улучшения его фильтруемости и снижения пенообразования при разложении фосфатного сырья, поверхностно-активные вещества вводят во второй фильтрат .

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что поверхностноактивные вещества вводят в весовом соотношении к пятиокиси фосфора в фосфорной кислоте (0,0015 †. 0,01) с

100.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин И.Е. Технология минеральных солей. Часть П, Л., Химия, 1970, с.908-918.

2. Патент Великобритании 910111бЗ, кл. С 1 A 1965 °