Способ получения сложных удобрений

 

Союз Советских

Социалистичесник . Республик (1.) 765248 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 12,02.79 (2! ) 2722132/23-26 (51 ) М. Кд.

С 05 В 11/08 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударстввнный комитет (23) Приоритет— по ленам нэобрвтеннй н открытнй

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25.09.80 (53) УДК 631.855 (088.8) B. Н. Белов, Б, А. Копылев, Н. Н. Треущенко, Т. В. Лаврова, А. А. Новиков, Л. П. Шляпинтох, В. И. Валовень, Г. B. Бельченко, Е. А. Орлов, В. И. Юрьева, Л. Н. Сыркин и Э. В. Черепанова (72) Авторы изобретения

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (7!) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ

Изобретение относится к способу получения сложнык удобрений из высокомагнезиальных силикатсодержащик фосфатнык руд.

Известен способ получения сложных удобрений путем предварительной обработки карбонатной части фосфатных руд серной кислотой концентрацией 25% при

10-80 С (Ж:Т=19-0,5: 1(4-1, 5-1) и рН 2-5 в течение 1-3 ч. Степень нз10 влечения М ()составляет 60-70%, а потери Р О с жидкой фазой 4,5 - 17% Г1), Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложных удоб15 рений путем предварительной обработки магнийсодержащего фосфатного сырья серной кислотой до рН 3,2-3,7 при норме кислоты 75-82% в расчете на карбонаты, концентрации 50-93%, температу ре 85-95 С в течение 5-10 мин, а отфильтрованный ма гнийсодержащий раствор регенерируют известковым молоком при 55-65 С, рН 11, молярном отношт

2 .нии CaO/Mg =0,9-1,0 в течение 20

60 мин с получением оборотной воды, содержащей 0,006% МоО, с последующей переработкой обезмагненного сырья в фосфорные удобрения 2).

Однако известный способ не применим при обогащении магнийсодержащего сырья где магний находится в виде силиката, в связи с тем, что при извест» нык параметрах форстерит практически

l не будет разлагаться.

Целью изобретения является создание воэможности переработки магнийсиликат» содержащего сырья и получения обогащенного сырья, пригодного для переработки в удобрения, за счет снижения содержания магния и двуокиси кремния.

Это достигается тем, что в известном способе получения сложных удобрений предварительную обработку водной суспензии фосфатного сырья ведут серной кислотой до рН 1,7-2,5 при норме . серной кислоты 100-120% в расчете на кислоторастворимую двуокись кремния

765248

5 i, О /М О= че

ЭО

40 при соотношении в растворе

=0,5-0,7.

Обработку же известковым молоком оС целесообразнее вести при 80-90 С, молЯРном отношении СаО/М,—.т 1,5 1 6 в две стадии: на первой стадии до рН

4,5-5, на второй стадии до рН 10-11.

Пример 1. Смешивают 100 кг ковдорского апатитового концентрата сос10 тава,%: Р О5 35,3; СаО 50,23;

M)O 6,0; СО 0,3; FqgOp 0,74;

А(т О5 0,39; F 0,45; н. о. 3,33, с

400 кг воды и подают в реактор, куда поступает серная кислота в количестве

17,6 кг (120% от стехиометрии на

S L Og . Извлечение форстерита протекает в течение 10 мин при 95 С, рН 1,7, соотношении 61-С /М О = 0,5. Степень извлечения M Î составляет 88,4%, $ О 80%. Достигаемая селективность

99,8%, Суспензия фильтруется со скоростью 2000 кг/м ч. Освобожденный от примесей апатитовый концентрат в количестве 106 кг (влажный) состава,%:

Р О5 36,5; СаО 50,9; М О 0,7;

F«O5 0,6; СО 0,5; $О 6,7; Я 1.0

0 8 А0< ОЭ 0 11, с влажностью 10% (96 кг сухого) направляют на экстракцию фосфорной кислоты, где его смешивают в экстракторе с 381 кг оборотной фосфорной кислоты и 97 кг 75%-ной серной кислоты. При этом образуется

146 кг фосфорной кислоты состава,%:

Р О5- 32,1; СаО 0,1; М О 0,3;

Э5 ге О 0,2; Af g О5 0,08; О 0,1;

$ ОЭ 1,2; Г О,8 . Нейтрализуют 146 кг фосфорной кислоты в сатураторе 9,1 кг аммиака.

Полученный аммофос в количестве

83,6 кг имеет следующий состав, %:

Р 05 усв. 50; Р О вод. 47; N 11; вла га 1.

Магнийсиликат, содержащий фильтрат

45 в количестве 390 кг с содержанием

1,39% М О (5,3 кг) и 0,8% Я О (3,2 кг) регенерируют 10%-ным известковым молоком 13,7 кг Са(ОН) (3,9кг на первую стадию и 9,8 кг на вторую)

ХФ

50 мольное отношение СаО/Mg =1,6 при температуре 90 С в две ступени: на первой ступени - до рН 5 в течение

20 мин для осаждения Я О в виде

Са Я О в количестве 6,65 кг, силикат

«альция сгущается до Ж:Т-3:1 и направ55 ляется на сушку; на второй ступени раствор в количестве 367,4 кг нейтрализуется до рН 10 в течение 30 мин с полу4 ни< м Mf ((?H)< в количестве 6,7 кг и гипса 20,5 кг. Осажденная магнезиальная масса разделяется в гидроциклонах на на М (ОН) и гипс. Очи.ценная вода с содержанием,%: М О 0,004 и SiO<0,002 используется в оборотном водоснабжении.

Пример 2. Смешивают 100 кг ковдорского апатитового концентрата состава, указанного в примере 1, с 400 кг воды и подают в реактор, куда поступает 50%-ная серная кислота в количестве 14,7 кг (100% от стехиометрически необходимого количества на О ). Извлечение И О и SLO происходит в течение 30 мин при 85 о С и рН 2,2; соотношение 5 О /М О=0,7. Степень извлечения магния составляет 80%„SiO 60%. Достигаемая селективность 99,8%.

Суспензия фильтруется со скоростью

2500 кг/м ч. Освобожденный от примесей апатит в количестве 108 кг (влажный) состава, %: Р О5- 36,3> СаО

50 7; M)O 1 2; Р ОЭ 0 6; СО 0 5

S О 6,7; Я О 1,6; А8 Оэ 0,10, с влажностью 10 /о (98% кг сухого) направляют на экстракцию фосфорной кислоты, где его смешивают в экстракторе с

385 кг оборотной фосфорной кислоты и

98,2 кг серной кислоты. При этом образуется 147,9 кг фосфорной кислоты следующего состава,%: Рр О . 32,0;

СаО 0,16; М О 0,9; ГеОЭ 0,6;

А8 05 0,08; SiOg 0,3; SO) 1,5; F 1.

Фосфорную кислоту нейтрализуют в сатураторе 9,4 кг аммиака. Полученный аммофос в количестве 84,8 кг имеет следующий состав,%: Р О усв. 49„2;

Р О вод.47; М 11; влага 1. Фильтрат

5 в количестве 39 0 кг с содержание м

1,2% M)O (4,8 кг), 0,6% SiO< (2,4кг) регенерируется известковым молоком

1+ (мольное отношение СаО/М 1,5) в количестве 11,84 кг Са (ОН) (из них

2,96 кг поступает на первую стадию и 8,88 кг - на вторую) при температуре

80 С в две ступени: на первой ступени - до рН 4,5 в течение 10 мин для осаждения Si0 в виде Ca SiOg в количестве 4,24 кг, суспензия сгущается

go Ж:1 3,1 и направляется на сушку; на второй ступени - до рН 1 1 в течение 20 мин с получением Mg(OH)< в количестве 6,24 кг и 19,24 кг гипса.

Осажденная магнезиальная смесь разделяется в гидроциклонах на М (ОН) и гипс. Очищенная вода с содержанием

765248

ВНИИПИ Заказ 6442/24 Тираж 461 Подписное филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

М О 0,004%, $i. О О,002% используется в оборотном водоснабжении.

Пример 3. Смешивают 100 кг ковцорского апатитового концентрата состава, указанного выше, с 400 кг воды и подают в реактор, куца поступает 70%-ная серная кислота в количестве 16,6 кг (110% от стехиометрически необходимого количества на разложение форсте рита) . Извлечение МоО о и ScO вецут при температуре 90 С, (соотношение S iOg/Му0=0,6) в течение 15 мин и рН 2,5. Степень извлечения М О 84,5%, 5i 0 70%. Достигаемая селективность 99,8%. Суспензия фильтруется со скоростью 2750 кг/м ч.

Освобожденный от форстерита и карбонатов апатит состава, %: Р О 6,4;

СаО 50,8; M)O 0,95; Ге ОЗ 0,6;

Ах. Оз 01; СОа 05; Я О 1 2;SOЗ

6,8 с влажностью 10% в количестве

107 Kr (97 кг сухого) направляется на экстракцию фосфорной кислоты. Апатит смешивают в экстракторе с 384 кг оборотной фосфорной кислоты и 97,9 кг

75%-ной серной кислоты, при этом образуется 147,6 кг фосфорной кислоты состава, %, Р 05 32,1; СаО 0,12;

QO 0,6; Fe+O 0,5; АС Ор 0,1; SLO<

0,25; 5Og 1,2; F 0,9. Фосфорная кислота нейтрализуется в сатураторе 9,4 кг аммиака..Полученный аммофос в количестве 84,1 кг имеет слецуюший состав,%:

Р О усв. 50,5; Р О вод.47; N 11; влага 1. Фильтрат в количестве 390 кг с M содержанием 1,26% М О (5,05 кг) и

0,7% giOg(2,8 кг) регенерируется

10/ ным известковым молоком 1 3, 2 кг

Са (ОН) (из них 3,45 кг подается на первую стадию и 9,75 кг — на вторую, мольное соотношение СаО/M j .М

1,55 при температуре 85 С в две ступени: на -первой — цо рН 4,7 в течение

Ф

15 мин для осаждения ScO< в вице силиката кальция в количестве 4,97 кг, 4> суспензия сгущается цо Ж:Т-3:1 и направляется на сушку; на второй стадии нейтрализуется до рН 10,5 370 кг с получением гидроокиси магния в количестве 6,52 кг и 19,91 кг гипса. Осаж- Е денная магнезиальная смесь разделяется в гицроциклонах. Очищенная вода с содержанием QO 0,004% и $ 0

0,002% используется в оборотном водоснабжении.

Изобретение позволяет расширить сырьевую базу за счет вовлечения в производство сложных удобрений магний:иликатсоцержащего фосфатного сырья.

Формула изобретения

1. Способ получения сложных удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья, включающий предварительную обработку водной суспензии фосфатного сырья серной кислотой при температуре

85-95 С, фильтрацию суспензии, обработку отфильтрованного раствора известковым молоком с последуюшей переработкой обезмагненного фосфатного сырья в сложное удобрение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью создании возможности переработки магнийсиликатсодержащего сырья и получения обогащенного сырья, пригодного для переработки в удобрения, за счет снижения содержания магния и двуокиси кремния, предварительную обработку серной кислотой ведут до рН 1,7-2,5 при норме серной кислоты 100-120% в расчете на кислоторастворимую двуокись кремния при соотношении в растворе Si О /MgO =0,5-0,7.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что, с целью очистки отфильтрованного раствора от двуокиси кремния и получения магнийсодержашего продукта, обработку известковым молоком ведут при температуре 80-90 С, 2.+ молярном отношении СаО/Mg = 1,51,6 в две стадии: на первой стадии до рН 4,5 5, ыа второй стадии до рН 1011.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3717702 по кл. 433-320р, 20.02.73;"

2. Заявка Ж 2658054/26

29.10.78, по кл. С 05 В 11/08, по которой вынесено решение о выдаче авторского свидетельства (прототип) .