Способ получения сложных удобрений из фосфатных руд

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЖИТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Рес ублин

lii) 781 192 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. КЛа (22) Заявлено 281278 (21) 2704259/23-26

С 05 В 11/06 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретениИ и открытий

Опубликовано 231180 бюллетень le 43 (53) УДК 631.898..12(088.8) Дата опубликования описания 2 3.1 1.80 (72) Авторы изобретения

А.В. Долгорев, Э.В. Петросянц и A.Ï. Лукоянов (7т) Заявитель

Г сз (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЯ

ИЗ ФОСФАТНЫХ РУД

Изобретение относится к способам получения сложных комплексных удобрений иэ фосфоросодержащнх .руд н может быть использовано при прямой химической переработке бедных Фосфатных руд. 5

Известен способ получения сложных удобрений нэ обогащенных фосфоросодержащих руд, основанный на обработке их

30-50%-ной азотной или крепкой соляной кислотой (1). t0

Недостатком способа является то, что он пригоден лишь к использованию богатых концентратов (28-41% P 05), практически не содержащих примесей ,полуторных окислов (примерно до 15

1.2-1,5%).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является .способ получения сложных удобрений 20 из фбсфатных руд путем разложения их слабой азотной кислотой (1-6%-ной) с последующей фильтрацией, нейтрализацией, сушкой и грануляцией. Известный. способ позволяет селективно, не за- 25 трагивая вмещающие Фосфат примеси, полуторные окислы железа н алюминия, извлекать полезный компонент Р О и получать иэ низкосортной руды высококачественные сложные удобрения l2j

Недостатком способа является низкая производительность фильтрации нерастворимого остатка, всего

50-60 кг/м .ч (на сухой осадок), н невысокое содержание усвояемой Форны в получаемом удОбрении (Р О

78-81%).

Цель йзобретения — повышение усвояеиой Формы удобреиия при одновременном увеличении производительности фильтрацйн нерастворимого осадка эа счет повышения его. Фильтрационных свойств.

Цель. достигается тем, что в предлагаемом способе руду перед разложением смешивают с Фбсфогипсом в отношении 9 : 1 = 4 : 1.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что фосфогипс, представляющий собой крупные кристаллы

s виде игл, призм, пластин и т.д., Формирует на ФИльтре осадок с большим количеством пор различной величины. Таким образом фосфогипс препятствует мелким щяамовым, глинистым частицам нерастворимого осадка непосредственно соединяться друг с другом и образовывать плотные, плохо фильтруемые осадки. Использование фосфогипса позволяет получать порис781192

Таблица 1

Отношение фосфорита к фосфогипсу

Производительность фильтрации нерастворимого остатка, кг/м ° ч

Извлечение

10:1

9:1

8:1

7г1 б:1

5:1

4:1

3:1

99,9 36,4

99,9 39,1

99у9 39,5

99,9 40,8

99,8 41,6

98,7 40,9

97,6 40,1

94,3 36,9

83,7

87,4

88,1

88,9

90, 6

89,5

88,4

83,1

55 ак фосфогипсу

Производительность фильтрации,кг/и ч

Содержание в удобрейий, Р2 О общий

Р Об усвояемость из обще.го

9:1=4!1

50-60 300"485

32-37 39, 1-41, б

78-.31 8 4-9 б тые, рыхлые осадки, т.е. повысить их фильтрационные свойства. Все это положительйо сказывается на проиэводительнбсти фильтрации.

Одновременно с увеличением производительности фильтрации происходит извлечение иэ фосфогипса полезного компонента Р О, содержание которого достигает 2-5Ъ.

Так как в предлагаемом способе испбльзуют слабые растворы кислот и большие объемы (T:Ж=1:10=1:25), то

Р О полностью переходит в продукционный раствор, повышая его содержа-. ние, что после нейтрализации приводит к образованию сложных удобрений с повышенным содержанием питательной части (P 0 ), т.е. усвояемой формы.

Другие комйоненты, входящие в химический состав фосфогипса, воздействию . слабых кислот не подвергаются, что положительно сказывается на качестве удобрения, а точнее на усвояемости, так как усвояемым. компонентом являет. ся тОлькО Р20 у.

В табл. 1 показано, что производительность фильтрации, йерастворимого осадка начинает резко увеличиваться при отношении фосфорита к фосфогипсу, равном 9г1. При отношении более 9:1 фосфогипса недостаточно для образования пористого, хорошо фильтруемого осадка, поэтому и производительность фильтраций .невысокая. При увеличении кбличесТва фосфогипса происходит улучшение Фильтрационных свойств

= "осадка=зЪ счет его разубоживайия Фосфюгипсом. Практически продукционный раствор фильтруется .через Фосфогипс, что и определяет высокую скорость .Фильтрации. С ростом общей массы фильтруемого осадка производительность фильтрации начинает понижаться и при отношении, равном 4:1, резко падает. Это объясняется тем, что значительне увеличивается общая масса осадка эа счет прибавления фосфогипса и его становится так много, что фильтруемому раствору все труднее проникать через него, что возможно

Фосфогипс в указанном интервале отношения в смеси с фосфоритом не оказывает отрицательного влияния на полное извлечение Р Об . Напротив, наличие в фосфогипсе влаги до 50-60%, а также свободной серной кислоты еще

5:более способствует процессу разложения, так как уже при смешении происходит раскрытие частиц фосфата, которые затем легче разлагаются разбавленными кислотами.

19 Таким образом, предлагаемый способ позволяет резко увеличить производительность фильтрации нерастворимого остатка при одновременном повышении усвояемой формы удобрения, а также более полно использовать отходы химической промааленности, что положительно сказывается на важнейшей проблеме — охрайе окружающей среды.

Для определения оптимальных значений отношения при смешивании фосфоритной руды и фосфогипса проводят исследования, результаты которых представлены в табл. 1. при непроизводительном использовании оборудовайия, бедным по P 05 фосфогипсом

45 Иэ данных табл.. 1 видно, что с уменьшением отношения фосфорита к фосфогипсу.происходит повышение общего содержания Р 06 в получаемом сложном удобрении и его усвояемой

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов приведены в табл. 2 °

Таблица,2:

781192 ных окислов железа и алюминия в удобрении понижается вследствие до. полнительного количества P 0, пол1 чаемого иэ фосфогнпса.

Предлагаемый способ получения вы сококачественных сложных удобрений из низкосортных и нетехнологических руд с использованием отходов химической промышленности (фосфогипса) обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: повышение усвояемой форьы сложного удобрения на 6-10%; увеличение производительности фильтрации нерастворимого остатка в 6-9 раэ; воэможность эффективного использования отходов производства химической промынленности1 охрану окружающей среды от загрязнений химическими отходами; снижение энергозатрат эа счет ийтенсификации производства.

Все опыты проведены на рудах следующего состава, вес.%: Р 0 6,9-19,8;

Са0 9 ° 72 - 33,88; е О 3 6 - 15,7; А 08 2,1 - 9 6; И90 1,4 - 2э3; Н,О, 13,4 - 40,9.

В опытах использован фосфогипс с содержанием Р 0 3,83%.

Пример 1. Смешивают 100 г руды и 12,5 r фосфогипса, помещают в реактор емкостью 2,0 л, доливают

1,5 л 4%-ной kNO, перемешивают в течение 8 мин н фильтруют. Площадь © фильтра 5 0,012 м, время фильтрации с = 0,017 ч, масса высушенного нерастворимого остатка — 102,3 г.

Вычисляют производительность 4ильтраО 02-3 и о В.оо 2 430. кг/м ч

ОтфильтровайнЪ|о фосфорнокислотную . вытяжку анализируют и нейтрализуют. аммиаком до рН = 6,3. Полученную пульпу фильтруют, осадок. удобрения З) сушат и гранулируют. Сложное удобрение анализируют на содержание в нем

Р О общего " Р О ycsoseMoro

Кроме того, удобрение содержит 10,86% азота.

П р и м, е р 2. Смешивают 100.г руды и 20 г фосфогипса, помещают в .реактор емкостью 2,0 л, доливают

1,5 л 4%-ной HNO, перемешивают

8 мин и фильтруют (С фильтрации — 30

0,02 ч, масса осадка — 111,0 г).

F " 350 . кг/м ° ч.

0,0035 0,01

Фосфорнокислотную вытяжку нейтрализуют аммиаком, пульпу фильтруют, 35 осадок сложного удобрения сушат и гранулируют.

) 40 1% Р 05э 8 88 4% и = 10,79%.

Следует отметить, что общее содержание вредных примесей, полуторФормула изобретения

Способ получения, сложного удобре .ния из фосфатных руд путем разложения их слабой азотной кислотой с последующей фильтрацией, нейтрализацией, сушкой и грануляцией конечного продукта, отличающийся тем, что, с целью повьзаения усвояемой

4ормы сложного удобрения при одновременном увеличении производительности 4илътрации нерастворимого остатка за счет .повышения его 4ильтраКионных свойств, руду перед разложением смешивают с фосфогипсом в отношении 9г1 4 1.

Источники ин4ормации, принятые во вниМание при экспертизе.

1. Патент CUA 9 3245777, кл. С 05 В 11/06, 12.04.66.

2. Авторское свидетельство СССР

Ь 598855, кл. С 05 В 11/06

13,.03.78.

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

Составитель В.йигарновский

Редактор И.Черный ТехредН. Ковалева Корректор A.Ãðèöeíêî М МР М . ЬЙ ЙМФ

Заказ 8072/20 Тираж 461 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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