Способ получения экстракционной фосфорной кислоты

 

Свез Сееетаких

Сецлалнстичесни к

Уеавубллк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ И ИЛЬСТЗУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 19. 06.79 (23) 2779107/23-26 (51)hA

С 01 В 25/225 с присоединением заявки Нов (23) Приорите осударственныЯ «оиитет

СССР яо делам изобретен«Я к от«выт«Я

Опубликовано 23.1230. Бюллетень М 47 (53) УДК 661. 634.2 (088.8) Дата опубликования описания 231230

В.Н.Новосельцев, И.Г.Костыльков, A.H.Èèðoíoâ, A.Ä. Ключников, Н. Н. Дербунович, В. В хижин,. В.Ф. Карпов и Г.В.Урсина (72) Авторы изобретения

"-.т 0 ( (Производственное объединение "Техзнерго имиром"

{73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОЧ

ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения экстракционной фосфорной кислоты, используемой прн производстве фосфорных удобрений н кормовых фосфоросодержащих средств.

Известен способ получения экстрак. ционной фосфорной кислоты, включающий предварительное нагревание сырья до 400-500 С, сернокислотное разложение и отделение фосфогипса от продукта (11.

Недостатком способа является высокое содержание примесей,в продукте: фосфатов металлов 4-5%, фтора более 2%, а также высокое содержание

5-10% карбонатов в предварительно нагретом фосфатном сырье, поступающем на сернокислотное разложение, что является причиной сильного ценообразования, обуславливающего низкую производительность процесса.

Известен также способ получения экстракционной фосфорной кислоты, включающий термическую обработку сырья в кипящем слое при 700"900 С, сернокислотное разложение и последующее отделение фосфогипса от продукта. Фосфогипс направляют в отвал (2).

Недостатком способа является повышенное содержание в кислоте фтора 1-1,5%, и Фосфатов металлов 1,53%, а также пенообразование при сернокислотном разложении, что ограничивает удельную производительность за счет того, что 15-20% рабочего объема занимает пена.

Цель изобретения — повышение сте10 пени чистоты фосфорной кислоты за счет сныжения содержания фтора и фос. фатов металлов, а также исключение пенообразования при сернокислотном разложении.

15 Поставленная цель достигается тем, что термическую обработку фосфатного сырья ведут при температуре на 100-200оС вьые температуры плавления с последующим сернокислотным

3Q разложением сырья и отделением фосфогипса от продукта.

С целью исключения отходов производства, фосфогипс нагревают до 11001300 С, абсорбируют образовавшийся

2В сернистый газ водой и направляют полученную серную кислоту на стадию сернокислотного разложения сырья.

Предложенный способ отличается режимоМ термообработки фосфатного

30 сырья и операциями по переработке

789390 фосфогипса. Он позволяет получать кислоту, содержащую фтора менее

0,005%, фосфатов металлов 0,05-1%, исключить полностью пенообразование и утилизировать отход,производства — фосфогипс, при переработке которого получают серную кислоту и известь. Температура термбобработки -. сырья подбирается в зависимости от температуры его плавления и должна обеспечивать полное удаление фтора и органических примесей, при этом повышается содержание Р О в полупродукте, поступающем на сернокислот. ное разложение, и примеси переходят в труднорастворимые в серной кислоте соединения. Это обеспечивает увеличение удельной производительности в

1,5 раза.

В таблице приведены показатели процесса при различных температурах термообработки фосфатного сырья.

Перегрев выше .температуры 20 50 75 100 125 160 180 200 плавления,оС

250

Степень обесфторивания, 75,0 88,0 91,0 97,5 96,5 96,0 99,0 98,5 96,0 дF

Flaw

Выход фосфата, В

90

76 81

91 92

91 а

Содержание фтора в фосфате, 4 . 0,50 0,25 0,20 0,10 0,03 0,06 0,10

Из данных, представленных в таблице, видно, что при перегреве плава выше температуры плавления в интервале 100-200 С, достигается наибольшая степень удаления фтора и наименьшее содержание фтора s фосфате, при этом содержание Alp О, Fe O, Mgo в экстракционной фосфорйой кислоте

0,05-1,0%.

Выбор температурного диапазона обработки фосфогипса обусловлен тем, что при температурах ниже 1100 С разложение его на окись кальция и сернистый газ незначительно. Нагрев выше 1300 С экономически нецелесообразен.

Пример 1 . 1000 кг фосфатного сырья Каратау, содержащего

24,5% Р О, 0,5В Н О; 5,7% COg u

2,8% F, подвергают термической обработке при нагреве до 1530 С, что на

150 выше температуры плавления этого сырья. Время выдержки при этой температуре составляет 10 мин.

Полученный фосфат в количестве

911 кг имеет следующий химический состав, Ъг

Р О 26,9

F 0,08

Mg0 2,1

Ге о 1,1

А зОз 1,0

Si0 12,3

Са0 46,52

Степень обесфторивания составляет

97,1%. Отходящие газы,. содержащие

27 кг фтора, направляют на производ4О ство фтористых солей. 500 кг обес-. фторенного фосфата идет в производство экстракционной фосфорной кислоты, 70 кг в производство двойного суперфосфата, а остальное — на кор45 мовые фосфаты. На производство экстракционной фосфорной кислоты (9CK) идет 385 кг 98%-ной серной кислоты, в результате чего образуется 325 кг ,40%-ной экстракционной фосфорной киjg слоты, содержащей О, 1% Al> Q Fe О ;

MgO и 0,005% фтора. 200 кг получен-ной таким образом экстракционной фосфорной кислоты направляют в производство двойного суперфосфата, а остальные 125 кг — в производство аммофоса.

В результате производства экстракционной фосфорной кислоты образуется 780 кг обесФторенного фосфогипса, который направляют в производстd0 во разложения фосфогипса, где при

1200-1300 С происходит его разложение на известь и сернистый газ, иду. щий на производство серной кислоты.

В итоге сернокислотного производства

65, получается 350 кг 983-ной серной ки789390

Формула изобретения

Составитель В.Гродэовская

Редактор Л.Пчелинская Техред Т.Маточка Корректор М.Коста

Заказ 8959/47 Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная,4 слоты, содержащей 1,5% Р О, идущей на производство экстракционной Фосфорной кислоты.

Пример 2. 1000 кг фосфатного сырья Каратау того же состава подвергают термической обработке.

Процесс ведут при нагреве до 1480 С, что на 100 выше температуры плавления сырья. Время выцержки при этой температуре составляет 20 мин.

Обесфторенный фосФат в количестве

910,7 кг имеет следующий химический состав, %:

Р2 О 26,9

F 0,07

Идс 2,1

Feà0

1 1

А 2203 . 1, О

Si0à 12,3 . СаО 46,53

Степень обесфторивания составляет

97,5%. Отходящие газы, содержащие

27,3 кг фтора, направляют на производство фторсолей. 750 кг обесфторенного фосфата идет в производство Э К, 100 кг в производство двойного суперфосфата, а остальное — на кормовые фосфаты. На производство ЭФК идет 580 кг серной кислоты, в результате чего образуется 488 кг 40%-ной

ЭФК, содержащей 0,04% А2. О, Fe 0

И90 и 0,005% фтора. 310 кг ЭФК идет на производство двойного суперфосфата, а остальная кислота — на производство wo4oca. Образовавшиеся

1170 кг обесфторенного фосфогипса нагревают до 1100 С. В результате разложения получается 525 кг 98%-ной серной кислоты, содержащей 1% P О .

Пример 3 . 1000 кг Фосфатного сырья Каратау того же состава подвергают термической обработке.

Процесс ведут при нагреве до 1580 С, что на 200 выше температуры плавления сырья. Время выдержки при этой температуре 10 мин.

Обесфторенный фос ат в количестве 910,6 кг имеет следующий химический состав, %:

Рз0 26,9

F 0,06

И90 2,1

Feà0, 1,1

А2 а., 10

520 12,3

СаО 46,54

Степень обесфторивания составляет 98,5%. Отходящие газы содержат

27,4 кг фтора.

Процесс проводят аналогично примеру 1. g Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить содержание фтора в ЭФК до 0,005%, повысить производительность в 1,5 раза, а также полностью исключить вредные отходы производства.

Это дает экономический эффект на линии производительностью

400000 т/год экстракционной фосфорной кислоты более 4 млн.руб. в год.

1. Способ получения экстракционной фосфорной кислоты, включающий термическую обработку фосфатного сырья, сернокислотное разложение, отделение фосфогипса от продукта, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени чистоты кислоты и исключения пенообразования при сернокислотном разложении, термическую обработку сырья ведут при температуре на 100-200 С выше температуры плавления.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью исключения отходов производства, Фосфогипс нагревают до 1100-1300 С, абсорбируют образовавшийся сернистый газ водой н направляют полученную кислоту на стадию сернокислотного разложения сырья.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Копылев В.A. Технология экстракционной фосфорной кислоты, И., "Химия", 1972, с.7-39.

2. Патент С22А В 4017585, кл. 425-167, опублик.12.04.77.