Способ получения сульфата аммо-ния

 

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

293932

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено,19.02.79 (21) 2724722/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 20.02.81 (51) М.Кл з С 01 С 1/24

Государствеииый комитет

:СССР (53) УДК 661.522.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

М. И. Клюшников, Н. А. Смелов, А. С. Балицкий, А. Л. Олифсон, В. Б. Зызлов и А. В. Яковлев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА АММОНИЯ

Изобретение относится к технологии получения сульфата аммония из гипса или фосфогипса (отхода производства при сернокислотной переработке фосфоритов) .

Известен способ получения сульфата аммония из гипса или фосфогипса путем его конвертирования с углекислыгл аммонием.

Углекислый аммоний образуется непосредственно в реакционной зоне из аммиака и углекислого газа или готовится заранее в виде 25 — 33% -ного раствора углекислого аммония (1).

При способе, когда углекислый аммоний образуется непосредственно в реакционной зоне, аммиак и углекислоту вводят либо через небольшие смесители при высокой кратности циркуляции пульпы (1: 100),либо подают в тонкодиспергированном виде, При проведении конверсии углекислым аммонием, приготовленным заранее, тонкоизмельченный гипс обрабатывают 25—

33%-ным раствором карбоната аммония при 50 — 60 С в течение 6 — 8 час.

Недостатком известного способа является невысокая фильтруемость пульпы углекислого кальция и малая скорость взаимодействия гипса или фосфогипса с углекислым аммонием, а также обводнение про- 30 цесса, что затрудняет получение раствора сульфата аммония высокой концентрации.

Известен способ получения сульфата аммония путем обработки пульпы гипса в оборотном растворе сульфата аммония диспергированными амимаком и углекислотой при постоянном пер емешив анни реакционной пульпы и поддержании в жидкой фазе пульпы избыточной концентрации аммиака (30 — 50 г/л) с последующим отделением углекислого кальция I(2).

Поддержание в жидкой фазе пульпы избыточной концентрации аммиака улучшает ф.rëüòðóþùèå свойства углекислого кальцпя и не вызывает технологических затруднений. Однако указанный способ имеет существенные недостатки, а именно: недостаточно высокую производительность фильтрации углекислого кальция, которая составляет 1,3 — 1,5 т/лР . час, необходимость тонкой диспергации газообразных реагентов и применение для этой цели специальных устройств — диспергаторов, что усложняет аппаратурное оформление процесса конверсии, большие потери реагентов (P — 7% аммиака и 10 — 15% углекислого газа от необходимого количества для конверсии).

Целью изобретения является увеличение фильтруемости углекислого кальция, умень793937

Потери реагентов %, 1 общего расхода на конверсию

Содержание в жидкой фазе пульпы, г/л

col о. o

cow о е ао ж - й

a3 W

Р.: дoo

"- х

g д хю со о,„z o

o, х с ог iÎ0

o o o о ио» д

o < д О

И

Ю (ы ы о о о q и а»

Р) ж д-..

o P о. .& И и

X о

О

<У

Ю

ы о

Способ

МН,СО, углекислотаа аммиак

Известный способ

13,6

40,5

33,4

6,1

4,2

34

2,5

1,9

1,6

Предл ага емый способ

31,4

35,8

30,5

37,3 .

39,2

36,4

6,3

7,1

8,3

7,8

6,5

9,2

39,5

38,4

39,1

388

2,1, 1,7

1,8,2,2

1,6, 2,8

1,3 6,2 шение степени диспергации газообразных реагентов, снижение потерь газов и упрощение процесса.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения сульфата ам- 5 мония путем обработки пульпы гипса в оборотном растворе, сульфата аммония диспергированным аммиаком и углекислотой при постоянном перемешивании реакционной пульпы и поддержании в жидкой фазе 10 пульпы избыточной концентрации аммиака с последующим отделением углекислого газа, пульпу гипса предварительно обрабатывают аммиаком в количестве 5 — 20% от стехиометрически необходимого для конверсии гипса. Существенное отличие объекта изобретения от аналогов и ближайшего аналога-прототипа состоит в предварительной обработке пульпы гипса в оборотном растворе сульфата аммония аммиаком, взятом в определенном количестве от стехиометрически необходимого для конверсии гипса. Уменьшение или увеличение количества аммиака приводит к ухудшению показателей процесса.

Из полученных данных следут, что предварительное введение в пульпу гипсааммиака в количестве 5 — 20% от стехиометрически необходимого позволяет увеличить производительность фильтрации до 2,0 и

2;1 т/м час, .соответственно. Потери аммиака и углекислоты составляют 2,2 — 3,0% и

2,5 6,1%, соответственно. Уменьшение расхода аммиака менее 5% приводит к снижению производительности фильтрации до

1,4 т/м час, и увеличению потерь реагентов (аммиака 5,1%, углекислоты — 13,6% от общего количества, поданного для проведения конверсии. Увеличение количества аммиака для предварительной аммонизации 40 пульпы более 20% от стехиометрически необходимого для конверсии снижает произПредлагаемый способ испытан в лабораторных условиях на пилотной установке в непрерывном режиме.

Пример. Фосфогипс после сернокислотного разложения апатита, содержащий, %: СаО 37,2; SO4 66,01; Р20.-.„„-„, 0,35;

Р20,„„,„„,„0,05, распульповывают на оборотном растворе сульфата аммония (Т: 5K=1: 2,5). Пульпу аммонизируют газообразным аммиаком. Расход аммиака изменяют от 0 (известный способ) до 60% от стехиометрически необходимого для проведения конверсии. Полученную пульпу затем обрабатывают в непрерывном режиме аммиаком и углекислотой, которые подают одновременно в течение часа при поддержании температуры процесса 50 — 55 С.

При этом расходы реагентов обеспечивают такими, чтобы избыточная концентрация аммиака в жидкой фазе пульпы по окончании конверсии составляла 5 — 10 г/л. После каждого опыта определяют производительность фильтрации углекислого кальция и потери реагентов с газовой фазой. Полученные результаты приведены в таблице.! (39,2 1,4 5,1

39,1 2,0,3,0

39,0 2,3 2,1 водительность фильтрации углекислого кальция до 1,3 т/м час и вызывает увеличение потерь аммиака в газовую фазу д

6,2% от общего количества.

Формула изобретения

Способ получения сульфата аммония путем обработки пульпы гипса в оборотном растворе сульфата аммония диспергированными аммиаком и углекислотой при постоянном перемешивании реакционной пульпы и поддержании в жидкой фазе пульпы избыточной концентрации аммиака с последующим отделением углекислого кальция, отличающийся тем, что, с целью уве793937

Составитель Б. Жигарновский

Техред И. Пенчко Корректор С. Файн

Редактор Л. Курасова

Заказ № 1763/131 Изд. № 129 Тираж 541 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» личения фильтруемости углекислого кальция, уменьшения степени диспергации газообразных реагентов, снижения потерь газов и упрощения процесса, пульпу гипса предварительно обрабатывают аммиаком в количестве от 5 — до 20% от стехиометрически необходимого для конверсии гипса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 604819, кл. С 01 С 1/24, 1974.

5 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2552780/23-26, кл. С 01 С 1/24, 1977 (прототип).