Способ получения фосфорного удобрения

 

(1 1) ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6ею йеювтека

Соцненнотнчееннк.

Реснуйнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.06.79 (21) 2772451/23-26 с присоединением заявки Xo— (23) Приоритст— (51) 11, Кл з

С 05 В 1 00

ГВбударстаенный конно но делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (53) УДК 631.855 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07,05.81. (72) Авторы изобретения

В. В. Болдырев, М. В. Чайкина, A. A. Федоров, А. С. Колосов, Г. И. Гордеева, Е. Н. Жирнов и Э. Е. Помощников

Институт физико-химических основ переработки минерального сырья Сибирского отделения АН СССР (71) Заявите. и. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к области получения фосфорных удобрений с высоким содержанием усвояемьi форм (росфата.

Известен способ получения фосфорного удобрения путем обработки фосфатной ру ды фосфорной кислотой в количестве 105—

110% от стехиометрического соотношения i, 1).

Недостатком этого способа является большой расход дефицитной фосфорнои кислоты и длительность вызревания удобрения, например в случае камерного способа, дозревание па складе происходит в течение до 30 сут.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорного удобрения путем обработки фосфатной руды минеральными (в частности фосфорной) кислотами (2).

По этому способу природный фосфат предварительно измельчают до размера частиц 0,1 — 1 мм и затем продукт обрабатывают кислотой, взятой в количестве 12—

50% от теоретически необходимого для полного превращения сырого фосфата в суперфосфат. Далее массу выдерживают, пока не произойдет реакция между кислстой и фосфатом, охлаждают и сушат, а затем полученный продукт подвсргают микроизмельчению.

Недостатком данного способа является относительно большой расход дефицитных минеральных кислот, а также относительная сложность и длительность процесса. заключающаяся в процессе вызревания, сушке и вторичном пзмельчешш уже вызрсваемого удобрения. ,10 Целью изобретения является снижени расхода фосфорной кислоты, увеличение усвояемых форм фосфора в удобрении и интенсификация процесса его получения за счет исключения стадии вызревания.

«5 Поставленная цель достигается тем, что фосфатную руду сначала измельчают до величины частиц 10 — 50 мкм.

В результате такого измельчения происходят глубокие структурные изменения

20 фосфатной составляющей породы, позволяющие после обработки кислотой перевести до 92% Р,О; в лимонно-растворимую и до

60 lo в цитратнорастворимую формы (по отношению к обгцему содержанию). При

25 этом кислоты расходуется всего

5 — 20 мол. о о от теоретически необходимого для образования суперфосфата.

Благодаря малого размера частиц при обработке кислотой, процесс не требуег

Зп вызревания.

827462

10 15

1О

3

Размол руды до размеров частиц выше

50 мкм снижает относительную растворимость получаемого удобрения в лимонной кислоте. Размол руды до размера частиц менее 10 мкм «е целесообразен, так как требует больших энергетических затрат, технически труден и продукт может сильно ком коваться, П р и м с р 1. Фосфорит следующего соста ва о/о

Р О 14,7; SiOg53,64; Са0 22,98: Л! О,; 1,83;

Ее О, 1,86; F 1,70; NaqO 0,20; К О 0,38;

СО 0,91; TiО 0,82; ЬО 0,98; измельчают в активаторе планетарного типа марки М-3 при весовом соотношении шаровой загрузки и оорабатывасм: го материала, равном 8, в течение 30 мин при удельной мощности механического воздеиствня 7,2 ккал-с на 1 кг измельчаемого вещества, размер частиц при этом окол о

10 мкм.

100 г измельченного таким образом вещества обрабатывают раствором фосфорной кислоты в количестве 10 мл, содержащей 5 г Р О„.-. Массу тщательно перемешивают и подсушивают на воздухе. Полученный та ким ооразом продукт содержит

17,0 /о РоО; <и оощей массы удобрения, из которых 15,6,/о РоОд в лимоннорастворимой форме, что составляет 91,8 отн. "о, Пример 2. Кремнисто-глинистый фосфорпт состава, %.

Р О 24,3; SiOq 21,4; СаО 35,1; А40з 5,35;

l.ео07 2,61; F 1,29; TiO 0,18; MgO 0,1:

СО> 0,68; SÎp 0,49; Na..O 1,18; К,-О 1,59; плыл. 1,35

tt.п.t7. — 5,68; измельчают в активаторе планетарного типа марки ЭИ-2 X 150 и течение 10 мин при соотношении шаровой загрузки и измельчаемого вещества, равном

30, при удельной мощности механического воздействия 5,4 ккал/с на 1 кг измельчаемого фосфорита. К 50 г измельчаемой ру ды добавляют 5,18 мл фосфорной кислоты

«лотностью 1,646, тщательно перемешивают на воздухе и подсушивают. Общее содержание фосфора в удобрении после обработки составляет 30,1% Р О, содержание лимоннорастворимой формы 21,7% РоОо или 72,5 относительно общего содержания. Результаты приведены в таблице.

Пример 3. Ьедную карбонатно-фосфатную породу состава, о/о.

РоО;, 6,57; СаО 34,1; F 0,4; t

SiO> 6,5; COЗ 33,9; Н 0 0,22; FeO 0,25;

Fe O3 1,08; TiO> 0,02; SÎ. 0,06; Na>0 0,13;

К О 0,12 измельчают в планетарной мельнице типа ЭИ-2Х150 в течение10 мин при соотношении шаровой загрузки и измельчаемого вещества, равной 60, с удельной мощностью механического воздействия

15,4 ккал/с на 1 кг вещества. К 50 г измельченной руды добавляют 5,18 мл фос4 форной кислоты плотностью 1,646, тщательно перемешивают и подсушивают нл воздухе. Общее содержание фосфата в продукте после обработки составляет !

4,4% Р Огь лимоннорастворимая форма фосфата составляет 12,75 /о Р О„.- или

88,4 отн, о о, Эта проба использовалась для проведения всгетацпонных опытов и показала хорошие результаты, но для практического использования такое низкое содержание фосфата в руде не экономично.

Пример 4. Фосфорит состава, Р О, 17,9; СаО 26,2; Г 2,87; SiO, 50,0:

А1 0о 0,89; FeO; 0,51; l=eO 0,11; Ti0 0,21;

SO3 0,07; UaqO 0,11; К,O 0,22; СО 0,98;

МпО 0,13; измельчают в планетарной ме<7ьницс непрерывного действия типа МПМ при удельной мощности механического воздействия 9,2 ккал/с на 1 кг вещества с npoIfaâ<7äèòå7híîñòûo 40 кг/ч до тонины менее

20 мкм.

Измельченную прооу обрабатывают фосфорной кислотой плотност<но 1,735 из расчета 9 л на 100 кг руды, продукт тиьлтельно перемешивают и подсушивают на воздухе. После обработки кис 7о7ой обьцес содержание фосфора 23,6%. Содержание лимоннорастворимой формы 90 относит. Ъ, а фосфата в цитратнорастворимой форме бботносит. о/о Эта проба прошла агрохимические испытания в полевых условиях на почвах Приморского края на культуре соя

Амурская. Результаты приведены в таблицc.

Пример 5. Фосфорит того же состава измельчался в таком же аппарате, что и в примере 4, но при удельной мощности механического воздействия 2,0 ккал/с на

1 кг вещества и до величины частиц около

50 мкм. К 100 г измельченного вещества добавляют 9,0 мл фосфорной кислоты плотностью 1,735, тщательно перемешива<от и подсушивают на воздухе. Содержание лимоннорастворимой доли 14,2% т. е. 60оо от общего содержания.

В таблице приведены сравнительные данные удобрений, полученных по данному способу и по прототипу. Опыты проводились на КХОо-фоне и дозе РоО; из расчета

120 кг Р О на 1 га.

Предлагаемый способ позволяет значительно расширить сырьевую базу производства фосфорных удобрений, так как позволяет использовать сырье с низким содержанием РоО; (до 14 p ). Кроме того, он позволяет сократить расход дефицитной фосфорной кислоты по сравнению с прото типом в 3 — 6 раз и значительно сократить время производства.

8274G2

Предлагаемый способ

Прототип содержание лимоннорастворимой формы фосфата относительно обгцего содержания, % ГОСТ

Тип фосфатной руды общее содержание Р20; в руде, мас. % урожай соп (зерно), г/сосуд урожай сои

1зсрно), г/сосуд

Вегстацпонные опыты

Фосфор ит кремнистый (24 3%)

Карбонатно-фосфатная порода (6,57) 19,9

56 2

25,2

25,5

72,5

30,1

68,4 о5 2

26Л

21,4

88,4

14,4

Полевой опыт (доза Р О5 120 кг на га) Фосфорит кремнисто - карбонатиый (239%) 4,2 59,9 3,4 3,8

10 30,7

90,0 вызревания, фосфатную руду предварительно измельчают до размера частиц

10 — 50 мкм.

25 Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 1475959, кл. 71 — 35, 1932.

2. Патент СШЛ ¹ 3199972, кл. 71 — 37, 30 1965.

Фоj>мvла изооостсниH

Спосоо получения фосфорного удобрения путем обработки фосфатной руды фосфорной кислотой, о т л и ч а ю гц и и с я тем, что, с целью снижения расхода кислоты, увеличения усвояемой формы фосфора в удобрении и интенсификации процесса его получения за счет исключения стадии

Составитель Б. Жигарновский

Техред И. Заболотнова

Редактор Н. Потапова

Корректор T. Трушкина

Тираж 448 Изд. ¹ 288

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3007

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

v о о о

О

:0 с с Р

Д

< с с, o о с — с, о о с- с =(«« и д

<

0 са

w«E с л

«," с содержание лимонно-растворимой формы Р,.О; относительно общего содержания, % ГОСТ (g g >v о о

< v о < с cv а. о

: о Е

«д с

"° а> с с v

:.1