Способ получения сложных удобрений изкарбонатсодержащих фосфатных руд

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсних

Социалистических

Республик

< 842081 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190779 (21) 2799677/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3006.81.Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 300681 (51)М. Клз

С 05 В 11/06

С 05 В 15/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 631 893.12 (088. 8) и » °A.Â. Долгорев, H.Ï. Лукоянов и A.Ï. Луко!)!нов-", ("Ьйт. ;; ;

У (!» У7, ° -,»

1 : <86« („„-, Я;"(,,, ; . » !",,, ! ! (72) Авторы изобретения (7 1) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ КАР БОНАТСОДЕРЖАЩИХ

ФОСФАТНЫХ РУД

Изобретение относится к способам получения сложных комплексных удобрений и может быть использовано при прямой химической переработке магнийсодержащих фосфатных руд.

Известны способы получения сложных удобрений путем азотнокислотного разложения фосфоритов с последующим обязательным разделением солей кальция и фосфат-иона, которое достигается вымораживанием кальциевой селитры, связыванием кальция в сульфат или карбонат за счет введения в реакцию дополнительных количеств фосфорной кислоты, снижающих соотношение СаО:P О, либо экстракцией фосфорной кислоты органическими растворителями.

После выделения части кальция в 20 виде нитрата кальция (метод вымораживания) либо связывания его серной, угольной, фосфорной кислотами или их солями раствор аммонизируют, затем подвергают упариванию (1). 25

Однако такие способы имеют низкую селективность извлечения, т.е. большое содержание в растворе после выщелачивания вредных примесей: Fe, А1о.Оъ и МдО» а также значительное . 30 выделение окислов азота в окружающую среду.

Наиболее близким по технической сущности .и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения сложных удобрений из карбонатсодержащих фосфатных руд путем обработки их разбавленной азотной кислотой, отделения шламов с последующей нейтрализацией раствора аммиаком, фильтрацией, сушкой и гранулированием конечного продукта.

По этому способу руду, содержащую примеси карбонатов (главным образом магния) обрабатывают разбавленной (1,0-6»0%-ной) азотной кислотой при 4-26 С и отношении Т:Ж в пульпе 1:10-25. После отделения осадка шламов раствор нейтрализуют аммиаком до рЯ 6-6,3, образовавшуюся пульпу фильтруют, и осадок сушат и гранулируют (2).

Однако в процессе разложения карбонатсодержащего фосфорита происходит э!рачительное растворение карбонатов, что приводит к загрязнению кислотной вытяжки магнием, ухудшающего свойства получаемого удобрений, и уменьшает селективность извлечения

Е 2081 обработку осуществляют в токе углекислого газа с концентрацией 3,44 ° 5 кг/м при температуре от 0 до

10ОС.

Отличительным признаком способа является то, что обработку ведут в токе углекислого газа при минусовых температурах пульпы.

С понижением температуры в присутствии углекислого газа скорость разложения карбонатов магния и кальция резко уменьшается, понижается также скорость растворения окислов железа и алюминия и уменьшается выделение окислов азота в окружающую среду.

В табл. 1 представлены результаты, показывающие влияние температуры разложения при постоянном значении концентрации СО на селективность этого процесса и на выделение окислов

Щ азота, а в табл. 2 — влияние концентрации СО при постоянной температуре на те же показатели процесса.

Т а блица 1

С =4,0 кг/м ; CHNO = 4Ъ

Э.

Температур разложения ичество окисв азота, выдещихся в атмосферу, %

4,6 3,5

3,1 2,3

3,0 2,1

2,85 1,9

2,7 1,8

2,6 1,7

4,4

14,4

98,8

98,8

9,3

5,2

98,7

98,3

9,8

5,0

4,8

9,9

10,1

10,9

11,3

4,7

98,0

4,6

97,6

4,5

1,5

97,3 2,4

93,8

86,1

11,6 — 10

4,4

1,4

2,3

4,3

1,25

2,2

Т а б л и ц а 2

-6o C; CHNO>= 4Ъ

Концентрац

С02, Ъ

Количество окислов азота, выделяющихся в атмосферу, Ъ

3,3

3,4

1,2 10

2,7 10

13,8

5,0

5,2

10,2

1,9

1,8

97,6

97,7

2,9

2,8

4 4 10 Э

6,8 10

10,5

4,8

4,7

1,8

2,7

2,7

97,5

97,6

3,6

3,8

1,75

10,7

9,7 10

2,9 10

3,0 10

4,0

97,6

2,6

4,6 10,9

1,7

4>5

97,5

97,4

2,4

1,5

4,4

11,7

11,6

4,6

2,4

4,4

1,5 фосфора, при этом непроизводительно расходуется азотная кислота.

Использование для разложения азотной кислоты при указанных температурах не позволяет устранить выделение окислов азота, которые активно взаимодействуют с вредными примесями (железом и алюминием) и понижает селективность извлечения. Большое количество окислов выбрасывается в атмосферу воздуха, что приводит к загрязнению окружающей среды. Выделяющиеся окислы азота флотируют нерастворимый остаток и мешают его отстаиванию и отделению.

Цель изобретения — повышение селективности извлечения фосфора при одновременном снижении выделения окислов азота в окружающую среду.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения сложных удобрений из карбонатсодержащих фосфатных руд путем обработки их слабой азотной кислотой, 7,3 10

2,0 ° 10

3,1 ° 10-Э

5,4 ° 10 Э

7 8 103

9,7 ° 10

4,8 ° 10

4, 7 10-4

4,7 10

842081

Т а б л и ц а 3

Свойства способов

Показатели известного предлагаемого

Температура,ОС (Концентрация СО, мг/м

4-26

0- (-10)

3,4-4,5

2,83

9, 3-11,6

98,8

98,8

Извлечение примесей, %

MgO

23,8

4,4-5,2

2,3-3,1

1,4-2,3

2,0-3,0

7,0

Fe

А1 О

4,2

3,0-5,0

10 -10

2,0 10 2

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4975/23 Тираж 445 Подписное

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Из табл. 1 и 2 следует, что оптимальная температурная область ведения процесса лежит в пределах от 0 до -10 С и при концентрации углекисЭ лого газа в пульпе от 3,4 до 4,5 кг/м

Пример. В реактор с рубашкой для охлаждения емкостью 800 мл наливают 500 мл 6%-ной HNQ, которую охлаждают до -6 С, и при интенсивном перемешивании в течение 2025 мин загружают. 50 г руды (Т:Ж=1:10) и подают углекислый газ, поддерживая температуру в реакторе постоянной и концентрацию С02 равной 4,2 кг/м .

Селективность извлечения с учетом

Mg0, К

Извлечение целевого компонента

Р О .в раствор, %

Потери ценных компонентов, %

Количество окислов азота, выделяющихся в атмосферу, %

Предлагаемый способ получения сложных удобрений иэ фосфатных руд обеспечивает по сравнению с существующими способами воэможность селективной переработки (повышается козф- 45 фициент селективности процесса раз- . юц жения в 3-4 раза) карбонатсодержащих фосфатных руд на высококачественные фосфор- и аэотсодержащие удобрения. Кроме того, снижается вы- щ деление окислов азота до необходимого уровня ПДК и повышается производитель-. ность фильтрации нерастворимого осадка.

Способ получения сложного удобрения иэ карбонатсодержащих фосфатных руд путем обработки их разбавленной

Затем фильтруют шламы, измеряют производительность по фильтрации, фильтрат анализируют, а потом нейтрализуют аммиаком до рН=6,3. Образующуюся пульпу фильтруют, полученный осадок сложного удобрения сушат, гранулируют и аналиэиру1-..т. Содержание усвояемой формы Р Оя82-90%, водорастворимой формы Р О 15-20% при -общем содержании Р 0 32-35%, N=13-16%.

Наличие других компонентов показано в табл. 3, где приведены сравнительные данные известного и предлагаемого способов. азотной кислотой, отделения шламов с последующей нейтрализацией раствора аммиаком, фильтрацией, сушкой и гранулированием конечного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности извлечения фосфора при одновременном снижении выделения окислов азота в окРужающую среду, обработку кислотой ,осуществляют при одновременном насыщении пульпы углекислым газом до концентрации его 3,4-4,5 кг/м и при температуре от 0 до -10 С.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Получение фосфорной кислоты и сложных удобрений. Обзор ВНТЭМ. М, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

)Ф 598855, кл. С 05 В 11/06, 1976.