Способ получения сложного удобрения
Союз Советскик
Социалистических республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<и>859336 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(5! }М. Кл.
С 05 В 11/06
{22)Заявлено 24.12.79 (21) 2857581/23 26 с присоединением заявки М— (23) Приоритет
9ооударотоеиый комитет
СССР, ио долом изобретоийй и открытий
Опубликовано 30,08.81. Бюллетень И 32 (53) УДК 631. ,859(088.8) Дата опубликования описания 01.09.81
°
М. Е. Позан, Б. А. Копыаев, Б. А. ДншревскЖ, В. Е. Сукманов, Л. П. Шляпинтах„Л Н. СьцМй,с, Г. И. Токарев и В. A. Копылов т
Лен ияградский Государственный нау о- вссрудоватеЪьсщЩ и проектный институт основной хим ской" фоьтьвтитвМойти и Ленинградский ордена Октябрьск Реветйцнтт и -ордена
Трудового Красного Знамени гехнологическИЙ-мнститут им.Ленсовета (72) Авторы изобретения (7l ) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ
Изобретение относится к технике пану чения сло1кных удобрений азотнокислотной переработкой природных фосфатов.
Известны способы получения нитрофосфагов по азотнокислогной технологии с осаждением сульфата кальция сульфатом аммония, находящимся в рецикле, являющимся раэновтцвтостями метода стамикарбон . Сущность метода заключается в разложении д@иводнаго 4осфага азотной киолотой (55-57% Нт(0 ) с последующим связываниеМ конов кальция и сульфат ка» льция 40%ным раствором сульфата щамония. После отделения фосфогипса, который конвертируют в сульфат аммония, матомнйк
f$ пэрерабатывают в готовый продукт изве т ными методами - нейтрализацией газообразным аммиаком, упаркой и сущкой пульпы g1). Недостаткам укаэанного способа является резкое ухудшение фильгрующих свойств сульфата кальция при использовании фосфоритов с высоким содержанием примесей за счет забивки фильгровальной ткани тонкодисперсным шламом и получения тонких игольчатых кристаллов султфата кальция в присутствии соединений магния и железа. Наличие в природном фосфате тонкодисперснаго шлама резко ухудлаег (в 3-4 раза) фильгруюипте свойства сульфатных пульп. Сьем сухого отмыгФ.о осадка не превышаег 200-300 кг/м.ч.
Этому способствует также уменьшение растворимости сульфата кальция иэ-эа присутствия в растворе ионов магния, железа и алюминия, которые оказывают впияние и на габитус кристаллов.
Наиболее близким к титедлагаемому по существенным признакам и положительнсьму эффекту является способ получения сложного удобрения путем разложения природного фосфат а азотной кислотой, обработки вытяжки аулы!агом аммония в присутствии рециркулвруемого сульфата aam сия, фильтрации с отделением дигидрага сульфата кальция и части ной его рецщзкултщией аммоииэадии жидкой фазы, упарки амман изираванной пульпы, добавления, 859336
30
З5
55 калийной соли и сушки готового продукта (2).
Недостатком известного способа явля-. ется низкая производительность фильтрации дигидрага сульфата: кальция (400660 кг) даже при переработке высококачественного сырья (51% CBO и 34-37%
P O ). При переработке же,бедного фосфагного сырья, например фосфорита, известным способом произвсдигельносгь фильтрации дигидрата сульфата кальция не превышает 200-300 кг/м ч. Пиркуляция осадка - дигидрата сульфата кальция позволяет незначительно увеличить производительность фильтрации, так KBK в данном случае кристаллы служат в качестве вспомогательного фильтрующего материала и практически не изменяют своих размеров на стадии осаждения сульфата кальция.
Это предопределяется тем, что на стадию кристаллизации осадка возвращаются уже сформировавшиеся кристаллы, экранированные примесями фосфатного сырья.
С епень использования в этом способе. составляет 95%. Следовательно, с учетом коэффициента разложения 99% степень от мывки осадка от Р 05. не превышает 96%, а потери фосфорного ангидрида при промывке составляют 4%.
Uenb изобретения — увеличение производительности фильтрации.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем разложение фосфатного сырья аэотнокислотным раствором, обработку полученной вытяжки сульфатом аммония в присутствии рециркулирующего сульфата кальция, фильтрацию полученной пульпы с отделением дигидрата сульфата кальция и частичной его рециркуляцией, аммонизацию жидкой фазы, упарку аммонизированной пульпы, добавление калийной соли и сушку готового продукта, обработанную сульфатом аммония пульпу перед фильтрацией сгущают
5-30 мин, после чего 40-60% от всей мессы пульпы с Ж:Т=4-8:1 подают на предварительное смешение с азотной кис лотой. Остальную часть пульпы с K:T=
=1,5-2,5:1 фильтруют. Смешение с азотной кислотой проводят при 60-80 С при
Ж:Т=7 10:1 в течение 30-60 мин.
Предлагаемый способ позволяет подавать на фильтрацию пульпу с кристаллами дигидрата сульфата кальция длиной 150200 мк и шириной 25-30 мк, которые отделяются ог твердой фазы с большей скоростью, чем пульпу, имеющую как крупные, так и мелкие(длиной 20-60 мк и шириной 5-10 мк) кристаллы. Предварительное смешение пульпы, содержащей мелкие кристаллы дигидрага сульфата кальция (ЖТ=4-8:1), с азотной кислотой позволяет перекристаллиэовать их в полугищ>аг. Последние, являясь мегастабильной твердой фазой, при подаче их в зону осаждения сульфата кальция из азог, нофосфатного раствора кристаллизуются в крупные, изометричные кристаллы Са04 х 2Н О. Этого эффекта нельзя достигнуть при циркуляции пульпы с кристаллами дигидрата сульфата кальция, поскольку последние не увеличивают своих размеров, так как являются стабильной твердой фазой в этих условиях и экранированы примесями.
Предлагаемый способ позволяет увеличить съем сухого отмытого осадка до
1000-1600 кг/м ч вместо 200300 кг/м ч по известному способу. Потери фосфорного ангидрида при промывке однородного осадка, несмотря на присутствие мелочи, уменьшаются до 1-2% вместо 4% в известном способе.
Пример 1. В качестве сырья используют фосфорит месторождения Каратау следующего состава, мас.%: P О
24,6; Са0 39,7; Fe О 3,3;А320 1,8 и н.о. 18,4.
2 3
100 кг фосфорита разлагают азотнокислотным раствором, полученным при смешении 160 кг 56/-ной азотной кислоты с 300 кг рециркулируемой со стадии сгущения пульпы (40% ог общей массы, подаваемой на сгущение). Смешение проо водят при 60 в течение 60 мин, Отношение Ж: Г на этой стадии поддерживают
7:1. Поспе разложения фосфорита 560 кг аэотнокислотной вытяжки обрабатывают
180 кг 40%-ного раствора сульфата аММо-. ния. Полученные 740 кг пульпы сгущают в течение 5 мин,300 кг пульпы с Ж:Т=
=4,1 (40% от общей массы) подают на смешение с азотной кислотой, а 440 кг пульпы с Ж:Т= 2,5:1 фильтруют. После отделения 220 кг осадка (СаО 2H O) и его промывки 80 кг воды 300 кг раствора аммонизируют ЗО кг МН и упаривают с удалением 190 кг воды. 140 кг упаренной пульпы смешивают с 40 кг
KCO(60% К О), сушат с удалением 30кг волы и получают 150 кг готового npoayzта — нитроаммофоски марки 1:1:1 (16:16:
:16). Сьем сухого отмытого осадка составляет 1000 кгlм ч вместо 200300 кг/м ч в известном способе. Поге2 ри Р О при промывке составляют 2,0%.
ВНИИПИ Заказ 7463/38 Тираж 445 Подписное
Филиал Г1ПП «Г!атент", г. Ужгород,ул.Проектная,4
5 8593
Степень использования фосфорного ангидрида сырья составляет 97,0% вместо 95% в известном способе, Пример 2. 100 кг фосфорита разлагают пульпой, полученной при смешении
160 кг (56%-ной) азотной кислоты с
640 кг рециркулируемой со стадии сгущения пульпы (60% or общей массы, подаваемый на сгущение). Смешение проводят при 80 С в течение 30 мин, Отно- 1О шение Ж:Т на этой стадии поддерживают
10:1, После разложения фосфорита 900 кг азотнокислотной вытяжки обрабатывают
180 кг 40%-ного раствора сульфата аммония. Получение 1080 кг пульпы сгущают в течение 30 мин 640 кг пульпы с
Ж:Т=8:1 (60% or общей массы),подают на смешение с азотной кислотой, а 440 кг пульпы с Ж:Т=2,5:1 фильтруют. Последующие стадии осушествляются так же, как в примере 1. Съем сухого отмытого осадка составляет 1200 кг/м ч вместо 200300 в известном способе. Потери Р О при промывке составляют 1,0%. Степень использования Р О сырья составляет
98,0% вместо 95% в известном способе.
П р и M е р 3. 100 кг фосфорита разлагают пульпой, полученной при смешении
160 кг 56%-ной) азотной кислоты с
430 кг рециркулируемой пульпы (50% or общей массы, подаваемой на сгущение).
Смешение проводят при 70 в течение
45 мин, Отношение Ж:T на этой стадии поддерживают 8: 1. После разложения фосфорита 690 кг азотнокислотной вытяжки обрабатывают 180 кг 40 -ного раствора
35 сульфата аммония. Полученные 870 кг пульпы сгущают в течение 20 мин,430кг пульпы с Ж:Т=6, l (50% от общей массы) подают на смешение с азотной кислотой, а 440 кг пульпы с Ж:Т=2,5:1 фильтру40 ют. Последующие стадии осуществляются так же, как в примере 1. Съем сухого отмытого осадка составляет 1600 кг/м ч
Я вместо 200-300 кг/м ч в известном способе. Потери Р20< при промывке со
45 ставляют 0,5%. Степень использования
Р О сырья составляет 98,5% вместо
95,0% в известном способе.
Пример 4. 100 кг фосфорита разлагают пульпой, полученной при смешении
160 кг (560/ной) азотной кислоты с
300 кг рециркулируемой пульпы (48% от общей массы, подаваемой на сгущение).
Смешение проводят прч 60 в течение
60 мин. Отношение Ж T на этой стадии поддерживают 8: l. После. разложения фосфорита 570 кг азотнокислотной вытяжки обрабатывают 60-70 кг сульфата аммония (соль). Полученные 630 кг пульпы сгушают в течение 15 мин,ЗООкг пульпы с Ж:Т=4-1 (48% or общей массы) подают на смешение с азотной кислотой, а 330 кг пульпы с Ж:Т=1,5:1 фильтруют. После отделения 220 кг осадка (Са04 2Н О) и его промывки 80 кг воды
190 кг раствора аммонизируют 30 кг
КН и упаривают с удалением 80 кг воды. 140 кг упаренной пульпы перерабатывают в готовый продукт, как в примере 1. Съем сухого отмытого осадка составляет 1400 кгlм . ч вместо 200300 в известном способе. Потери Р О при промывке составляют 1,0%. Стейень использования фосфорного ангидрида сырья составляет 98,0% вместо 95,0% в известном способе.
Ф ор мула изобретен ия
Способ получения сложного удобрения, включающий разложение фосфатного сырья азотнокислотным раствором, обработку полученной вытяжки сульфатом аммония в присутствии рециркулирующего сульфата кальция, фильтрацию полученной пульпы с отделением дигидрата сульфата кальция и частичной его рециркуляцией, аммониэацию жидкой фазы, упарку аммониэированной пульпы, добавление калийной соли и сушку готового продукта, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью увеличения производительности фильтрации дигидрата сульфата кальция и уменьшения потерь
P О, пульпу перед фильтрацией сгушают в течение 5-30 мин и пульпу с Ж:Т=
=4-8: 1, составляющую 40-60% от общей массы пульпы, перед разложением подают на смешение с азотной кислотой при температуре 60-80 С в течение 30-60мин о при Ж:T=7-10:1, а остальную часть пульпы с Ж:Т=1,5-2,5:1 фильтруют.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Позин М. Е. Технология минера ных солей. 1974, ч. 2, с. 1307.
2. Патент Голландии % 134293, кл. С 05 В 11/06, 15.10.63.
