Способ получения сложного удобрения

 

Союз Советскмк

Соцналнстнческнк

Республик

„,1870390

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 150580 (21) 2925071/23-26 (53)М. Кл.з

С 05 В 11/06 с присоединением заявки Йо

Государственный аоннтет

СССР по делам, нзобретеннй н отнрытн1 (23) Приоритет

Опубликовано 07.1081. Бюллетень т49 37

Дата опубликоаани я описания 07.1081 (Й) УДК 6 31. 89 3. .12(088.8) <

Б.A.Äìèòðåâñêèé„ Б.A.Kîïûëåâ, E.Á.ßðîø, 3,„ф.Головин»а, Е.H.Aeäóëàåâà, Г.И.Токарев, Л.П.Шляпннтрх, :,-

Л.Н.Сыркин н Н.М.Каменская

Г

Ленинградский государственный научно-я теледавательский и проектный институт основной химической промышлейно ии и Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к технике получЕния сложных удобрений аэотнокис. лотной переработкой природных фосфатов ..

Известны способы получения нитрофосфатов по аэотнокислотной технологии с осаждением кальция сульфатом аммония (находится в рецнкле), являющиеся разновидностями способа "ста10 микарбон". Сущность способа заключается в разложении природного фосфата азотной кислотой (47-65% ННО ) с последующим связыванием ионов кальция в сульфат кальция 38-40%-ным раство- . ром сульфата аммония. После отделения фосфогипса, который конвертируют в сулъфат аммония, фильтрат перерабатывают в удобрение нейтрализацией газообразным аммиаком, упаркой и сушкой пульпы (1J.

Недостатком известного азотндсульфатного способа является высокое содержание в удобрении азота по отношению к пятиокиси фосфора (1,8-2г1) в то время как в наиболее распространенной марке удобрения соотношение

N P20 составляет 1;1. Это связано в первую очередь с использованием в процессе большого количества азотной (1» ° u un ке в 1 з и с л 30 сырья), необходимой для.полного разложения фосфатных минералов.

Наиболее близким к предлагаемому способу по существенным признакам и положительному эффекту является способ получения сложного удобрения путем разложения фосфатного сырья 55%ной азотной кислотой (100% от стехиометрии на Са0 сырья) в присутствии оборотного раствора, являющегося смесью фосфорной кислоты и нитрата аммония, обработки вытяжки 40%-ньва раствором сульфата аммония при 2834 С, фильтрации пульпы с отделением фосфогипса (дигидрата сульфата кальция) - и переработкой раствора в готовый продукт аммонизацией, упаркой пульпы и сушкой. Степень разложения сырья составляет 99% (2 ).

Недостатками такого способа яв-, ляются длительность процесса разложения фосфатного сырья, большой расход азотной кислоты и газообразного ам миака при производстве нитроаммофоски, а также высокое содержание в удобре« нии азота по отношению к пятиокиси фосфора.

Целью изобретения является интенсификация и удешевление процесса за счет сокращения продолжительности

87О39О разложения, снижение расхода азотной кислоты и газообразного аммиака при сохранении высокой степени разложения фосфатного сырья и улучшения ка-. чества продукта.

Цель достигается тем, что в известном способе, включающем разложение фосфатного сырья азотной кислотой и оборотным раствором, обработку вытяжки сульфатом аммония, фильт.рацию с отделением дигидрата сульфа та кальция и переработку раствора в. готовый продукт аммониэацией, упаркой пульпы и сушкой, 60-80% фосфатного сырья разлагают азотной кислотой в количестве 85-.95% от полной нор мы на все фосфатное сырье s течение

15-30 мин, а оставшееся фосфатное сы" рье — оборотным раствором в течение

30-60 мин при 60-80 С с последующим о смещением нытяжек при одновременной подаче сульфата аммония н течение 6090 мин.

Отличие предлагаемого способа заключается в раздельном разложении части фосфатного сырья азотной кислотой (60-80Ъ от общей массы) и остальной части оборотным раствором. Азотную кислоту берут в количестве 85-95% от полной нормы на нсе фосфатное сырье. Разложение азотной кислоты ведут в течение 15-30 мин. Разложение о оборотным раствором ведут при 60-80 С . в течение 60-90 мин.

Указанное отличие позволяет сократить на 5-15% расход азотной кислоты (до 85-95% вместо 100% от стехиометрии на СаО в известиом способе).

Соответственно уменьшается соотношение N: Pg О 6 в удобрении до 1, 5-1, 58: 1 вместо 1,7-8:1. Кроме того, за счет повышения нормы азотной кислоты при разложении ею части фосфатного сырья (150Ъ от стехиометрии на СаО сырья) процесс разложения протекает с большей скоростью.

Временной и температурный интервалы осуществления предлагаемого процесса связаны с необходимостью полного разложения фосфатной составляющей сырья уменьшенным расходом азотной кислоты.

В табл.1 приведены результаты срав нения показателей предлагаемого и известного способов.

В табл.2 приведены данные, подтверждающие получение положительного эффекта при проведении процесса в предлагаемом интервале параметров (примеры 1-3) Из табл.2 видно, что при значениях параметрон, выходящих эа предалагемые пределы 4-15, или уменьшается степень разложения сырья, или процесс гецелесообразно осуществлять технологически.

Пример 1. В качестве сырья используют Ено-Кавдорский апатитсвый концентрат состава, мас.%: P 0 34,8;

СаО 40,5; М90 4,4; н/о 3,2. 80 кг I апатитового концентрата (80% от общей массы) разлагают 207 кг 50%-ной азотной кислоты (норма HNO> - 95% от полной нормы на СаО всего фосфатного сырья) н течение 15 мин. Оставшиеся 20 кг апатита разлагают 300. кг оборотного раствора (2,5 моль Н РО

9,5 моль NHyNOy и 0,5 моль НН4Н2РО() при 60 С н течение 30 мин. После сме шения вытяжек (1607 кг их обрабатываюФ 258,8 кг 40Ъ-ного раствора сульфата аммония и выдерживают 60 мин.

Пульпу фильтруют с отделением 215,8 кг сульфата кальция, промытого 100 кг воды и направляют на конверсию в сульфат аммония. Фильтрат в количестве

750 кг делят на два потока: 300 кг используют для разложения части фосфатного сырья, а 450 кг аммонизируют

20 8,0 кг аммиака. Аммонизиронанную пульпу (450 кг) упаривают с удалением

158 кг воды. 300 кг упаренной пульпы смешивают с 56,6 кг КСI (60% К О) и сушат. После удаления 143,6 кг во25 ды получают 213 Kl продукта-нитроаммофоски состава 25,3:16:16. Соотношение й:Р О н нем 1,58:1. При этом расход азотной кислоты на 1 т Р О продукта на 0,16 т меньше, чем н известном способе.

Степень разложения фосфатного сырья

99%.

Пример 2. 60 кг апатитового концентрата (60% от общей массы) разлагают 185,4 кг 50%-ной азотной кислоты (норма 85% от полной нормы на все фосфатное сырье) в течение 30 мин

Оставшиеся 40 кг апатита разлагают

300 кг оборотного раствора (1,5 моль

Н%РСф, 8, 5 моль NH4 NO 3 и 1, 5 моль

40 НН4.Н,Р04 ) при ВООС н течение 60 мин.

После смещения вытяжек (585,3 кг) их обрабатывают 258,8 кг 40Ъ-ного раствора сульфата аммония и выдерживают 90 мин. Пульпу фильтруют с от45 делением 214,1 кг. сульфата кальция, промытого 100 кг воды, и направляют на конверсию в сульфат аммония. Фильтрат в количестве 730 кг делят на два потока: 300 кг используют для разложения части фосфатного сырья, а 430 кг аммониэируют 7,6 кг аммиака. Аммониэиронанную пульпу (437,6 кг) упаринают с удалением 137,6 кг воды.

300 кг упаренной пульпы смешивают с

56,6 кг КГ (60Ъ К О) и сушат. После удаления 143,6 кг воды получают

213 кг продукта - нитроаммофоски состава; 24, 1: 16:16. Отношение М:Р О < в нем 1,51:1. При этом расход азотной кислоты на 1 т Р О продукта на

60 0,32 т-меньше, чем в известном способе. Степень разложения сырья 99%.

Пример 3." 70 кг апатита (70%, от общей массы) разлагают 196,2 кг

50Ъ-ной азотной кислоты (норма 90%

65 от полной нормы на нсе .фосфатное ск870390

Таблица 1

Показатель способа

Способ предлагаемый известный

Продолжительность разложения, мин

15-30

120-150 азотной кислотой оборотным раствором

30-60

85-95

0,926-1,035

НОрма ННОЗ,Е от стехиометрии

Количество HNO на-1 л сырья, т

100

° 1,09

Соотношение ф в удобрении

1,5-1,58з1

1,6 1,8!1

5 ръе) в течение 20 мин. Оставшиеся

ЗО кг апатита разлагают 300 кг оборотного раствора 2 моль НэР04, 9моль .МН4.НОВ и 1РО моль ННФнаР04 при 70 С в течение 45 мин. После смешения вытяжек (596,2 кг) их обрабатывают

258,8 кг 40%-ного раствора сульфата

;аммония и выдерживают 75 мин. Пуль пу фильтруют с отделением 215,0 «г сульфата кальция, промытого 100 кг воды, и направляют на конверсию в сульфат аммония. Фильтрат в количест-<© ве 740 кг делят на два йотока: 300 кг используют для разложения части фос фатного сырья, а 440 кг аммонизируют

7,8 кг аммиака. Аммониэированную пуль,пу (447,8 кг) упаривают с удалением 1э

147,8 кг воды, 300 кг упаренной пульпы смешивают с 56,6 кг КС1 (60% К О) и сушат. После удаления 143,6 кг воды получают 213 кг продукта - нитроаввюфоски составаю 24,6siásl6. Соотношение й: Р О в нем 1,54г1. При этом расход азотной кислоты на 1 т PgOg продукта на 0,24 т менъше, чем в известном способе. Степень разложения фосфатного сыръя 99В.

В результате осуществления предложенного способа получают более уравновешенное по азоту удобрение ири одновременной интенсификации и удешевлении процесса при сохранении высокой степени разложения фосфатного сырья.

670390

Ц

v х

М

0 и

1О

Э

Ф о

Ц

Ф

Да с д v

Ф н

ICl

>а

Ц а

0 о

С1 с

%%Ъ

Ch о о о о с с с с

В %A СЧ О\

В . Ch О\ Ch

C) с

° 1а

Ch о с

Р4. о о с с

%!а Ф в в о о с с в в

В О\

0

0 в л

° а а

IA и

0 >а

Ф,Х

Х М х L

Ф Ф а а оое

Х 0 н Е ц

0 - 1

Оа

О III

3д

° % л

° ° аа

° 3% CO

Ю IA с с

Л ° 1

%-1 %%

° а °

1с ф

%1Ъ

%-1 Л

% 1 Л

° ° ф л

%/Ъ IA с с л л

° ° ° !

° а

IA %О с °, л л

° а а

2

2

0 о

В

Э.1 I Ц

0! х! о

1 Р%

I 1

1 1

I М

I! о

1 Ц

1 1!

1 IO I üô

l V l I!

О19

1 Э I 0% ае — —

I Н! 4

9 I Н

I ) l V

l8! 3, - — — — -J

II .!

I 1

I I

° а

I O ой хонх

Н C%%%II

0 О НУ

ЭХ О л

° а

РЪ %Г)

О 1Ч с ОЪ

Н

C) IA

О л о

IO е

1 а! о с

% 1

IC

Ф

IO

IO

%II 1 l

IC

v н

NI с

1 0 М

oe. 8

ЭМДЯО а,м хн хно

a4RK о о

I % Я 1 х !.йК

-! ov

4 $ IO1O а — - — -а

9 I OI

М! 0!

0! XO

Е1 НC:e lOVO

901 ЮЯН ь

1%Ъ о

% а) I I

Ф н

v3

o» ox

"3" ю 11ъ о е в а о IA

1 в ф в ch ф ch ф в

0 с

I ЮМНФЯ I

WI I O9V ! и» йод

О

CO о ф о

1

1 1

I 0%9

1 93 ! оа ) ю л о л

1

I

1 1

1 I

1 !

1

1 I

1 I

1 9

V I

I 9 1

I O I

I Я I ,1 !»

1 I ! 1

I Э 1 н

1 и> I

1 I%1, I

1 Ю I

I 34 1

10!

1 И I

I

1 1

СЧ Ю %О Ф IA

CO %%Ъ СЧ Iс 1с Я в о в о а э с с с с с о л о о ч о о а о о о о а

%О Ch %O В Ю %0 1О

О О О О О О О О

%О CO с %О CO %О Ю Р о о е о о о о о

%% Ъ %О %!а Г ) %О 1%Ъ РЪ РЧ а О О 11Ъ О а

%"1 %%Ъ <Ч %-1 (аЪ е.4

/ о о о о о о о о а %o I в %1ъ а а ф

Л C%1 CA %! Ю IO I» ф

1О %%Ъ

0 о с Щ

IC Л 1%1

%О 0) и

9 О

I1) ю о

М Э

0 Э

m о 9 1 %9 Ж о

0, 9

870390

Формула изобретения

Составитель 1.Докшина

Техред A.кч Корректор М.Шароши

Редактор 3.Бородкина

Заказ 8742/26 Тираж 448 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная,4

Способ получения сложного удобрения, включающий разложение фосфатного сырья азотной кислотой и оборотным раствором, обработку вытяжки сульфатом аммония, фильтрацию с отделением сульфата кальция и переработку раствора в готовый продукт аммонизацией, упаркой и сушкой, о т л и ч а юшийся тем, что с:целью интенсифи- 10 кации и удешевления процесса за счет сокращения продолжительности разложения, снижения расхода азотной кислоты и газообразного аммиака при сохранении высокой степени разложения фосфатного сырья и улучшения ха ест ва продукта, 60-80% фосфатного сырья разлагают азотной кислотой в количестве 85-95% от полной нормы на все фосфатное сырья в течение 15-30 мин, а оставшееся фосфатное сырье — o0oротным раствором в течение 30-60 мин при 60-80 С с последующим смешением вытяжек при одновременной подаче сульфата аммония в течение 60-90 мин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поэин М.Е. Технология минеральных.солей. ч.11, 1975, с.1307.

2. Патент США Ю,2699175 кл. 71-39, 1954 (прототип).