Способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Рес ублнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и1881091 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 26.1279 (2т) 2859470/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151181. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 1511.81 (51)М. Кл.з

С 05 В 11/Об

Государствеииый комитет

СССР

А0 делам изобретений и открытий (5З) УДК б31.859 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.М. Беглов, Л. E. Кондратьевская, Н. И. Кидова, Н.М.Иванова и В.Ф.Уланова (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ ОБЕСФТОР ИВА Н ИЯ АЗ ОТНОКИСЛОТ НОЙ

ВЫТЯЖКИ

Изобретение относится к технологии извлечения фтора из растворов и может быть использовано в производстве сложных азотнофосфорных удобрений путем азотнокислотного разложения природных фосфатов .

Известен способ обесфторивания аэотнокислотной вытяжки путем введения в последнюю едкой щелочи при температуре 304С IL1$.

Недостатком известного способа является проведение процесса обесфторивания не только за счет избытка ионов натрия, но также и за счет нейтрализации свободной азотной кислоты, и невозможность получения нитрофоса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки путем обработки фосфорита азотной кислотой, отделения нерастворимого остатка, вымораживание нитрата кальция,, а маточный раствор обрабатывают сульфатом натрия или смесью карбоната с сульфатом натрия с последующим отделением фтора (2, Недостатком этого способа является сложность технологического процессат необходимость введения большого количества осадителя и потери фтора, вследствие соосаждения фтористых соединений с нитратом калия при понижении температуры.

Целью изобретения является упрощение процесса и более полное отделение фтора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обесфторивания азотнокислотной вытяжки путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим вымораживанием нитрата кальция и отделением фтора введением добавок сульфата натрия или смесью карбоната с сульфатом натрия, в качестве добавок используют окись магния, которую вводят непосред ственно в фасфатное сырье в количестве 0,020 — 0,028 вес.ч. на 1 вес.ч.

20 до его азотнокислотногo разложения.

Магний, присутствующий в азотнокислотной вытяжке (AKB) играет роль высаливающего агента для силикофторида и фторида кальция и особенно сильно- это влияние сказывается при пониженных температурах, во время выделения кристаллов нитрата кальция.

Чем больше магния содержится в исход-, ный АКВ, тем большее количество фтористых соединений кальция соосаждает881091 ся на слое кристаллов нитрата каль— ция при охлаждении азотнокислотного раствора.

Исследованиями установлено, что магний в данном случае не является осадителем, так как cooTношение М90/ .Р 0 остается постоянным как в ис2 5

5 ходной вытяжке, так и после одиннадцатой ступени кристаллизации.

Добавка окиси магния в количестве меньшем, чем 0,020 вес.ч. на 1 вес.ч. сырья, нецелесообразна, так как это затрудняет равномерное перемешивание сырья и добавки. Введение окиси маг. ния больше, чем 0,028 вес.ч. на 1 вес. ч. сырья увеличивает степень обесфторивания, но при этом увеличивается вязкость раствора и ухудшается процесс фильтрации нитрата кальция.

Пример 1. К 100 r фосфорита добавляют 2,0 г окиси магния- (что 2О составляет 0,02 вес.ч. на 1 вес.ч. фоссырья) и при тщательном перемешивании обрабатывают 56 — 58%-ной азотной кислотой, взятой с избытком 20% сверх стехиометрии. После отделения нерастворимого остатка получают 260 r

АКВ следующего состава, Ъ: Р> О

8, 60; HN03 = 8, 53; Ca0 = 12, 56; MgO=

1,63; F = 0,64.

Азотнокислотную вытяжку охлаждают до +10 С,выпавшие 110 г кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а

150 r маточного раствора, содержащего,В:

Р О = 13,64; HNO = 12,31; СаО

7,07; Mg0 = 2,65; F = 0,77, поступает на вторую ступень кристаллизации.

После второй ступени охлаждения (t = -5 C) 40 г выпавших кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а

110 г маточного раствора, содержащего, Ъ: Р> О =. 13,80; HNOg = 12,79; 4О

CaO = 4,08; MgO = 2 63; F = 0,49, поступает на нейтрализацию.

Пример 2. К 100 г фосфорита добавляют 2,8 r окиси магния, что составляет 0,028 вес.ч. на 1 вес.ч. фоссырья и при тщательном перемешивании обрабатывают 56 — 58%-ной азотной кислотой, взятой с избытком 20% сверх стехиометрии. После отделения нерастворимого остатка получают 260 r

AKB следующего состава, Ъ: HNOg

8,78; P>0 = 8,81; CaO = 12,87; MgO=

1, 94;. F = 0,63.

Азотнокислотную вытяжку охлаждают: до +10 С, выпавшие 110 r кристаллов

% нитрата кальция отфильтровывают, а

110 г маточного раствора, содержащего, %: HN03 = 12,42; Р О = 13,13;

СаО = 6,8; MgO = 2,95; F = 0,71, направляют на вторую ступень охлаждения.

После второй ступени охлаждения о (t = -5 С) 40 r выпавших кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а

110 г маточного раствора содержащего, %: НИО = 13,0; Р О = 13,9;

Са0 = 3,35; MgO = 3,11; F = 0,30, направляют на нейтрализацию.

В таблице приведены сравнительные данные по ступени обесфторивания согласно предлагаемому и известному способам.

Соотношение MgO/P> О остается постоянным как в исходной АКВ, так и после отделения фтористых соединений, т.е, Mg в данном случае не является осадителем.

В связи с осуществлением предлагаемого способа значительно удешевляется процесс обесфторивания за счет того, что отпадает необходимость в применении дефицитных солей в качестве осадителя. Кроме того, на 6% повышается степень обесфторивания.

881091

1»

1 Х с0 8 х

Ф х о хн о е

1Ф

IIl ю о

Ц с ф

0 о о с д сн

00 О

III

0 х х п3 х

0с о и в о е

Ф-с сч 01 с с с

О С М со со I

СЧ 1 с с

00 M сф а

ln с сч гCO с

Сс

4 х (ч

11 Ы х

u a о е

Х0, ц о о е

Д Р3

СД с

fA

Ю

aII

Я ох дйaI0, IeZZ

ue u

$80 и о е

Х Ф

ln ю о ч о о с с о. о а о а н сч сч ю о о с с с о ю о со сч о с о н

Ю ь с

Ю о м о с

ln с м

%-1 о о

Й е х х

И о хе

Р Q оо

10 О. в о о о сч сч ln o с с с с

ln lo ch

1 ° % %1%1

Ю

CO с

Ю -4 а о сО а с с о сч сч сч

1 (ф о х

1ч о о и о

Чх о< х и х

Я (6 х

1 о

Е I 5 щ 1 Е

m I 0

Ж 1 ю о со о ю сч ao o со м н а о со ln ю с с с с с с с

О сч an ao e Q сч Iv) с-С % 4 гi СЧ СЧ CV

881091

Формула изобретения

Составитель Т.Докшина

Редактор M.Ïoãoðèëÿê Техред М.Рейвес Корректор У.Пономаренко

Заказ 9865/41 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнлиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки, включающий разложение фосфатного сырья азотной кислотой, вымораживание нитрата кальция и отделение фтора введением добавок, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и более полного отделения фтора, в качестве до бавок испоЛьзуют окись магния, которую вводят непосредственно в фосфат— ное сырье в количестве 0,020

0,028 вес.ч. на 1 вес.ч. фосфатного сырья.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поляков Б.И. и Набиев M.Н.

"Уэ. CCP Фанлар Акад. докл. Докл. AH узССР", 1968, 9 1, с. 32-33.

2. Патент Великобритании М 1335463, кл. С 1 А, 1969 (прототип) .