Способ получения сложного удобрения

 

Сова Советских

Социалистических

Республик

t""> 887555

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ABTOPCNOMY CBHPETEJlbCTBY

Ю™-(61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.04.80 (21) 2909218 23-26 (51) Ч. Кл

С 05 В 11 04 с присосдиисиисм заявки ¹â€”

Государственный комитет (23) Г1риоритст (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 по делам изобретений н открытий (53) УДК 631.893 (088.8) IO В. Кузнецов, В. С. Сахаров, А. А. Малинин, А. Л. Олифсон и Н. Ф. Максименко (72) Авторы изоорстсиия (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО

УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к способам получения сложного удобрения из фосфоритов.

Известен способ получения сложного удобрения из фосфоритов путем разложения последнего серной кислотой в присутствии смеси оборотных растворов с частью продукционной фосфорной кислоты с одновременной кристаллизацией пшса, отделением последнего путем фильтрования, аммоиизацисй продукционного раствора, его упаковкой, сушкой, и грануляцией 1).

11едостатками такого способа являются большой расход серной кислоты на тонну фосфоритов (1,02 — 1,50% — от стехиометрии), связанный с затрами ее иа карбонаты кальиия и магния и с необходимостью поддержания избыточной концентрации серной кислоты на стадии разложения, а значит и в продукционной экстракционной фосфорной кислоте (2 — -4% по II>SO4); зависимость содержания усвояемого фосфора в удобрениях от качества перераоатываемых фосфоритов.

11аиболес близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату яьлястся способ получения сложного удобрения путем разложения фосфатного сырья большим избытком циркулирующей фосфорной кислоты с последующей

2 обработкой полученной пульпы серной кислотой, а результате которой зыделяется полугидрат сульфата кальция. 11осле отделения его фильтрованием получают экстракционную фосфорную кислоту, одн часть которой направляют иа производство удобрений, а 3- — 3,5 части возвращают на разложение апатитового концентрата. Этот способ позволяет достичь высокого коэффициента выхода экстра киионной фосфорной кислоты при эквивалентном окиси кальция (и окиси стронция) расходе серпой кислоты, равном 890 кг на 1 т апатитового концентрата (2)., Недостатками способа являются большой расход серной кислоты и невозможность его использования ири переработке низкосортных фосфоритов.

Цель изобретения — экономия серной

2р кислоты и создание возможности переработки низкосортных фосфоригoH npu Iloвышснии качества удобрения, а такжеулучшенис фильтрующих свойств пульпы после обработки фосфорита фосфорной кислотой.

Цель достигается тем, что в изьестном способе получения сложного удобрения, включающем разложение фосфатного сырья циркулирующей фосфорной кислотой, зр обработку продукта разложения серной

887555

3 кислотой с последующим отделением осадка сульфата кальция фильтрованием и возвращением полученной фосфорной кислоты на разложение фосфатного сырья, пульпу после обработки фосфатного сырья, циркулирующей фосфорной кислотой фильтруют и жидкую фазу направляют на получение мпперального удобрения, а твердую фазу обрабатывают серной кислотой и образовавшуюся фосфорную кислоту возвращают на обработку фосфатного сырья.

Целесообразно на стадию обработки фосфорита фосфорной кислотой вводить сульфат аммония до конечного cooTHolllcНня 504/РоО; В жИдКОй фаЗС ПУЛЬПЫ В Пределах 0,05 — 0,12.

Осуществление процесса в указанной последовательности оказывается оптимальным по расходу серной кислоты и позволяет по сравнению с известным способом снизить расход серной кислоты при производстве аммофоса нз апатптового концентрата до 20 /о и пя 25оо пз фосмуки фосфоритов I a тя1с)кс повысить соцержание усвояемого фосфора до 54% (из апатитового концентрата против 5?% р. аммофосе высшего качества и до 51 /о из фосмуки фосфоритов Кара-Тау).

Ниже приводятся примеры осуществления способа.

Пример 1. 125 r апатита с влажностью

20 /о обрабатывают 143 r 28 /о-ной по P О,.-, экстракционной фосфорной кислоты при

70 С в течение 2 ч. Пульпу расфильтровывают на воронке Бюхнера под вакуумом (производительность фильтрации 12 т/м-" сутки). При этом получают 127 г неотмытого нерастворившегося остатка и 141 r раствора состава Р205 -- 25,8 /, СаО

6,3 /о; 804 — 0,11 /о. Пол ченный раствор аммонизируют до рН-5,0. Упаривают и сушат до влажности 1 /о. При этом получают аммофос состава РоО;,б,„— 54,3 /, Рв05 усв — 54 /о; Ро05 в р -- 48 /о; М вЂ” ) 1; о, Нерастворившийся влажный остаток разлагают 79 г 92 /о-ной серной кислотой, фосфогипс отфильтровывают и промывают

130 г воды в противотоке. При этом получают 143 r 28 /о-ной экстракционной фосфорной кислоты, которую направляют на обработку очередной порции апатитового концентрата, и 243 г фосфогипса с. влажностью 40"o, т. е, 146 rсухого,дигидрата сульфата кальция, который содержит

1,1 /о Р О;.

Таким образом, в этом примере расход серной кислоты составит 726,8 кг при выходе фосфорной кислоты 96/о.

Пример 2, 125 г апатита с влажностью

20 /о обрабатывают 185 г 28 /о-ной по Р О„. экстракционной фосфорной кислоты пр.1

70 С в течение 1 ч, затем в пульпу вводят

42 г 40 /о-ного раствора сульфата аммония

4 и дополнительно огитируют 1 ч при той же температурс. Полученную пульпу расфильтровывают под вакуумом (производительность фильтрации 40 т/м сутки). Прн этом получают 169 г нсотмытого остатка и

178 г фильтрата состава: Р,О„; — 25,6;;

СаΠ— 2,1 /о, $0, — 1,28 /о. Из пол ченного раствора получают удобрение состава:

Р205 усв — 53,5%; Р«О:, в р — 50,4 /о; N

11,4 "/о. Нсрастворпвшийся остаток разлагают 79 r 92io-ной серной кислоты, фосфогпнс отфильтровывают и промывают 150 r воды в протпвотоке. При этом получают

185 r 28%-ной экстракцнонной фосфорной кислоты, которую направляют на обработку очередной порции япатнтового концентрата и 150 г сухого дигидрата сульфата кальция, содержащего 1,07% Р>0>. Как и в примере 1 в этом примере получено извлечение РоО;, равное 96% IlpII расходе с0рной кислоты 727 кг на тонну апатитовог,) концентрата.

Пример 3. 100 г фосмукп фосфоритов

Кара-Тау состава; Р.05 — 26,9 о; MgO—

2,4; СаΠ— 43,1," обрабатывают 185

20%-ной экстракццонной фосфорной кислоты (см. ниже) при 70 С в течение 1 ч, затем вводят 42 г 40 "оо-ного раствора сульфата аммония и дополнительно агитируют

1 ч. Пульпу расфильтровывают под вакуумом, при этом получают 187 г влажного остатка и 135 г фильтрата состава: Р20 —

21/о; CaO — 1,3%; Mg0 — 1,6/о; S04—

1,5%. Из раствора получают удобрение состава Р205об — 51;о; Ро05у„— 50,1/;

Р205,1р — 40,3/; N — 11,8;о. Нерастворившийся остаток разлагают 62,5 r 92 /оной серной кислоты, фосфогипс отфильтровывают и промывают в противотоке 150 г воды. При этом получают 185 г 20%-ной экстракционной фосфорной кислоты, которуго направляют на обработку новых порций фосфорита и 136 г фосфогипса (сухого), содержащего 1,35/о Р.О;. Таким образом в этом примере при расходе серной кислоты 575 кг/т фосфорита (против 720 —от стехиометрического расхода) достигается извлечение Р 05 — — 93 /о.

Из данных примеров 1 и 2 следует, что использование предлагаемого способа для получения аммофоса из апатита позволяет не только снизить расход кислоты до 80% от стехиометрического количества, но и повысить содержание суммы питательных веществ íà 17о, а РоО;,.„на 1,5 — 2 /о по сравнению с аммофосом высп1его сорта, получаемом из апатита известными методами. Особенно заметно повышение качества удобрений на примере аммофоса, полученного в примере 3 из фосфорита Кара-Тау.

В этом случае содержание суммы питательных веществ повысилось на 3,9 /о, я

РоО;,,„— — на 4,17о. Основным «балластом в аммофосе является сульфат аммония.

887555

Составитель Т. Докшина

Техред А. Камь1шникова

Редактор Л. Багирова

Корректор Л. Орлова

Заказ 8639

Изд. М 627 Тираж 448

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполиграфпздата Мособлисполкома

Снижение содержания сульфат-1гоиов и

ЭФК позволяет снизить количество сульфата аммония в аммофосе. В ЭФК из Кара-Тау значительное количество сульфатионов связано с примесями, например с

Mg. При обработке Кара-Тау ЭФК образуется монокальцийфосфат, который, реагируя с сульфатом магния, даст мономагнийфосфат и сульфат кальция, выпадающий в осадок. Таким образом, происходит очистка ЭФК от балласта.

Из примеров 1 и 2 также следует, что введение сульфата аммония па стадию ооработки фосфорита до конечного cooTHOIIIcния SO,/Ð205 — 0,05 позволило повысить производительность 1рильтрации в 3,6 раза.

При этом доля водорастворимой пятиокиси фосфора возросла с 88,7 до 95,6 и от общего количества.

Технико-экономическая эффективность предлагас»ol.о способа заключается г. снижении расхода серной кислоты при переработке aIlaTII a Ilpllx Iepllo на 180 кг IIa ка1кдую тонну сырья.

Прп наличии дополнительного количества апатита (190 тыс. т) можно увели шть выпуск удобрений на предприятии на

370 тыс. т туков в год без расширения реагентной базы.

Экономический эффект от внедрения изобретения составит не менее 10 млн. руб.

Капитальные затраты для внедрения предлагаемого способа составят менее 1 млн. руб, — верхний предел соотношения

SO4/Ð2O5 = 0,12 выбран исходя из необходимости производства аммофоса марки A.

Ф о р м у 1 rl и 3 о б р с т е и и я

1. Способ получения сложного удобрения, включающий разложение фосфатного

5 сырья циркулирующей фосфорной кислотой, обработку продукта разложения серной кислотой с последующим отделением осадка-сульфата кальция фильтрованием п возвращением полученной фосфорной киIO слоты на разложение фосфатного сырья, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью экономики серной кислоты и создания возможности переработки низкосортных фосфоритов при повышении качества удобре05 ния, пульпу после обработки фосфатногс сырья циркулирующей фосфорной кислотой фильтруют и жидкую фазу направляют на получение минерального удобрения, а твердую фазу обрабатывают серной кисло20 той и образовавшуюся фосфорную кислоту возвращают па обработку фосфатного ыр "я.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения фильтрующих

25 свойств пульпы после обработки фосфорита фосфорной кислотой, на стадшо обработки фосфорита фосфорной кислотой вводят сульфат àìl ония до конечного соотношения SO4/Р О; в жидкой фазе пульпы в пределах 0,05 — 0,12.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М. Е. Технология минеральных солей, и. I1. Л., «Химия», 1974, с. 881 — 932.

2. Копылев-Б. А. Технология экстракционной фосфорной кислоты, Л., «Химия», 1972, с. 206 — 210.