Способ переработки фосфатного сырья

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ;891593 (6!) Дополнительное к авт. санд-ву— (22)Заявлено 16.05.80(2!) 2925736/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 23. 12.81. Бюллетень №47

Дата опубликования описания 25 . 2. 81 (53)M; Кд.

С 05 В 11/06

1Ъеударстеенный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (5Ç) УДК631.859 (088. 8) А.Х. Магрилова, В,И. Родин, Ь. Г. Казак, В,А. Зай е и Г. Р. Ринберг (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ

Изобретение относится к способу переработки фосфатного сырья методом азотнокислотного разложения и может быть использовано для получения удобрений и кремнефтористых солей.

Известен способ разложения фосфатного сырья 45%-ной азотной кислотой при 50-55 С с последующим охлаждео нием пульпы до 0-(-15) С. Кремнефторид кальция отделяют от нитрата кальция, суспензию нагревают и осаждают кремнефторид натрия. Нитрат кальция и азотнокислотную вытяжку перерабатывают на нитрат аммония, ЙР- или ЙРК-удобрения (11.

Однако вследствие высокой вязкости пульпы при охлаждении разделение ее вызывает большие технологические трудности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки фосфатного сырья, включающий разложение сырья концентрирован2 ной 55-70%-ной азотной кислотой при 40-60 С, охлаждение образующейся пульпы до 5-10 С и отделение обрао зовавшегося гексафторсиликата кальция от нитрата кальция. Гексафторсиликат кальция перерабатывают на кремнефторид натрия, а нитрат кальция и азотнокислотную вытяжку— на удобрения известными методами(2 ).

Недостатки известного способа состоят в том, что с нитратом кальция при разделении теряется до 16% фтора в виде гексафторсиликата кальция от фтора, введенного с сырьем, 15 за счет аклюзии части гексафторснликата на поверхности кристаллов нитрата кальция. Кроме того, разделение двух твердых продуктов(кристаллов

20 гексафторсиликата кальция и кристаплов нитрата кальция ) требует специального оборудования с определенным размером ячеек фильтровальной поверхности и усложняет процесс

891593 отделения друг от друг» указанных продуктов.

Цель изобретения — более полное отделение гексафторсиликата кальция от нитрата кальция при одновременном упрощении процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему разложение фосфатного сырья концентрированной азотной .кислотой, охлаждение образующейся пульпы от 5-10 С и отделение образовавшео гося гексафторсиликата кальция от нитрата кальция, разложение ведут о при 25-35 С, а образовавшейся гексафторсиликат кальция отделяют до охлажденияя.

Проведение процесса разложения при низких температурах с применением концентрированной азотной кислоты позволяет получить уже на стадии разложения кристаллы гексафторсиликата кальция, а нитрат кальция остается в растворе. При этом снижение температуры разложения ниже

25 С приводит к выпадению на стаО дии разложения вместе с гексафторсиликатом кальция и нитрата кальция, а повьппение температуры выше 35 С приводит к увеличению растворимости гексафторсиликата кальция и, следовательно, к его потерям с нитратом кальция. Так, при 35 С в виде гексао фторсиликата кальция осаждается 74,6 от общего количества фтора, а при

40 С вЂ” 70, Отделение гексафторсиликата кальция от нитрата кальция до охлаждения позволяет практически полностью разделить их. В фильтрат, поступающий на охлаждение и содержащий нитрат кальция и фосфорную кислоту, переходит не более 2,8-4,9Х от фтора, введенного с сырьем.

Пример 1. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас. фтора, и 1967- r (60 мас. ) азотной кислоты. Смесь перемешивают в течение 30 мин при

35 С и затем суспензию фильтруют на воронке Бюхнера. При этом получаэт 710 r осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 2,9 мас.Х фтора (74,6 фтора, поступившего с сырьем ) и 2020 r жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кислоту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,31 мас. (22,I от

Фтора, введенного с сырьем).

4

11ер. стиоримый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кдльция, на фильтре промывают 568 г воды. Раствор, полученный после обработки осадка водой, в количестве

1098 r содержит 1,8 мас.%. Фтора (72,7Х от введенного с сырьем).

В него добавляют 43,8 г нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой.

В результате получают 31,3 r кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 70,2 . от введенного с сырьем.

Азотнокислотный раствор после отделения гексафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания.

Охлаждение раствора ведут при

o *

10 С. Пульпу фильтруют и получают

900 r нитрата кальция, содержащего

0,15Х фтора (4,9 . от фтора, введенного с сырьем ) и 1120 г маточного раствора, содержащего 0,42 . фтора (17,2% от общего фтора) . Маточный раствор направляют на переработку на удобрения.

Пример 2. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас. фтора, и 1967 г .(60 мас. ) азотной кислоты. Смесь перемешивают в течение 30 мин при

30 С и затем суспензию фильтруют на воронке Бюхнера. При этом получают 718 r осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 3,0 мас. фтора (79,7 фтора, поступившего с сырьем) и 2014 r жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кислоту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,26 мас. (19,3 от фтора, введенного с сырьем). Нерастворимый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кальция, на фильтре. промывают .570 г воды.

Раствор, полученньп после обработки осадка водой, в количестве 1099 г содержит 1,89 мас. фтора (76,9 от введенного с сырьем). В него добавляют 44 r нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой. В результате получают 34,1 r кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 76,6 . от введенного с сырьем.

Азотнокислотный раствор после отделения гексафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания, оОхлаждение раствора ведут до IO С.

Пульпу фильтруют и получают 904 г

89 I 59 б фтора 1 ?,78Х от фтора, введенного с ллрьем ) и 1005 r маточного раствор», содержащего 0,31Х фтора 111,7 от общего фтора). Маточный раствор направляют на переработку на удобрения.

Использование изобретения позволяет более полно отделить нитрат кальция от гексафторсиликата кальция.

За счет этого выход одного из конеч10 ных продуктов — кремнефторида натрияувеличивается на 6-15 . Кроме того, операция разделения гексафторсиликата кальция и нитрата кальция упрощается за счет разделения гетерогенной

15 системы и, следовательно, становится возможным использование типового фильтровального оборудования.

Формула изобретения нитрата каль|щя, содержвщ» го О, 17 фтора (3,3 от фтора, введенного с сырьем) и 1! 10 г маточного раствора, содержащего 0,39Х фтор» (16,0Х от общего фтора). Маточный раствор направляют на переработку на удобрения.

Пример 3. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2, 7 мас. фтора и 196 7 г (60 мас. азотной кислоты). Смесь перемешивают в течение 30 мин при о

25 С и затем суспенэию фильтруют на воронке Бюхнера. При этом получают 722 r осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 3,2.мас. фтора (85,6Х фтора, поступившего с сырьем ) и 2006 r жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кислоту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,19 мас. (14,43 от фтора, введенного с сырьем). Не-: растворимый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кальция, на фильтре промывают 575 r воды. Раст- вор, полученный после обработки осадка водой, в количестве 1102 г содержит 2,1 мас. фтора 181,0 от введенного с сырьем ). В него добавляют 45 г нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой. В результате получают 34,8 r кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 78,3Х от введенного с сырьем.

Азотнокислотный раствор после отделения гексафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания

Охлаждение раствора ведут до 7 С.

Пульпу фильтруют и получают 910 r нитрата кальция, содержащего 0,08

20 Сгособ переработки фосфатного сырья, включающий его разложение концентрированной азотной кислотой, охлаждение образующейся пульпы до о

5 — 10 С и отделение образовавшегося

2% гексафторсиликата кальция от нитрата кальция, отличающийся тем, что, с целью более полного отделения при одновременном упрощении процесса, разложение ведут при 25о

30 35 С с последующим отделением образовавшегося гексафторсиликата кальция до охлаждения.

Источники информации у принятые во внимание при экспертизе

1. Гольдинов А,Л., Романов Е.И., Новоселов Ф.И. и др. Комплексная переработка апатита. — "Химическая промышленность", 1977, М 9.

2. Патент ФРГ N 1255646, кл. 12 .33/10, 1967.

Составитель Б. Жигарновскии

Редактор T. Киселева Техред A. Бабинец Корректор С. Щомак

Заказ 11136/30 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4