Способ получения обесфторенных фосфатов

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистическмх

Республик

«»»

««

"/ (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 12.10. 81 . (21) 3374505у23

3/0-2 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 2 3. 02. 83. Бюллетень .М.85

8.8) Дата опубликования описания 23. 82 (A.È. Чепляев, И; И. Перелетов, В. И 1 П»и»рогов, Л.М. Лапин, В.Н. Галина, Н.N. Корчагин, В.С. Кондратюк и Ю.К. Иванов с- ..

«»» (72) Авторы изобретения »»-»» (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕСФТОРЕННЫХ

ФОСФАТОВ

Изобретение относится к способу получения плавленных обесфторенных фосфатов, применяемых,в качестве кормовых средств в животноводстве и удобрений для сельскохозяйственных культур.

Известны способы получения обесфторенных фосфатов путем плавления фосфатного сырья высокотемпературными продуктами горения топлива и обработкой полученного расплава при сжигании в его объеме газо-воздушной смеси с одновременным его вспениванием 1).

Недостатком указанных способов является не использование тепла отходящих газов в технологическом процессе, что приводит к увеличению в

2,5-3,0 раза энергозатрат на процесс и в 1,5-2,0 раза времени обработки расплава для его обесфторивания до необходимого предела.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения обесфторенных фосфатов путем предварительного нагрева окомкованного фосфатного сырья, сформированного плотным слоем, отходящими газами до температуры, не превышающей темпе- 30 ратуры начала деформации,перерабатываемого фосфатного сырья (800-1000©С с последующим его плавлением и обра» боткой расплава продуктами горения газо-воздушной смеси при ее сжигании непосредственно в объеме расплава с одновременным его вспениванием;

При этом предварительный нагрев сыръя ведут, продувая плотный слой перекрестно движению сырья, отходящими газами (2).

Недостатками известного способа являются низкое теплоиспользование отходящих газов в технологическом процессе (на уровне 30-35%) и низкая температура предварительного нагрева фосфатного сырья при которой степень обесфторивания не превышает 10-20%. Кроме того, неравномерная гаэоплотность слоя фосфатного материала, продуваемого отходящими газами, обусловленная различным его фракционным составом, снижает эффективность тепломассообмена и приводит к неравномерному йагрену сыръя по сечению слоя.

Эти недостатки увеличивают в 1,5»

2,0 раза энергозатраты на,процесс н время обработки расплава при его

998445 обесфторивании до содержания фтора в продукте 0,15-0,18%.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса и времени обработки расплава для его обесфторивания до необходимого предела.

Поставленная цель достигается тем, что окомкованное сырье формируют плотным слоем с равномерно расположенными по сечению сквозными ка-, .налами, через которые противотоком сырью продувают отходящие газы, при этом предварительный нагрев фосфатного сырья ведут до температуры его плавления.

Способ осуществляется следующим образом.

Фосфатное сырье с температурой плавления 1400" С предварительно брикетируют в перфорированные блоки, из которых формируют плотный слой со сквозными каналами, расположенными равномерно по всему сечению сырья..

Смесь природного газа с окислителем (воздухом, кислородом или обогащенным кислородом воздухом) сжигают под слоем расплава с одновременным его вспениванием с помощью специальных горелочных устройств. Полученными продуктами горения обрабатывают расплав до содержания в нем фтора 0,15- 30

0,18oo-, после чего отходящие из расплава газы с температурой 14501500 С продувают по каналам в плотном слое брикетированного фосфатного сырья. двигаясь противоточно 35 сырью, отходящие газы отдают ему свое тепло, и охладившись до температуры 200-150 С, уходят на абсорбцию.

При этом брикетированное сырье нагревается, достигая на входе в него отходящих газов температуры 1400 С и в виде размягченной вязкой массы, обесфторенной на 40-60%, поступает . в расплав, где обрабатывается продуктами горения газообразного топлива.

По мере проплавления сырья и его опускания сверху подкладывают новые блоки, обеспечивая непрерывность процесса.

Аналогично проводится процесс получения обесфторенных фосфатов на болЕе.тугоплавком сырье, например с температурой плавления 1600 С.

При этом процесс идет при более высоких температурах газов на входе в слой фосфатного сырья.

Пример 1. Брикеты из ковдорского апатитового концентрата, содержащие 1Ъ фтора и имеющие температуру плавления 1600"С, формируют 60 плотным слоем со сквозными каналами, по которым продувают отходящие из расплава газы с температурой на входе в слой 1650 С. Уходящие из слоя газы имеют температуру 150 С. 65

Брикеты из указанного сырья, последовательно проходя температурные зоны с диапазоном температур 1501650 С, сушатся, упрочняются, теряют

С02, спекаются и превращаются в вязкую расплавленную массу, содержащую

0,554 фтора, стекающую в расплав, где обрабатываются до содержания фтора в продукте 0,183 в течение 10 мин.

Расход топлива — 300 кг условного топлива на 1 т продукта в натуре, что в 1,6 раза меньше, чем при ведении процесса согласно известному способу.

Пример 2. Брикеты из фосфоритов Каратау, содержащие 2,5% фтора и имеющие температуру плавления

1400 С, формируют плотным слоем со сквозными каналами, по которым продувают отходящие из расплава газы с температурой 1450 С. Уходящие из слоя газы имеют температуру 150 С.

Расплавленная масса, содержащая 1,2% фтора, поступает в расплав, где в течение 15 мин обрабатывается до получения продукта с содержанием фтора 0,18а.

Расход топлива Н2 процесс — 320 кг условного топлива на 1 т продукта в натуре, что в 1,8 раза меньше чем при ведении процесса согласно известному способу.

Пример 3. Брикеты из шихты, состоящей из ковдорского апатитового концентрата (93,4%), кварцевого песка (3,8В) и фосфорной кислоты (2,8Ъ) обрабатывают аналогично при-. мерам 1 и 2. Шихта содержит 0,9Ъ фтора и имеет температуру плавления

1500ОC. Температура отходящих газов на входе в слой 1550 С, температура уходящих из слоя газов 150 С. Рас-, плавленная масса, содержащая 0,6Ъ фтора, поступает в расплав, где обрабатывается продуктами горения до содержания фтора 0,18% в течение 7-.

10 мин.

Расход топлива — 280 кг условного топлива на 1 т продукта в натуре, что в 1,7 раза меньше, чем при ведении процесса согласно известному способу.

Предлагаемый способ получения обесфторенных фосфатов позволяет пол-. ностью использовать тепло отходящих газов для высокотемпературного подогрева сырья до температуры его плавления при одновременном его обесфторивании до степени 40-60%.

Использование изобретения уменьшает энергозатраты на процесс в 1,52,0 раза и во столько же раз время обесфториванйя расплава до необходимой величины при его обработке про-дуктами горения.

998445

Формула изобретения

Составитель Т. Докшина

Редактор Г. Безверыенко Техред И.Тепер Корректор И. Коста

Заказ 1064/42 Тираж: 432 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ получения обесфторенных фосфатов, заключающийся в формирова-. нии плотного слоя из окомкованного фосфатного сырья, предварительно нагретого отходящими газами, плавлении и-обработке расплава продуктами горения топлива при его сжигании в объеме расплава, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменыаения энергозатрат и сокращения времени обесфторивания, фосфатное сырье формируют плотным слоем с равномерно расположенными по сечению сквозными каналами, через которые противотоком продувают отходящие газы, и предварительный нагрев сырья ведут до температуры его плавления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Химическая технология", 1975, 9 "4 °

2. Опытная установка получения плавленных обесфторенных фосфатов в конверторном агрегате. Общая пояснительная записка. Технический проект, т. 1, кн. 1, Л., 1979, с. 10 14.