Способ получения фосфорсодержащих удобрений

Способ получения фосфорсодержащих удобрений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСфОРСОДЁР ЯЦЩИХ УДОБРЕНИЙ, включающий разложение фосфатного сьфья фосфорной кнслог той в присутствии серной, грануляцию полученной пульпы, сушку и нейтрализацию полученного продукта аммиаком,о т л и ч а ю ми и с я тем. Что, с целью повышения содержания цитратно : растворимых форм при одновремен:ном упрощении процесса за счет сокра . щения потерь аммиака и уменьшения выброса фторисхых соединений, разложение фосфатного сырья ведут при ве совом соотношении Hj SQisP Og- фосфор- .: ной кислоты, равном О rl-0,5:1 6, и весовом соотношении :ХСаО MgQ, в фосфате, равном Q,B-2f2ii,bf а пояз енную пульпу нейтрализуют пет teo ред грануляцией и сушкой продукта/ {

СОЮЗ COSETGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMY СВИДД ГЕЛЬС ГВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ COOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3423819/23-26

-. (22) 15.04.82 (4 б) . 15. 05. 83. Бюл. 9. 18 (72) А.А.Суетинов, П,.В.Классен, В.А,Варфоломеев, A.À.Íîâèêîâ, И.Г.Са. дыхов, A.Â.Êîíîíîâ, А А.Бродский

lO.È.Êèïðèÿíîâ и В.А-.Зайцев (53) 631.893.12(088 .8),(56) 1. Повии М -.Е, твхнология минеральных солей. ч, П., Химия, 1970, с. 1001-1002 ° .

2. Ав.горское свидетельство СССР

Р 857087, кл. С 05 В ll/04, 1981.

3.. Регламент производства двойного суперфосфата, Балаковского хими- ческого завода (прототип). технологич..регламент 51260 ат 1974 г. Ут, вержден для завода s 1980 г.

„„SUÄÄ 101769? А, (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕР" ЖМЫХ УДОБРЕНИИ, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кисло". той В присутствии серной, грануляцию .полученной пульпы, сушку и нейтрализацию полученного продукта аммиаком; о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения содержания цитратно= растворимых Форм Р О - при одновремен.;ном .упрощении .процесса за счет. сокра. щения потерь аммиака и уменьшения .выброса фторисхых соединейий, разло жение фосфатного сырья ведут при .весовом соотношенйи H

:весовом соотношении Н РО4 .TCa0, NgO

В О в фосфате, равном 0,9-2 2з1,0, . Щ

:а полученную пульпу нейтрализуют пе.» ред грануляцией и сушкой продукта;

1017697

Изобретенйе относится К праизвсдст ву минеральных удобрений.

Известен способ получения фосфор содержащего удобрения, например двойного суперфосфата, путем разложения природного фосфата фосфорной кислотой 5 в присутствии серной кислоты при весовом отношении H S04 .Р О фосфорной кислоты 0,07-0,08:1,0 и весовом атно. шении НЗР04 к сумме СаО, MgO, R O y в фосфате 2,6-2,8:1,0 с последующей 10 сушкой пульпы, грануляцией продукта, нейтрализацией известняком свободной

Н Р04 и досушкой гранул (1) .

Известен также способ получения удобрения, включающий разложение фос фатов фосфорной кислотой при отношении Н РО4. к сумме СаО, MgO, RgO в . Фосфате 0,34-0,88:1,0 с последующей ,грануляцией и сушкой продукта (2) .

Недостаток указанных способов сос-, оит в наличии свободной фосфорной ислоты в реакционной массе на всех стадиях ее переработки, что усложняет процесс сушки,.приводит к коррозии оборудования, ухудшает качество готового продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности и достигаемо. му результату является способ получе. ния удобрения, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты, грануляцию, сушку и нейтрализацию аммиаком полученного продукта.

Согласно этому способу фосфатное .сырье разлагают фосфорной кислотой в 35 присутствии серной кислоты при весовом отношении H SO4.Р О фосфорной кислоты 0 05-0,09:1,0 и весовом отношении Н РО4 к сумме CaO, MgO, . R

Недостатки способа cocTosiT B чении удобрения с повышенным содержа" нием водорастворимой формы Р О5-(85%), что приводит к вымыванию из почвы значительной части фосфорного ангидрида: сложности технологического процесса за счет увеличенных потерь ам-, 5 миака (до 10Ъ) и выделения фтористых, соединений (10-15%) на стадии сушки, что треДует наличия больших объемов абсорбционного оборудования.

Цель изобретения - повышение содержания цитратнорастворимой формы

Р О при одновременном упрощении процесса за счет сокращения потерь аммиака и уменьшения выброса фтористых соединений. 65

Данная цель достигается тем, что согласно способу, включающему разложе ние Фосфатного.сырья фосфорной кис" лотой в присутствии серной кислотЫ, грануляцию полученной пульпы, сушку и нейтрализацию полученного продукта аммиаком, разложение фосфатного сырья ведут при весовом соотношении H SO4 .

Р О фосфорной кислоты, равном 0,10,5:1г0, и весовом соотношении Й РО к сумме CaO, MgO, R в фосфате, равном 0,9-2,2 1 О, а полученную пульпу нейтрализуют перед грануляцией и сушкой продукта.

При обработке фосфата фосфорной кислотой в присутствии увеличенной нормы серной кислоты происходит полное разложение карбонатных соединений, вскрытие основной массы фосфатных зерен.и изменение кристалличес- кой структуры неразложившейся части фосфата, который в присутствии кислых солей, образующихся на стадии аммонизации пульпы, и в процессе последующей термической обработки на стадии сушки продукта переходит в дос1 гупную для усвоения растениями форму.

При работе с соотношением Н Б04:

Р О фосфорной кислоты менее 0,1 разложение фосфата замедляется, в аммонизированной пульпе наряду с уменьшейием содержания водной формы Р о падает содержание и цитраткорастворимой (усвояемой) формы на стадии аммонизации пульпы реакционная масса густеет, что приводит к ухудшению условий грануляции продукта, и соответственно к уменьшению выхода товарной фракции (1-4 мм).

При соотношении H SOg Р О фосфорной кислоты более 0,5 происходит вспенивание реакционной массы за счет интенсивного разложения карбонатных соединений, а также зна ительно увели. чивается количество водной формы фосфорного ангидрида в готовом продукте.

Результаты представлены в табл, 1, Кроме этого, с увеличением расхода серной кислоты в продукт вводится дополнительное количество баласта, что снижает общее содержание в нем пита-тельных элементов.

Для производства фосфорсодержащих удобрений используют фосфатнае сырье многих месторождений, которое имеет различное содерх<ание CaO, MgO, Аl О,;

Перечисленные соединения при обработ. ке фосфатного сырья фосфорной кислотой переходят в соответствующие фосФаты СаО в Са(Н РО),) ЫдО в

Mg(HYPO+) A1 О. и Ге, О в А1РО и

ГеРО4, Для определения необходимой нормы фосфорной кислоты нужно знать, какого состава фосфат подвергают разложению фосфорной кислотой и если состав сырья переменный,то отношение фосфат:

1017697 г

Р О,-фосфорной кислоты не может характерйзовать состав реакционной массы.

Кроме того, при расчетах нормы фосфорной кислоты, идущей на разложе ние фосфатного сырья, необходимо . знать количество свободной Н РО4, имеющейся в экстракционной фосфорной кислоте.

Если известно, что ЭФК содержит, например 30% Р О, то иэ этого количества только свободная кислота мо- 10 жет участвовать в процессе разложения, так Как в указанные. 30% входит и связанный в различные соли фосфорный ангидрид, который не участвует в процессе разложения фосфатного 15 сырья. Поэтому для характеристики качественного и количественного . состава Фосфатных,пульп, а значит и готового продукта, может служить только один показатель, а именно отношение свободной Н РО4 к сумме условных окислов металлов, входящих в состав сырья.

При обработке Фосфата фосфорной кислотой с отношением НЗРО4 .. ЕСаО, MgO, RgO3, равном 2.,6-2,8:1,0, в фос фатную пульпу переходит 85-90Ъ фосфорного ангидрида в воднорастворимой форме, а усвояемая форма составляет

97-: 99Ъ (1).

Уменьшение отношения Н РО4 ..XCaO

NgO. R O до 0,34-0,88 приводит к уменьшению не только содержания водной формы Р40, но и усвояемой. При указанном отношении, равном 0,3-0,4, количество водной формы Р 0 42-43Ъ, З5 а усвояемой 62-64Ъ от общей. Увеличение отношения до 0,88 приводит к получению продукта, содержащего 65% в водной форме и 80% в усвояемой от общей формы Р40 (2) . 40 ,При работе с отношением Н РОА..Х

СаО, NgO R O менее 0,9 получаемая пульпа загустевает на стадии аммонизации, что приводит к падению не только вадорастворимой формы, но и усвоя- 45 емой формы фосфорного ангидрида,-а также резко ухудшаются условия грануляции продукта.

При соотношении НЗРО4 ..=.ьСаО, MgO, R O> более 2,2 происходит значитель; ное увеличение водорастворимой формы

РдО .

Необходимость выбранных интервалов при соотношении окислов представ-: лена в табл. 2.

Введение в процесс стадии аммони- 55 зации фосфатных пульп позволяет значительно снизить содержание водной формы, практически исключить потери аммиака, имеющие место При нейтрали" зации аммиаком Твердого продукта, и свести к минимуму выделение Фтористых соединений на стадии грануляции и сушки продукта.

Пример 1. 15 т фосфорита со.держащего 45% окислов СаО, Ng0, R G><: разлагают 100 т фосФорной кислоты содержащей.20% .общей P O« 14 23 т свободной Н РО4. и 1 0 т Н SO4 ° Отис" шение Н ЯОА . Р О фосфорной кислоты .равно 0 1:1, О. Отношение свободной .Н РО4 .".ЕСаО, МдО, R

Полученную пульпу аммонизируют в жидкой. Фазе до рН 3 -4, гранулируют и сушат в барабанном грануляторе-сушилке. Выход фракции 1-4 мм 90-91%.

Выход продукта 60,7 т.

Cocтав продукта, Ъ: Р Ц 39,0)

Р20 а37,4; Р С а 21,0; Н 5,0.

Пример 2. 15 т фосфорита, содержащего 45Ъ окислов СаО, NgO, R O, разлагают 100 т фосфорной кис" лотй, содержащей 20% общей Р О, 14,23 т свободной Н РО4 и 10.т H SQ

Отношение Н Я04 .Р20 фосфорной кислоты равно 0,5:10. Отношение сво бодной Н РО4 . СаО, NgO, В О. равно

2,11:1,0. Полученную пульпу аммонизируют в жидкой фазе до рН 4:,0, гранулируют и сушат. Выход фракции .

1-4 мм. 92Ъ. Выход продукта 74 т.

Состав продукта, Ъ г Р О д 32; Р О

31,4; P Op 8,24) N 4,6.

Пример 3. 35 т фосфорита, содержащего 45% окислов СаО, MgOi

R O, разлагают 100 т фосфорной кислоты, содержащей 20%орш. Р О

14-,23 т свободной НэРО4 и 10,0 Н<ЯО4, Отношение Н,2ЯО . Р О фосфорной кислоты равно 0,5:1,0, Отношение свободно1

НЗРО -.ХСаО, Mgp, R О равно 0,9:1,0.

Полученную пульпу аммонизируют в жидкой фазе до рН 2,8-3,0 гранулируют и сушат. Выход фракции Ь-4 мм 80-85%.

Выход продукта 94 т.

Состав продукта, %: Р2 О 20; Р О .

28 20 Р .О ЬОАД3 5; И 4,2

Ъ

Предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет получить удобрения, содержащие 44-60Ъ фосфорного ангидрида в водорастворимой Форме, а.остальное в цитратнорастворимой от .отщего содержания Р О (в прототипе 85%) и упростить процесс за счет сокращения потерь аммиака и выбросов фтористых соединений.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения способа составляет

:2960,.4 тыс. руб.

1017697

Таблица 1 ееаве еее еееееее

Содержание в аммониэированной пульпе фосфорного ангидрида, я. 6.овш, Выход товарной фракции (1-4 мм) из сушки"грануля. тора, В

Н 804 Рк 4у фосфорной кислоты а ю

Р 0 вщ, ° веееюваююю ююввеююююа юввююее Ввеввв

80-82

95-96

96-9 7

0,08,О 20

96-98

0,33

0,5О

96-98

9.бю98

О, б б

4Ф °

Таблица 2 ю Ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю в

Содержание в аммонизированной пульпе фосфорного .ангидрида, % от Рд ОТО

Выход заварной фракции (1-4 мм) из сушилки-Qранyвв лятора, Ъ

< се в

0,80

8 0-81

34-35

40-45

8-,МО., 90

1 i 05

1 26

1 58

2,20

69 72

3 16

Составитель T Доктрина

Редактор И.Иитровка Техред Т.Фанта. Корректор А.Дзятко

Заказ 3473/26 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Пат нт, г.ужгорбд, ул.Проектная, 4

40-45

50"51

52-53

53-54

55-57

70-78

44-45

45-47

49-50 .

51-52

69- 61

93 94

93-94

94-95

94- 95

95-9 б

95-96

55 60

75-80 . 85-90

91-92

80-85

89-90

90-91

90-91 .91-92

91-92