Способ получения фосфорного удобрения длительного действия

Способ получения фосфорного удобрения длительного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГО УДОБРЕШЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ,включающий размол фосфатного сырья, двухстадийную обработку образовавшейся суспензии серной кислотой с подачей на первуюстадию части суспензии и отделение гипса, обработку оставшейся части суспензии на второй стадии оборотным раствором после отделения гипса, отделению образовавшегося фосконцентрата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, отличаю щ и и с я тем, что, с -целью увеличения выхода Р20с в готовом продукте и увеличения содержания в нем f г Отводы «обработку серией кислотой на первой стадии ведут 15-20% суспензии при рН 1,2-1,7 и Т:Ж 1:8-12 до полного разложения фосфатов, а обработку, оставшейся части суспензии проводят оборотным раствором до рН 3,7-4,0.

s А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) зсю С 05 В 11/08

ORHGAHHE ИЭОБРКткниЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHpblTHA (21) 3671758/23-26 (22) 13.12.83, (46) 23.12.84. Бюл. М- 47 (72) Н.Н,Треущенко, А.Ю.Румянцев, В.Н.Белов, Т.P.Àâåçäæàíîâ, Н.К.Шувалова, В.Н.Шохин, А.Е.Татарский и В.А.,Скоробогатов (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета (53) 631.85(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 977442, кл. С 05 В 11/02, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 3536795, кл.С 05 В 11/08, 07.01.83 (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГО

УДОБРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ,включающий размол фосфатного сырья, двухстадийную обработку образовавшейся суспензии серной кислотой с подачей на первую стадию части суспензии и отделение гипса, обработку оставшейся части суспензии на второй стадии оборотным раствором после отделения гипса, отделению образовавшегося фосконцентрата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения выхода Р О в готовом продукте и увеличения содержания в нем

° Р О а д „обработку серной кислотой на первой стадии ведут 15-20Х суспензии при рН 1,2-1,7 и Т:Ж 1:8-12

З до полного разложения фосфатов, а обработку, оставшейся части суспензии проводят оборотным раствором до рН 3,7-4,0.

1130556

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений, получение активированного фосфорита, являющегося эффективным удобрением длительного действия.

Известен способ получения удобрения длительного действия в котором после размола фосфатного сырья и анионной флотации сгущенную фосфоритную суспензию обрабатывают серной 10 кислотой в две стадии, затем образовавшийся гипс и нерастворимый остаток отделяют катионной фпотацией с получением концентрата, содержащего 32Х Р 05, 167 Р205 в причем 15

2 5овц последний дойолнительно обрабатывают фосфорной кислотой. Полученный продукт содер т 38-407 Р2 О

24-28» Р20> с 18,5-20Х Р205 воДы и

Недостатком этого способа являет- 20 ся сравнительно невысокий выход

Р О в готовый продукт из-эа потерь

P О при отделении гипса, на который

5Чсе осаждается часть дикальцийфосфата на второй стадии активации, а также из-за наличия катионной флотации после сернокислотной активации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ по лучения фосфорного удобрения длительного действия, в котором после размола фосфатного сырья и первой флотации, сгущенную фосфорную сус- 35 пензию обрабатывают серной кислотой в две стадии, причем на первую стадию подают 50-80 сгущенной суспензии и обрабатывают до рН 1,82,4, на вторую стадию вводят осталь- 40 ную суспензию и обработку ведут при рН 4,1-4,,5, при этом после первой стадии гипс отделяют на классификаторе, а после сернокислотной обработки нерастворимый остаток 45 катионной флотацией с получением концентрата, содержашего 30-357 Р> О> и 18-20Х Р20,,1,последний дополнительно обрабатывают фосфорной кислотой при ее концентрации в жидкой фа- 50 зе пульпы 17,5-37Х Р205.Полученный продукт содержит 37-40Х Р ОЧсер2529Х P205„, „ 19 21Х Р 05 е „„,. Расход кислот на 1 т готового продукта: серной 150-230 кг мнг, фосфорной 55

185 кг Р О> выход Р 05 в готовый продукт от содержания в исходной руде 83,3-85 4Х 121

Недостатком известного способа является сравнительно невысокий выход Р20 и недостаточно высокое содержание Р 05 в готовом продукте.

Целью изобретения является увеличение Р2 О в готовый продукт и увеличение содержания в нем Р2 О

2 5 воДА

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фосфорного удобрения длительного действия, включающему размол фосфатного сырья, двухстадийную обработку образовавшейся суспензии серной кислоты с подачей на первую стадию части суспензии и отделение гип.са, обработку оставшейся части суспензии на второй стадии оборотным раствором после отделения гипса, отделение образовавшегося фосконцент- . рата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, обработку серной кислотой на первой стадии ведут 15-20Х суспенэии при рН,1,2-1,7 и T:Æ=1:8-12 до полного разложения фосфатов, а обработку оставшейся части суспензии проводят оборотным раствором до величины рН

3,7-4,0 °

На первой стадии суспензию {15-20%) срабатывают серной кислотой до рН

1,2-1,7. При таких концентрационных условиях происходит разложение фосфатов по реакции.

2Са Г(Р04) + 6Н2504+ 12Н О =

= ЗСаГНzР04) + 6CaS04 12 H О +

+ СаГ

2.

В этих условиях происходит растворение фосфатной части и кристаллизация гипса, Процесс протекает"при о

30-80 С, Т:Ж = 1:8-12 в течение 1520 мин. Степень извлечения P О в

2 5 раствор составляет 96-987. при извлечении карбонатов до 75Х. Расход кислоты 150-,230 кг мнг на 1 т концентрата. При данных условиях осаждения дикальцийфосфата не происходит. Отношение Т:Ж=8-12 на первой стадии необходимо для более полного и более быстрого извлечения фосфата в жидкую фазу.

Затем производят отделение гипса на фильтре, Жидкув фазу подают на вторую стадию, куда поступает остальная часть суспенэии. Процесс осаждения Р20 в твердую фазу протекает при 40-80 С, T.:Æ=l:2-3 при времени взаимодействия 20-45 мин. Осаждение Р О в твердую фазу в данных условиях происходит достаточно полно.

Более высокому рН соответствует и более полное осаждение Р2 О . В данных условиях оптимальным (по лабораторным данным является интервал рН 3,74,0. Процесс смешения с фосфорной кислотой протекает в аналогичных известному способу условиях. В табл.! приведена сравнительная характеристика предлагаемого и известного 10 способов.

Пример 1.100 кг фосфатного сырья с содержанием Р О 9,77 (месторождение Марду) размалывают в шаровых мельницах, Размолотый материал подвергают катионной флотации с применением в качестве флотореагентов

AHII. После этого флотконцентрат в виде суспензии сгущается до содержания твердой фазы 65Х. Количество суспензии в пересчете на. сухой продукт 30 кг при содержании 287 Р2 О .

Сгущенная суспензия в количестве

49,9 кг направляется в пульподелитель, откуда 1.87 от общего количества суспензии (9 кг) обрабатывают в первом реакторе серной кислотой, подаваемой вместе с оборотной водой,,до рН 1 2 при 40оС, времени обработ ки 20 мин, Т:Ж=1:8 и количестве серной кислоты 3,5 кг мнг. Затем образовавшуюся пульпу подают на фильтр, где отделяют гипс. Образовавшимся оборотным раствором, содержащим

7Х P<0, обрабатывают остальные

82Х суспензии во втором реакторе при 40 С и Т:Ж=1:3 до рН 3,7 время взаимодействия 30 мин. Затем суспензия поступает на фильтр, где отделяется жидкая фаза, возвращаемая в процесс. Фосконцентрат, содержащий

317 P О, 237 P20 ), 15% Р20 воДц поступает на домол, куда подается

2,15 кг Р О в виде 287-ной фосфорной кислоты. Смешение протекает при

Т:Ж=1: 1, концентрации Р20с в жидкой фазе 17,5Х, Получейную фосфачную пульпу подают в аппарат БГС на сушку и грануляцию. При этом образуется 27,2 кг гранулированного

:,.50 активированного фосфорита, содержащего 377 Р20„О, 277. Р О „, . Выход PZ05 87Х е

Пример 2, 100 кг сырья состава по примеру 1 проходит подготовку аналогично примеру 1. Количество концентрата в пересчете на сухой продукт 29,8 кг при содержании Р О г 5

1130556 .4

?97.. Сгущенная суспензия в количестве 49 кг направляется в пульподелитель, откуда 15Х от общего количества суспензии обрабатывают в первом реакторе серной кислотой при рН 1,4. температуре 50 С и Т:Ж=1:10 в течео ние 20 мин. Количество кислоты

4,0 кг мнг. Затем образовавшуюся пульпу подают на фильтр, где отделяют гипс. Образовавшимся оборотным раствором, содержащим 7,4Х Р20, обрабатывают остальные 857 суспензии во втором реакторе при бО С, Т:Ж=1:3 рН 3,8 в течение 30 мин. После. этого суспензия поступает на фильтр. Концентрат состава 327 Р2 05ов 23Х 205

1 ОХ Р2 О,поступает HB домол куд подается 2,3 кг Р О фосфорной кислоты. Процесс протекает аналогично примеру 1. При этом получается

28,5 кг продукта, содержащего 38Х Р О ОВ„

P

Р О. 88Х.

Пример 3. 100 кг сырья проходит стадию подготовки аналогично.примеру 1. Количество концентрата в пересчете на сухой продукт 28,8 кг при содержании в нем 307 Р20 . Сгущенная суспензия в количестве 47,2 кг направляется в пульподелитель, откуда 20Х суспензии поступает в реактор для обработки серной кислотой. Обработка ведется при 50 С, Т:Ж=1:12 о в течение 20 мин до рН 1,7. Затем образовавшуюся пульпу подают на фильтр. После отделения гипса полученным оборотным раствором, содержащим 87 Р20, обрабатывают оставшуюся часть суспензии (80X) во втором реакторе при рН 4,0, Т:Ж=1-4 и 80 С.

Затем отделяют оборотный раствор и получают 30,4 кг концентрата, содержащего 35Х Рг05оы„, 22Х Р20 во4ы Вы89Хе

В табл.2 приведены примеры ввде» ния процесса получения активирован- ного фосфорита в предлагаемых пределах (примеры 1-3) и при значениях технологических параметров, вйходящих за нижний и верхний пределы примеры 4 и 5), и по изв дтным параметрам (примеры 6 и 7J.

Как видно из табл.2, ведение процесса при более низких значениях рН, чем предлагаемые, приводит к ухудшению качества продукта и уменьшению выхода Р20 за счет того, что на 1 стадии процесса в оборотном раст1!3055б

20

Способ

° Имеются

Имеются

Имеется

Имеется

50-80

1:2-3

15-20

1; 8-12 о

Температура, С рН

30-80 ! в8 2ю4

20-60

1,2-1,7

П стадия

Подача сусле нзин,%

Т:Ж

20-50 .1: 2-3

30-80

4 1-4,5

Имеется

1,5-1,8

80-85

1:2-3

30-.80

3,7 — 4,0

Имеется

Температура, С рН

2-3

Имеется

Отсутствует

5-7

P2oi Оещ

30-35

30-35 воре появляется избыточная свободная серная кислота, которая ухудшает процесс осаждения Р О на П стадии эа счет осаждения гйпса, причем увеличивается растворимость дикальцийфосфата. Уменьшение отношения T:I ведет к ухудшению разложения фосфатов на первой стадии, что . сказывается на резком возрастании потерь Р20 с гипсом. 10

Ведение процесса при более высо. ких значениях рН, чем предлагаемые1 также приводит к снижению качества удобрения и увеличению потерь Р О, так как увеличение количества подаваемой суспензии ведет к повышению рН, следовательно, ухудшается растворимрсть фосфатов, уменьшается содержание Р1,0 в оборотном растворе.

Характеристика процесса

Размол фосфатного сырья, флотация карбонатов и нерастворимого остатка, сгущение фосфоритной суспенэии

Обработка серной кислотой в две стапин

1 стадия

Подача суспензии,%

Т:Ж

СодеРжание P О в оборотном растворе,%

Отделение гипса после 1 стадии

Потери Р О,%

2 60 М

Отделение нерастворимого остатка последующей флотацией

Потери P О :., %

2 1a66(Состав полученного концентрата

Интервал рН на первой стадии 1,2.

1,7 является оптимальным, так как более низкое рН свидетельствует об избытке серной кислоты, а более вы» сокое рН ведет к недораэложению фосфатов. Бопее высокое отношение

Ф

Т:Ж ведет к уменьшению содержания

Р20 в растворе, а более низкое к недоразложению фосфатов. Количество подаваемой суспензии на 1 стадию (15-20% ) является оптимальным, так как при этом достигается достаточно высокое содержание Р О в оборотном растворе при практически полном разложении фосфата, По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет увеличить выход Р20 в готовыи продукт до

87-89% при повышении содержания в нем Р20, до 22-23%.

2 % Оафн

Таблица 1

Известный Предлагаемый

1130556

Продолжение табл.1

Способ

Характеристика процесса

Предлагаемый

Известный

23-24

18-22

Отсутствует

Имеется

Р2 0 0 1с

2 $ во ы

Смещение с фосфорной кислотой

1-3

Имеется

Грануляция и сушка

Показатели процесса

Состав готового продукта у 2. овы,.

Р105 )es

2 5 Sopы

Потери Р205

ВыхОд Р О В готовый, продукт %

37-40

25-29

l9-21

14 ° 6-16,7

83,3-85,4

Таблица 2

1 стади

Потери P О

Содержание

2 д 8од в родукте

П стадия

ОбНа стадии фло тации

На старН Т:Ж

Подача сус пензии

Т:Ж Содержа2 5 в обоПодача сус пензии, Е рН

Пример щие дии отделения гипса ротном растворе

18 1,2 1:8 7

Отсутст- 13 вует

80 3,7 1:3 2

22

16

15,2 19

16,0 20

40 2 0 4 3 1:3 1 ° 8

Составитель Т,Докшина

Редактор Н.Джуган Техред Л.Микеш Корректор М.Демчик

Заказ 9510/20 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филипп ППП "Патент", г.ужгород, .ул.Проектная,4—

15 1,4 1:10 7,4

20 1 7 1:12 8

10 0,8 1:6 9

30 2 1 1:14 6

50 . 1,9 1:2 - 4,0

85 3,8 1:3 3

80 4 0 I :4 2

9029121

70 4,1 1:5 5

60 4,1 1:2 1,5

37-40

26-30

22-23

11-13

87-89 — 12!!

30 — 36