1225809 - Способ получения фосфорной кислоты

Способ получения фосфорной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО;1ИХ

PEGllYS JIHH (51) 4 С 01 В 25 231

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3769088/23-26 (22) 30.05.84 (46) 23.04.86. Бюл. В 15 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета (72) P.Þ.Çèíþê, П.П.Власов, Б.Д.Гуллер, М.А.Шапкин, А.И.Платонов, Ю.3. Гольдин,, А.А.Чмарин, А.А.Кузнецов, В.А.Виноградов и Л.С.Кашин (53) 661.634.2 (088.8) (56) Патент ГДР Р 59553, кл. С 01 В 25/22, опублик. 1968.

Авторское свидетельство СССР

Р 1147694, кл. С 01 В .25/231, 1983. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ, включающий обработку части фосфатного сырья оборотной фосфорной и частью серной кислотами с образованием суспензии дигидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте, перекристаллизацию дигидрата сульфата кальция в полугидрат, введение в суспензию полугидрата суль.,SU„„1225809 A фата кальция остального количества фосфатного сырья, отделение продукта от осадка полугидрата сульфата кальция фильтрованием, промывку осадка и возврат промывных вод на обработку сырья в качестве оборотной фосфорной кислоты, о твЂ” л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью снижения остаточного содер-, жания фтора в полугидрате сульфата кальция при сохранении высокой производительности фильтрации, суспензию дигидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте разделяют на два потока в массовом соотношении 1,83,0:1, меныпий поток обрабатывают

15-20Х от общего количества .серной кислоты и выдерживают 3-15 мин, объединяют два потока и перекристаллизацию ведут 2,0-2,5 ч.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что кислотами обрабатывают 85-90Х от общего количества фосфатного сырья, а в суспензию полугидрата сульфата кальция вводят остапьные 10-15Х сырья.

1225809

Изобретение относится к способу получения фосфорной кислоты сернокислотным разложением дигидратнополугидратным методом и может быть использовано в производстве минеральных удобрений и фосфорнокислых солей.

Цель изобретения вЂ” снижение остаточного содержания фтора в полугидрате сульфата кальция при сохранении высокой производительности фильтрации .

Пример 1. 850 мас.ч. (857 от общего количества) апатитового концентрата разлагают 850 мас.ч. (80,57 от общего количества) 92Х-ной серной кислоты и 2234 мас.ч. оборотной фосфорной кислоты (147 Р 05) в течение 3-4 ч. При 90 С и содержании в жидкой фазе 0,67. СаО и 0,3Х SO осаждают дигидрат сульфата кальция (ДГ). Полученную суспенэию разделяют на два потока в соотношении 1,8:1.

1405 мас.ч. суспензии (меньшая часть) смешивают с 200 мас.ч,. (19,5X)

927-ной серной кислоты. При этом в сернофосфорнокислотном растворе обработки содержится 15Х Н SO и 20

Р О . В результате разогрева суспензии (за счет теплоты разбавления серной кислоты) до 105 С время перехода дигидрата в полугидрат сульфата кальция (ПГ) составляет 8 мин (время выдержки). 2529 мас.ч. суспензии дигидрат сульфата кальция смешивают с 1605 мас.ч. активной затравки,образованной в результате предыдущей операции, и полученную смесь выдерживают в сернофосфорнокислотном раст воре, содержащем 257. P О и 6,4Х Н SO„, при 95 С в течение 2 ч для полного фазового перехода дигидрата в полугидрат сульфата кальция. 3774 мас.ч. суспензии полугидрата сульфата каль ция смешивают с 150 мас.ч. апатита (15Х), 316 мас.ч. оборотной фосфорной кислоты (14Х Р О,) и выдерживают при 100 С в течение 1 ч.

4240 мас.ч. суспензии (Ж/Т=2:1) разделяют на вакуум-фильтре с получением 1463 мас.ч. (37X) фосфорной кислоты, содержащей ЗХ Н ЯО„, твердую фазу промывают водой, промывные воды являются оборотной фосфорной кислотой. Коэффициент использования фос. фатного сырья составляет 98,5Х.

Производительность фильтрования пульпы полугидрата сульфата кальция не изменяется при выдержке более 5 ч ляет 97,87.

Производительность фильтрования пульпы полугидрата сульфата кальция не изменяется при выдержке более

5 ч и вначале составляет 1280 т/(м,ч) .

В сухом осадке содержится 0,0457 фтора.

Пример 3. 900 мас.ч. (90X) апатитового концентрата смешивают с

850 мас.ч. (84Х) 92Х-ной серной кис-.

Ю лоты и 2349 мас.ч. оборотной фосфорной кислоты (217. Р, О ). Процессы разложения апатита и кристаллизации дигидрата сульфата кальция протекают при содержании в жидкой фазе 1,2Х

СаО и 0,2 SO „,òåèïåðàòóðå 85 С в те55 и составляет вначале 1400 т/(м1ч) .

В сухом осадке содержится 0,037. фтора. В результате осуществления процесса в дигидратно-полугидратном процессе содержание фтора в полученной фосфорной кислоте по сравнению с известной не увеличилось.

Пример 2. 870 мас.ч. апатитового концентрата (87X) смешивают с 850 мас.ч. (83,57) 927.-ной серной кислоты и 2561 мас.ч. оборотной фосфорнОЙ кислОты (17,67 Р Оз). Процессы разложения апатита и кристаллизации дигидрата сульфата кальция протекают при 90 С в течение 3-4 ч и содержании в жидкой фазе 0,8 СаО и

47. SO Полученную суспенэию разделяют на два потока в массовом соотношении. 3: 1. 1070 мас.ч. суспензии (меньшая часть) смешивают с 176 мас.ч. (17,57) 927-ной серной кислоты. При этом в сернофосфорнокислотном растворе содержится 217 Р, О и 177 Н SO„.

В результате разогрева суспензии до о

1 10 С время перехода дигидрата в полугидрат сульфата кальция составляет

3 мин. 3210 мас.ч. суспензии дигидрата сульфата кальция (большая часть) смешивают с 1246 мас.ч. активной за30 травки, образованной.при предыдущей операции, и полученную смесь выдержиC. вают в -сернофосфорнокислотном растворе, содержащем 27,57. P Оз и 4, 57 о

Н SO при 95 С в течение 2 ч. Затем

4096.мас.ч. суспензии полугидрата

1 сульфата кальция обрабатывают

130 мас. ч.. апатига (137) при 95 С в течение 1 ч. После разделения суспензии на вакуум-фильтре получают

40 1313 мас.ч. (41Х) фосфорной. кислоты, содержащей 27 Н SO< . Коэффициент использования фосфатного сырья состав1225809

Таблица 1.

0,035

0,025

0,045

0,030

0,030, 0,025

1,8:1

3,0:1

1200

1230

2,5:1

1150

1,8:1

1350

1400

1,8:1

1450

10 чение 3-4 ч. Полученную суспензию разделяют на два потока в массовом соотношении 2,5: 1. 1171 мас.ч. суспенэии (меньшая часть) смешивают с !

62 мас.ч. (167) 927-ной серной кислоты. При этом в сернофосфорнокислотном растворе содержится 247. P 0 и

137 Н SO В результате разогрева суспенэии до 100 С время фазового перехода дигидрата в полугидрат сульфата кальция составляет 15 мин.

2928 мас.ч. суспенэии дигидрата сульфата кальция (большая часть) смешивают с 1333 мас.ч. активной затравки, образованной при предыдущей операции, и полученную смесь выдерживают в сернофосфорнокислотном растворе, содержащем 327 Р 0 и 3,97 Н SO„, при

95 С,в течение 2 ч. 3901 мас.ч. суспензии полугидрата сульфата кальция смешивают с 100 мас.ч. (107) апатита и 211 мас.ч. оборотной фосфорной кислоты (217 P 0 ) и выдерживают при

95 С в течение 1 ч. 4212 мас.ч. суспензии (Ж:Т = 2: 1) разделяют на вакуум-фильтре с получением 467 фосфорной кислоты, содержащей 17 Н $0„ .

Коэффициент использования фосфатного сырья составляет 97,5Х.

Производительность фильтрования пульпы полугидрата сульфата кальция не изменяется при выдержке более

5 ч и вначале составляет 1450 т/(м .ч) .

В сухом осадке содержится 0,055% фтора.Влияние предлагаемых режимов на фильтрующие свойства полугидрата сульфата кальция н остаточное содержание фтора в нем представлены в табл. 1.

5 Из данных табл. 1 следует, что только при выполнении предлагаемого способа в предлагаемых режимах произ,водительность фильтрации сохраняется высокой 1150-1450 кг/(м ° ч) (та10 кая же, как в известном способе), а остаточное содержание фтора в осадке значительно ниже, чем в известном (0,3-0,57), т.е. степень очистки от фтора повышается в 4,3-20 раз.

15 В табл. 2 показано влияние условий обработки части суспензии дигидрата сульфата кальция (при соотношении 2,5: 1) и его перекристаллизации на фильтрующие свойства полугидрата

20 сульфата кальция.

В табл. 2 производительность фильтрации представлена удельным объемным сопротивлением осадка полугидрата сульфата кальция, иэ которой

25 следует, что в предлагаЕмых условиях осуществления процесса удельное объ-. емное сопротивление осадка более чем в 1,5 раза ниже, чем в заинтервальных значениях, т.е. производитель3б ность фильтрации в эаинтервальных значениях, как обратная величина удельного объемного сопротивления, падает. При времени выдержки обработанной серной кислотой меньшей части суспенэии дигидрата сульфата кальция менее 3 мин перекристаллиаация происходит неполностью.

1225809

Продолжение табл.1

1450

1250

1300

1280

1260

1280

3,0:1

0,030

1380

1050

1,8:1

1020

3,3:1

890

2,5:1

1050 17

2,5:1

980

2,5:1

1,5:1

1000

Та блида 2

Ус ча

Удельное сопротивление

Соде ж.ф. з

Время выдерм ки, мин осадка, (r 10 ") м-2

110 11,4

120 7,0

160 7,8

100

8,2

140

14,2

Образуется смесь ангидрида и полугидрата сульфата кальция.

ВНИИПИ Заказ 2024/16 Тирам 450 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Умгород, ул. Проектная, 4

2,5:1

2,5:!

100 25

110 3

105 8

100 15

110 3

32 4,5

27 5,0

25 6,4

32 4,0

27 4,0

0,055

0,060

0,040

0,045

0,035

0,045

О, 035

О, 040

0,035

0,070, 0,035

0,025

Способ получения фосфорной кислоты

Патент 1225809