Установка для получения экстракционной фосфорной кислоты из низкосортного высококарбонатного фосфатного сырья

Установка для получения экстракционной фосфорной кислоты из низкосортного высококарбонатного фосфатного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается аппаратурного оформления процесса получения экстракционной фосфорной кислоты из низкосортных карбонатсодержащих фосфоритов и может быть использовано в производстве минеральных удобрений. Целью изобретения является повышение степени разложения сырья, точности и синхронности дозировки сырья и реагентов, создание оптимального температурного режима, увеличение производительности процесса и улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Установка состоит из бункера фосфатного сырья, экстрактора, абсорбционного конденсатора, карусельного вакуум-фильтра и дополнительно содержит вакуум-декарбонизатор, связанный с одной стороны с бункером фосфатного сырья системой вакуумной транспортировки, с другой с экстрактором посредством барометрической трубы, изотопный плотномер, установленный на барометрической трубе и связанный с регулирующим элементом системы вакуумной транспортировки сырья, инерционный каплеотделитель, связанный с вакуумным декарбонизатором, экстрактором и абсорбционным конденсатором. На установке достигнута степень разложения сырья 98,1%, удельная производительность процесса 0,021 т/м<SP POS="POST">3.</SP>ч, концентрация вредных веществ в воздухе производственных помещений составила: фтористые соединения 0,9 - 1,1 мг/м<SP POS="POST">3</SP>

гидроксид серы 0,8 - 1,0 мг/м<SP POS="POST">3</SP>. 1 ил.

СГ?FO СОFÇБ TГКИХ

ГГЭI FÈЛ ПИГ ГИ II < К ИX

FfÑÏ×6ËÈV

<(l?(С 01 В 25/225

Г ОСУДЛРГ ГГ<БННБ<И KOMVIF F F пс? изОБРБ тГ< <иям и О1 кРытиям пРи Гкнт сссР

1,1 б з

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817611/26 (22) 22,02.90 (46) 15.08.91. Бюл. N 30 (72) В. В. Штоллер. A.A. Áóëà Floe, Э. Б.Абрэмович, А.П,Яковлев и Л.А.Руденко (53) 661 634.2 (088 8) (56) Яхонтова F.Ë Петропавловский И А

Кармышов В.Ф., Спиридонова И.А Кислотные методы переработки фосфэтного сырья.

М.: Химия, 1988, с, 17. (54) УСТАНОВКА, )ЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОИ ФОСФОРНОИ КИСЛОТЫ

ИЭ НИЗКОСОР1НО! О ВЫСОКОКАРБОНАТНОГО ФОСФАТНОГО СЬ(РЬЯ (57) Изобретение к,?Бэе <ся аппэрэтурного оформления процесса получения экстраКLIÈÎÍHÎИ фОСфОРНОИ кИСЛОтЫ Иэ НИЗКОСОРтных карбонэ?содер к,<ших фосфоритов и может быть использовано в производстве минеральных удобрении Целью изобретения является повы <гение степl .Hv< разложения сырья, точности и синхронности дозировки сырья и реагентов. создание оптимального температурного режима, увелиИзобретение относится к области àïïàратного оформления процессов получения экстракционной фосфорнои кислоты (ЭФК) из низкосортных карбонэтсодержэщих фосфоригов и может быTb использовано в производстве минеральных удобрений.

Наиболее близкой к предллагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для получения

ЭФК, включающая экстактор, карусельный вакуум-фильтр, абсорбционный конденсатор и бункер.

„„ .? () „„1669858 А1 чение производительности процесса и улуч ше и санитарно гигиени <еских условий труда. Ус<эновкэ состоит из бункера фосфлгного сырья. экстрактора, абсорбционного конденса<ора, карусельного вакуумфильтра и дополнительно содержит вакуум-декэрбонизатор, свяээннь<и с одной сторо <ы с бункером фосфатного сырья системои вакуумной транспортировки, с другой с экстрэктором посредством бэрометрическои трубы, изотопный плотномер, установленныи нэ барометрическои трубе и связанный с регулирующим пементом систе<.<ы вакуумной транспортировки сырья, ин< ? IIL

Hhlx веществ в воздухе производственных помоще«ий составила: фтористые соединения О,Э 1,1 мгlм, гидроксид серы 0,8-1,0 э мF/м 1 ил.

Недостатком данной установки являются относительно невысокая степень разложения 86,8% при переработке ниэкосортного фосфатного сырья с высоким содержанием корбонатов за счет агрегатирования дисперсных частиц сырья и низкая производительность процесса 0,015 т/м ч

3 вследствие интенсивного пеновыделения, наличие внешнего контура с ваккум-испарителем для охлаждения рециркулируемой части продукционной пульпы и недостаточно высокая точность и синхронность дозиров1669858 ки реагентов. Осгаточное содержание Р20 в фосфогипсе 1,46;,. К недостаткам известной установки дигидратного процесса при переработке высококарбонатного фосфатного сырья можно также отнести и высокое содержание фтористых соединений в воздухе производственных помещений 9,1-12,6 мг/м вследствие забивания Рентиляционз ных каналов стабильной пеной, содержание

ЯОэ 6,2-9,3 мг/м", Целью изобретения является увеличение производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что установка для получения экстракционной фосфорной кислоты, включающая экстрактор, карусельный вакуум-фильтр, абсорбционный конденсатор и бункер, снабжена ваккумным декарбонизатором, связанным с экстрактором берометрической трубой, изотопным плотномером, системой вакуумной транспортировки фосфэтного сырья и реагентов и каплеотделителем.

На чертеже схематично изображена установка для получения экстракционной фосфатной кислоты из низкосортного высококарбонатного фосфатного сырья.

Установка включает экстрактор 1, карусельный вакуум-фильтр 2. абсорбционный барометрический конденсатор 3, бункер фосфатного сырья 4. вакуумный декэрбонизатор 5 с барометрической трубой 6, изотопный плотномер 7, установленный нл барометрической трубе и связанный с регулирующим клапаном системы вакуумной транспортировки 8 фосфатного сырья и оборотного раствора, и инерционный каплеотделитель 9.

Установка работает следующим образом.

Низкосортный высококэрбонлтный фосфорит из бункера 4 и второй фильтрат с карусельного вакуум-фильтра 2 через промежуточную емкость за счет разрежения в вакуумной системе транспортировки 8 поступают в декарбониэатор 5. Обработанная пульпа по барометрической трубе 6 самотеком подается в экстрактор 1, туда же поступает серная кислота (92,5 ). После разложения пульпу направляют на карусельный вакуум-фильтр 2. Первый фильтрат после отделения от него воздуха через распределительную коробку поступает в емкости в качестве продукционной кислоты, Второй фильтрат (060poTllblvl раствор) подают в промежуточную (буферную) емкость, которая одновременно предназначена для создания гидравлическог о затвора. В реакторе 5 создают разрежение порядка 30 60

КПа, Выделившиеся в декэрбонизаторе газы и неразрушенную пену через инерцион5

55 ный кэплеотделитель 9 направляют в абсорбционный барометрический конденсатор 3, где их промывают водой, На барометрической трубе 6 декарбонизатора 5 установлен изотопный плотномер 7, связанный посредством исполнительного блока с регулирующим элементом системы вакуумной транспортировки пульпы на контролируемом вертикальном участке барометрической трубы 6 подается команда на закрытие регулирующего клапана системы

8. Открытие регулирующего клапана и поступление сырья из бункера 4 s систему вакуумной транспортировки осуществляется после снижения плотности пульпы в барометрической трубе 6 до минимально возможного значения. Дозироллние второго фильтрата осуществляю г с помощью другого регулирующего клапана, связанного с уровнемером промежуточной емкости.

Использование пониженного давления в реакторе для декарбонизэции позволяет . увеличить скорость химической реакции вследствие удаления одного из продуктов (СОр) и повысить степень декарбонизации фосфоритов, поступающих на обработку в экстрактор, создают благоприятные условия для удаления пенного продукта из аппарата (за счет разрушения пены и последующей утилизации ее в кэплеотделителе) и исключения попадания его в экстрактор, Кроме того, деклрбонизация в замкнутом объеме искл,очэет газовые Bbl бросы в атмосферу цеха и позволяет улучшить слнитлрно-гигиенические условия труда в производственных помещениях, В предллгаемои yt-.òàíîâêå точность и синхронность дозировки фосфлтного сырья и смеси кислот обеспечивается путем снабжения вакуумного декэрбонизаторл барометрической трубой с установленным на ней изотопным плотномером (типа ПР-1024), связанным с системой вакуумной транспортировки. Преимущества использования радиоизо опного плотномера заключлются в его повышенной чувстаительности и в том, что он ус1лновлен на вертикальном участке барометрической трубы (где отсутствуют зэсгойные зоны). Это позволяет в огличие от обьемного или весового дозэторов, применяемых в технологии получения ЭФК, реагировать на изменение плотности пульпы, направляемой в экстрэктор, и регулировать соотношение твердой и жидкой фэз. Снабжение установки каплеотделителем инерционного типа позволяет выделить жидкую фазу из вакуумной системы, соединяющей декарбонизатор и барометрический конденсатор. и тем самым уменьшить нагрузку на последнии.

Снабжение установки для получения

ЭФК из низкосортного высококарбонэтного фосфатного сырья вакуумным декарбонизэтором способствует созданию оптимального температурно о поля в системе путем охлаждения пульпы. Понижение температуры пульпы происходит за счет уменьшения температуры кипения при пониженном парциальном давлении в аппарате и интенсивном барботировании СОз в результате разрушения карбонатов. Регулирование температуры. интенсивное перемешивание и охлаждение реакционной массы (на 3-10 С) в вакуумном декарбонизаторе способствует наиболее полному выделению гипса в виде хорошо фильтрующихся кристаллов.

Пример. 100 кг фосфоритэ состава, вес ; Р20 16; СаО 48; А!20з 2,2: Ре Оз 1.6;

MgO 0.5; н.о. — 6, обрабатывают в вакуумном декарбонизаторе 350кг оборотного раствора фосфорной кислоты с температурой

85 С, содержащего, г/л: Р О 62, 504 54 при разрежении 50 КПа и перемешивании в течение 8 мин. Образующаяся суспензия (76 С) с остаточным содержанием С02 в твердой фазе 1,4 поступает на стадию разложения в зкстрактор. Туда же подается серная кислота (92.5 ) в количестве 95 кг.

Экстракционное выщелачивэние производится в течение 3 ч при равновесной концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы 85 г/л, соотношении Ж.Т, равном

2,72, и температуре 82"С. Полученную пульпу фильтруют и фосфогипс промывают 217 кг горячей (90 С) воды. Первый фильтрат в количестве 260 кг, содержащий, г/л: Р205

115, S04 85 разделяют на две части. Часть выводят в качестве товарной ЭФК, а оставшуюся часть объединяют с 331 кг второго

40 филь> рата и в качестве оборотного раствора подэк>т B вакуумный декэрбонизатор 242 кг про> ытого фосфогипсэ с влажностью 40 и остаточным содержанием Р20в, равным

0 21,4 и выводят из процесса. Степень разложения фосфоритов при переработке на пр"длагэемои установке составила 98,1 .

Удельная производигельность предлагэемг>й установки составляет 0,021 т/м ч.

1э> «м образом, удельная на>рузка по твердому возрастает на 28,6 "/.

Использование вакуумного декарбонизатора, инерционного каплеотделителя, систе 1II автоматического регулирования процесса разложения и вакуумной транспортировки позволяет снизить концентрации вредных веществ в атмосфере цеха. Так. концентрация фтористых соединений сос гэвилэ 0 9 1,1 мгlм, ЯОз 0,8- 1,0 мг/м .

3 з

Формула изобретения

Установка для получения зкстракционнои фосфорнои кислоты Йз низкосортного высококарбонатного фосфатного сырья, включающая бункер фосфатного сырья, зкстрактор, абсорбционный конденсатор, карусельный вакуум- >ильтр, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса, она дополнительно содержит вакуумный декарбонизатор, связанный с одной стороны с бункером фосфэтного сырья системой вакуумной транспортировки сырья, с другой — с зкстрэктором посредством барометрической трубы, изотопный плотномер, установленный на барометрической трубе и связанный с регулирующим элементом системы вакуумной транспортировки сырья; инерционный каплеотделитель, связанный с вакуумнымм декарбонизатором. экстрактором и эбсорбционным конденсатором, 1669858

Составитель Г.Целищев

Редактор М.Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор С;Черни

Заказ 2711 Тираж 285 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101