Способ получения гранулированного двойного суперфосфата

Способ получения гранулированного двойного суперфосфата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ получения суперфосфата вкпючает разделение фосфатного сырья на две части, обработку каждой из частей фосфорнокислотными раетео рами, объединение образовавшихся пульп в присутствии гексафторкремниевой кислоты, сушку и гранулирование массы, часть фосфатного сырья в количество 10-25% от общего потока обрабатывают раствором, содержащим 1-5% Р20б и 4-12% гексафторкремниевой кислоты , взятым в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение указанной части фосфата гексафторкремниевой кислотой до гидрофосфата и фторида кальция. Способ позволяет уменьшить содержание водорастворимого фтора в продукте от 0,6-0,7 до 0,25-0,4%. т.е. в 1,5-2,8 раза,3 табл. (Л с

((9) (()) союз советских социАлистических

РеспуБлик (s()s С 05 В 11/04, 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 (21) 4833041/26 (57) Способ получения суперфосфата вклю(22) 30.05.90 . ": . чает разделейие фосфатного сырья на две (46) 23,08.92, Бюл, ¹ 31 части, обработку каждой из частей фосфор(71) Ленинградский технологический ийстиб - " нокислотными раСтвбрами, объединение тут им. Ленсовета и Среднеуральский меде-.. образовавшихся пульп в присутствии гексаплавильный завод: . - .,-:, . фторкремниевой кислоты, сушку и"гранули(72) P,Þ. Зинюк, M.А. Шапкин, Б,Д. Гуллер; —. рование массы, часть фосфатйого сырья в

1О,3, Гольдин, Л.А, Смирнов, А.А, Кузнецов, количестве 10 — 25% от общего потока обраА,А. Чмарин, П,П, Власов, А.M. Халемский батывают расгвором, содер>кащим 1-5% и Р,Т. Петрова: .. ; ::. ::.: Р ОБ и 4 — 12% гексафторкремйиЕвой кисло(56) Авторское свидетельство СССР . - . ты, взятым в количестве, отвечающем норме ."К 793963, кл, С 05 В 19/02, 1978, -. - 90 — 150% от стехиометрии на разложение . Авторское свидетельство СССР,". ;; .указанной части фосфата гексафторкремни¹ 1555317, кл. С 05 В 19/02, 1988.:. ":: -:: -:евой кислотой до гйдряофосфата и фторида кальция, Способ позволяет уменьшить со(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРО.- . держание водорастворимого фтора в проВАННОГО ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТА дукте от 0,6 — 0,7 до 0,25-0,4/, т.е. в 1,5-2,8 раза, 3 табл, Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности двойного суперфосфата из природного фосфатного сырья и фосфорной кислоты, Известен Способ получения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырья на две части, обработку каждой из частей фосфорнокислотными растворами, сушку и гранулирование образовавшихся пульп.

Недостатком способа является сравнительно низкая степень использования вторичного фосфатного сырья, Наиболее близким к предлагаемому . процессу по технической сущноСти и до стигаемому результату является способ получения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырья на две час и, обработку каждой из частей фосфорнокислотными растворами, объединение образовавшихся пульп в присутствии гексафторкремниевой (Л кислоты, сушку и гранулирование массы. (., Ь, При этом гексафторкремниевуа кислоту (,Д вводят в виде раствора концентрации 2,57% в количестве 1-2,5 ч на 100 r фосфатного ц сыоья на стадию смешения (объединения) пульп, Способ позволяет повысить степень Мспользования фосфатного сйрья за счет предотвращения ретроградации Р205 при сушке и уг.ростить процесс в результате применения для сушки — грануляции высокоэффективного аппарата — барабанного гранул ято ра-сушил ки.

Недостатком способа является повышенное содержание в продукте водорастворимых соединений фтора (0,6 — 1,0 абс.%, что

1756315

Са(1 «2РОЛ)2+ -125 Г6 =

HI0

Са51Г6 2Ha0+2HoPOo, (2) фтарида кальция

20 в системе СаΠ— Р20; — PpSIFB — Н О и

25 качества продукта, палучае лага при сушке

3 отвечает 50-60 атн,% от суммарного их содер>кания), переходящих в почвенные растворы при использовании удобрения и загрязняющих окружающую среду, Это является следствием осаждения водорастворимого CBSIFB 2HzO при объединении суспейзий в присутствии гексафторкремниевой кислоты,.

Цель изобретения — снйжение содер>кания водорастворимого фтора в продукте (да

0,25 — 0,4%)

Поставлеййая цель достигается способом получения гранулированного двойного суперфосфата, включающим разделение 1 фасфатного сырья на две части, обработку основного количества (75 — 90%) фосфатнаго сырья фосфорной кислотой, а оставшихся

25 — 10 — фтарфа фарнакислотным раствором, содержащим 1 — 5% Р205 и 4 — 12%

H2SIF6, взятым B количестве, отвечающем норме 90 — 150% ат стехиометрии на разла>кение фосфата гексафторкремниевой кислотой да гидрафасфата и фторида кальция, объединение образовавшихся пульп, сушку и г :..чулирование массы, обусловливающая появление в продукте водорастворимой фториднай соли — кремнеОптимальное количество фосфатного сь1рья, направляемого на обработку фторфосфорсадержащим раствором, отвечает

10 — 25 . Уменьшение его ниже 10 нецелесообразно, так как при этом содержание вадарастворимаго фтора в продукте снижается незначительно - менее 0,1 абс,% (количества образующегося на данной стадии

CaF2 невелико), Повышение более 25%

Сопровождается снижением содержания водорастворимого Р205 (табл. 1) в суперфосфате (вследствие вь|деления больших количеств CBHPQp), т,е, ухудшением агрохи-. мической ценности удобрения. CocTBB раствара, используемога для обработки, BbI5p8H на основе данных о pacTBopMlëÎÑTè объединенной пульпы, Как видно из табл. 2, при испальзоваОтличие предлагаемого процесса от известного заключается в использовании для обработки одной из частей фосфатнога сырья вместо фосфорной кислоты фосфорнакислатного раствора, садер>кащега 1-5%

Р205 и 4 — 12% H2SIF6, взятого в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение гексафтаркремниевой кислотой данной части фасфатнcl o сырья, Таким образом, вводимая в процесс получения двойного суперфосфата добавка гексафторкремниевой кислоты используется для обработки части фосфата, а не всего патака пульпы после объединения;

Снижение содержания водарастваримого фтора в продукте обеспечивается бла " годаря созданию на стадии г1риготовпения части суперфосфатной пульпы условий, способствующих вь1делейию в твердую фазу фтарйда кальция по реакции

Ca 1I>Fg(P 0q)6+ Hz S i Fc+2 H j0=

4Са Fz$+GCBHP04+SI02, протекающей при обработке фосфата фтарфосфорсодержащими растворайи- определенного состава(1 — 5% Р205, 4 12% Н2ЯИ-6)

В отличие ат этого при осуществлении ро цесса по известному способу, т.е, при обработке объединенного потока пульпы гексафторкремниевой кислотой в значительной мере протекает реакция

30 нии растворов с малым содержанием Р20е (<1%), при всех исследованных концентрациях HzSIFB (2-16%) высушенный продукт характеризуется сравнительно высоким (ЯЯ-0;7 ) содержанием водорастворимых форм фосфата. Эта обусловлено образованием малых количеств фторида

35 кальция при обработке части фосфата фторсадержащим растворам соответствующего состава. Увеличение содержания Р О5 более 5% также нежелательно в связи с образованием CBSIFB 2НгО, легко выщела40 чиваемога водой. Оптимальные концентра- . ции HzSIFB отвечают. диапазону 4-12%.

Снижение содержания H2SIFI менее 4 у (табл. 2) сопровождается повышением уровня водарастворимаго фтора в продукте

45 (осаждения CaFz на стадии обработки практически не наблюдается). Кроме того, использование слабьй растворов HzSIF6 нежелательно, ввиду повышения энергозат-. рат при сушке. При использовании концен50 трированных растворов (>12 HzSIFB) вместо фторида кальция выделяется преймущественно кремнефторид, и доля водорастворимого фтора соответственно возрастает, 55 Влияние нормы гексафторкремниевой кислоты обусловлена необходимостью проведения на стадии обработки части фосфата реакции (1), с другой — нежелательностью осаждения значительных количеств фтора

5 1756315 6 на последующих стадиях, где образуется " жйт 46,2 / усвояемого РгОц и 0,7% водораCa SIFTS 2Н О..: и ; —.::.": : :: СтвОРИмсанго фтоРа.

Как видно из табл. 3, при йотрме H2SIFj, . : Пример 2, Получение продукта I! меньшей 90%, содержание водораствори"-- сорта. мого фтоРа в пРодУкте сохРанЯетСЯ на сРав - 5: В РеактУОРе №н 1 5;25 т/ч фосфоРитной нительнно высоком"УРовне; оно танкже Рфзско: - мУки (состав по пРимеРУ 1) обРабатывают возрастает при черезмерна вь1снокйх (более:- .- .7;7 т/ч раствора, содержиадщего 3% Р20 и

150%) нормах Н2ЯР6, к тому жес"при этом 8% НгЯ!Рв (йормра Н2ЯИ=6 на раэло>кение снижается доля Р205 в удобрении,,-, ., . -, фосфорита -.120% от стехитометрии). В ре- 10 акторе ¹ 2 24,75т/ч 182,5 jo общего количеПредлагаемая ссовокнудпннонснтньа: "приемов",-." ства) фосфорита обрабаты воюет 69 т/ч разделение фосфнатйого сырья на две части; зкстракционнсосй фосфорной кидслоты (30% обработка 10 — 25% фосфатного сыурьмя Р Оф пульпы из реакторов ¹ 1 и 2 поступафторфосфорсодержащим раствором со- - ют в реактор -смеситель N 3, из которого става 1-5% Р205, 4 — 12% Нф!Рв, взятым в" 15 образовавшаяся масса подается йа сушку и количестве, отвечающем норме 90 — 150%: грануляцйю в аппараты БГС, где контактиот стехиометрии на разложение указанной .- рует с гопочными "газами." В результате части фосфата гексафторкаемниевой кисло -.. : получают 64 т/ч двойного гнранулировай-" той до гидрофосфата и фторида кальция, " ного суперфосфата,"исоду ержащфго 43% обработка оставшихся 90 — 75% фосфата 20 усвояемаго Р О5 и 0,28% водорастворираствором фосфорной куислоты, обьедине- " мого фтора. При сушке в газовую фазу ние образовавшихся пульп в присутствии .: переходит 1,04 т/ч фтоpi (1,30"т/ч гексафторкремниевой кислоты, сушка й, :::: HySIFG), который абсорбирует водой с гранулированиен массы, явл я ется ново:й,,: получ ением 10;4 т/ч гекс афт.о р кремн иесоздает условия для улунчшейия качества 25" вой кислоты (10% Н Я!Рэ),, часть которой продукта; в частнсостй ci-йженйя содержа-::::, -, используют днляипригуонтовления .фторфосйия в нем водорастворнимого фтора c павы-:, - форсодержащего раствора требуемого шением его эконлсогической чистоты; "- ":.:-.",."::.::: состава. При о

В реакторе N- 1 7,1 т/ч фосфонритной": ния пульп и: при той же норме фсн"фор муки Кингисеппского месусторождеснрияс: ной кислонты продункт содержит 42,8% (29% PzOg, 5,5 С02, 2,7% фтора) обраба- --: усвояемого Р20э и 0,75% водораствориTb!BBIoT 5,2 т/ч раствора-, содержащего ::.".. мого фтора.

1% Р205 и 12% HzSIFg (норма HpSIFg на 35 . разложение фосфорита по реакции . :: Пример 3. В реакторе Й 1 — 3 т/ч

Са1оРЯРО !)6 + Н SIFg + 2Н О= 4CiF 2+ " . фосфаритйой мукй (состав по Примеру 1)

В реакторе ¹ 2 21,3 т/ч (75% общего:- " ro 5% Р О5"и 4%- .Н2SIFg (норма ldzSIFo на количества) обрабатывают 75,8 т/ч экстра- 40 разложение фосфорита 150% от стехиометкционной фосфорной Кислоть! (30 jp Pg05). ": рии). В ресактонре й. 2 27 т/ч фосфорита

Пульпы из реакторов М 1 и 2 поступают в" .." (90% от общего количества). обрабатывают реактор — смеситель M- 3, из которого абра- " . 68,2 т/ч зкстрамкционйой фосфорной кислозовавшаяся масса подается на сушку итра- ";. : ты (30% Р20 ), Пульпы из реакторов ¹ 1 и 2 нуляцию в аппараты БГС, где контактисрует 45 "постуйают в реактонр-смеситель № 3, из кос топочными газами. В резулоьтамте получают"". Yopot образовавшиеся массы подаются на

65,7 т/ч двойного гранулирбвапннного супер-":-"" "сушку и грануляцию в айпараты БГС, где фосфата, содержащего 46,4% Р2О5у . и- коннтнактируют с топочными газами, В ре-:

0,34% водорастворимого, Кроме того, при ":: зультате получают 63,8 т/ч двойного супер- сушке в газовую фазу переходит 1,02 т/ч 50 фосфата; содержащего 43% усвояемого фтора (1,29 т/ч PzSIFc), который абсорбиру- P20g и 0,39% фтора водорастворимого. При ет водой с получением 9,2 т/ч гексафторк- сушке в газовую фазу переходит 0,9 т/ч фторемниевой кислоты (14%), часть которой ра (1,14 т/ч HzSIFg), который абсорбируют используют для йриготовления фторфос- . водой с получением14,2 т/ч гексафторкремфорсодержащего раствора требуемого со-,55 ниевой кислоты (8% HqSIFj), часть которой става (12% P2SIF6, 1 % P206). . " " ." ":. :. -" -- используют для: приготовления фторфосПри осуществлении процессан по иэтве-:: форсодержащега раствора "требуй ot.o состному способу с введением того же коли- : става. чества гексафторкремниевой кислоты на ::- При осуществлении йроцесса ito извест- стадиа объединение пугнпы продунтсодер- : ному способу с испблrзованием Taro ие ко1756315 личества Г!рЯТе при ее введении на стадию объединения пульп и при той же норме фосфорной кислоты продукт содержит 42,6% усвояемого PzOs и 0,68% водорастворимого фтора.

Предлагаемый способ позволяет снизить содержание водорастворимого фтора в гранулированном двойном суперфосфате от

0,6-0,7 до 0,25-0,4%, т.е. в 1,5-2,8 раза и тем самым улучшить экологические свойства удобр«енйл.

Кроме того, вследствие реалисзавции согласно йредлагаемому способу реакции (1) вместо реакции (2) со связыванием "ионов кальция в СаГ2 (вместо CiS!F(), изобретение позволяет более полно использовать химическую энергию гексафторкремнйевой кислоты и благодарл этому добиться повышения содержа нйя усволемого Р205 в продукте на 0,2 — 0,4% (примеры 1 — 3). Соответственно объем выпуска усвояемого

Р2«05 для системы мощностью 200 тыс.т Р20 увеличится на 930 т Р205.

Формула изобретения

Способ полученил гранулированного двойного суперфосфата, включающий деление фосфатного сырья на части, их разло5 жение фосфорной кислотой, смешение образовавшихсл суперфосфатных пульп, обработку гексафторкремниевой кислотой, сушку, абсорбцию выделившегося в газовую фазу фтора водой, возврат части

10 полученного раствора гексафторкремлниевой кислоты на обработку, грайуляциЮ; о тличающийся тем,члто,сцеЫьв снижения содержания водорастворимого фтора в готовом продукте, обработку гек15 сафторкремниевой кислотой ведут на стадии разложения фосфатного сырья перед

- смешением пульп, при этом разложение осуществляют 10-25%-ной части сырья раствором, содер>кащим 1-50 Р205 "и

20 4 — 12% гексафторкр(3мниевой кислоты, взятым в количестве 90-150% от стехио« метрии до образования гидрофосфата и фторида кальция, Таблица 1

Bill ..llièå количества фосфата (29% Pg0sl, обрабатываемого фторфосфорсодержащим раствором (8% HzS!F8, 3% Р О, норма — 100%), на камчество двойного суперфосфата зной р>кащи

6,2

Т а б л и ид а 2

Влилние состава стор(осфорсодеркацего раствора на количество водорастворникx ввтористик соединений а продукте (долл сос ярита, обрабатмваемого каааннми раствором, 17,5 ) 11орма 11>oiF< (902 от стекиомвтрйи горна 11 Silo !1502 от стекиометрии

« » «» «

Состав раствора, 2

Содержание

РаС 8 лро» дукте; а

Содержание

Г а продукте, Состав раствора, P О. Н SiF. а

o,68 O,5

0,65

0,61

0,61

0,40

0,30

0,40

0,66

o,60 3

0,35

0,36

0,38

0,59

0,64 5

0,32

0,35

0,65 7 о,63

С,67

0,70

1,0

0,5 2

16

1,0 2

8

12

16

3 2

8

12

16

5 2

12

7 2

8

2

16

4

12

16

4.

12

16

8

16

4

12

0,69

0,69

С,67

0,65

0,39

0,32

0,39

0,68

0,57

0,36

0,35

0, 39

0,58

0,35

0,33

G,58

0,63

0,61.

0,62

0,67

1756315 г0 г. 1

Составитель Р. Зинюк

Техред ММоргентал," Корректор А. Ворович

Редактор Н, Рогулич

Заказ 3060 Тираж :: -:: .;..:.:. : -:::.-.:;. . Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета йа иаобретениям и открытйямл при ГКНТ СССР ,13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул. Гагарина. 1 01 Таблица 3

8лияние нормы HzSlFg (по реакции (1) на качество дгвойнего суперфосфата (доля фосфоритэ, обрабатываемого фторфосфгорстодержащим раствором состава 3% Р20, 8% HzS/Fg — 17,5%)