Способ получения сложного удобрения

Способ получения сложного удобрения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическиа

Рес убпик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>947150 (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 12. 79 (21) 2856315/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 07 82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30 . 07 . 82 (5i }Ì. Кл.

С 05 В 13/06

3Ъеудлретвалныб комнтет

СССР ле делам кзобрвтеннй н открытки (53 } УД К 631. 89 (088;8) Б. А. Копылев, Б. А. Дмитриевский, Е. Б. Ярош, В. Е. Сукманов, Б. K. Куанышбаев, В. М. Олевакий, Н. Н. Поляков, Л. С. Скум, В. П. Быков и Л.,Е. Кондратьевскам.

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ

1 Ж

Изобретение относится к технике получения сложного удобрения азотнокислотной переработки доломитизированных эффектов.

Известны способы получения сложных удобрений разложением природных фосфатов азотной кислотой с последующим выделением избытка кальция охлаждением, отделением нитрата кальция фильтрованием, аммонизацией раствора и сушкой готового продукта (1 ).

Недостатком известных способов является то,что при переработке фосфоритов с высоким содержанием карбонатов ,затрудняется стадия разложения сырья из-за сильного вспенивания пульпы, что приводит к снижению коэффициента использования сырья.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в разложении предварительно декарбонизированного прокалкой при 780 С доломитизированного фосфатного сырья (5,7Ф CO ) 55 -ной азотной кислотой

2 и переработкой полученной пульпы в готовый продукт известными методами

Г охлаждением, удалением из раствора нитрата кальция, нейтрализацией нитратнофосфатного раствора до рН 4,5 газообразным аммиаком, смешением аммонизированной пульпы с калиевой со- лью, грануляцией и сушкой) (2 ).

Недостатком этого способа является усложнение процесса за счет предварительной прокалки сырья и вследствие этого увеличение себестоимости продукта из-за наличия дополнительной стадии (прокалки сырья ) и связанные с этим затраты на топливо и оборудование. В этом процессе невысокая степень вымораживания нитрата кальция 70-753, которая приводит к низкому содержанию в готовом продукте Ря О> в водорастворимой форме (65-7И) .

Цель изобретения - уНрощение процесса и повышение качества готового

3 9471 продукта за счет увеличения содержа- ния в нем водорастворимого Р О

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем разложение предварительно декарбонизированного доломитизированного фосфатного сырья 551-ной азотной кислотой и переработкой полученной пульпы, декарбонизацию ведут путем обработки предварительно подогретого до 80- .

150 С фосфатного сырья 58-653-ной азотной кислотой в количестве IÎÎ150i от стехиометрии на разложение карбонатов в течение 10-20 мин, а разложение 50-553-ной азотной кисло- ts той ведут 50-60 мин при стехиометрической ее норме на СаО с последующим отделением нитрата кальция вымора. живанием.

Отличительные признаки изобретения позволяют кроме декарбонизации фосфата испарить еще и часть воды. При этом на первой стадии нитрат кальция выделяется в виде безводного кристаллогидрата. При последующей обработке декарбонизированного фосфата более слабой азотной кислотой (50-554 HNO>) вместе 58-65 HNO, которая используется на первой стадии) происходит перекристаллизация безводного нитрата кальция в четырехводный кристаллогидрат, который на каждый моль нитрата кальция связывает 4 моль воды. Это позволяет увеличить концентрацию раствора и соответственно степень вымо-35 раживания нитрата кальция на следующей стадии — при охлаждении азотнокислотной вытяжки. Увеличение степени вымораживания Ca(NO ) 4Н О до 82-933 позволит получать удобрение, в кото40 ром 77-883 Р О находится в водорастворимой форме против 75-704. в известном способе.

Подогрев фосфорита до 80-150 С нео обходим для лучшей декарбонизации сы45 рья и испарения воды, что в сочетании с использованием на первой стадии крепкой азотной кислоты приводит к получению безводного нитрата кальция.

Фосфорит, обработанный на первой стадии азотнои кислотой, представля50 ет собой сыпучую шихту, при подаче которой в оставшуюся часть азотной кислоты практически не наблюдается пеновыделения. Использование на первой стадии более крепкой азотной кислоты, а на второй более слабой в сумме эквивалентно использованию 54583-ной азотной кислоты при стехио50 4 метрической ее норме на СаО, но при этом степень вымораживания нитрата кальция (зависящая от концентрации азотной кислоты) на 12-184 выше;

Пример 1. В качестве сырья используют фосфорит месторождения

Каратау, следующего состава, мас.3:

Р О 26,3; СО 8,0; СаО 42,6; МоО

3,0.

100 вес.ч. фосфорита, подогретого до 80 С, обрабатывают в шнеке-смесителе 20 мин 39,4 кг 583-ной азотной кислоты (100/ от стехиометрии на карбонаты). При этом в газовую фазу выделяется 48< СО (4,16 кг

СО ) от общей массы, содержащейся в сырье. Шихту, содержащую 3,84 кг

СО, направляют в реактор разложения, в котором обрабатывают ее 168 кг .553-ной азотной кислоты (1203 от

О стехиометрии на СаО) 50 мин при 60 С.

Азотнокислотную вытяжку в количестве

303,24 кг охлаждают до -15 С в кожухотрубном теплообменнике и отделяют

2I0,24 кг нитрата кальция фильтрованием, который направляют на конверсию. Степень вымораживания нитрата кальция составляет 82io- Раствор в количестве 93,0 кг перерабатывают в готовый продукт аммонизацией 16 кг газообразного аммиака в присутствии

73,2 кг 501-ного раствора МНИМО (со стадии конверсии нитрата кальция для уравновешивания отношения й:Р) с упаркой 29,2 кг воды. Полученные 153 кг готового продукта - нитроаммофоска марки 17:17:17 содержат 774 Р О в водорастворимой форме.

Пример 2. 100 кг фосфорита, подогретого до 80 С, обрабатывают

20 мин в шнеке-смесителе 59,0 кг

58 -ной азотной кислоты (150 от стехиометрии на карбонаты). При этом в газовую фазу выделяется 75"ь СО (6 кг) от содержащегося в фосфорите.

Шихту, содержащую 2 вес.ч. СО, направляют в реактор разложения для обработки 147 вес.ч. 554-ной азотной кислоты (норма 1203 от стехиометрии на СаО) в течение 50 мин при 60 С.

Азотнокислотную вытяжку в количестве

300 кг охлаждают до -15 С в кожухотрубном теплообменнике и отделяют

207,5 кг нитрата кальция фильтрованием. Степень вымораживания нитрата кальция составляет 84ь. Раствор в количестве 91,5 кг перерабатывают в готовый продукт аналогично примеру 1.

Нитроаммофоска содержит 793 Р„ О в водорастворимой форме.

Пример 3. 100 кг фосфорита, подогретого до 150 С, обрабатывают

10 мин в шнеке-смесителе 35,2 кг 5

651-ной азотной кислоты (100 от стехиометрии на карбонаты). При этом в газовую фазу выделяется 63 СО (5,02 кг) от общей массы, содержащейся в сырье. Шихту, содержащую 2,98 кг

СО, направляют в реактор разложения для обработки 184,4 кг 504-ной азотной кислоты (норма 1203 от стехиометрии на СаО) в течение 60 мин при 60 С.

Азотнокислотную вытяжку в количестве

314,58 кг охлаждают в кожухотрубном о теплообменнике до -15 С и отделяют

225,58 кг нитрата кальция фильтрованием. Степень вымораживания нитрата кальция составляет 914. Раствор в 20 количестве 89,0 вес.ч. перерабатывают в готовый продукт аналогично примеру

1. Нитроаммофоска содержит 863 Р О в водорастворимой форме.

Пример 4. 100 кг фосфорита, подогретого до 150 С, обрабатывают о

10 мин в шнеке-смесителе 52,6 кг

654-ной азотной кислоты (1503 от стехиометрии на карбонаты). При этом в газовую фазу выделяется 813 зо

СО (64,48 кг) от общей массы, содержащейся в сырье. Шихту, содержащую

1,52 кг СО, найравляют в реактор раз" ложения для обработки 162 кг 503-ной азотной кислоты (120 от стехиометрии

О на СаО) в течение 60 мин при 60 С.

Азотнокислотную вытяжку в количестве

308,12 кг охлаждают до -15 С в кожухотрубном теплообменнике и отделяют

220,92 кг нитрата кальция фильтрованием. Степень вымораживания нитрата кальция составляет 933, Раствор в количестве 87,2 кг перерабатывают в готовый продукт по примеру 1. Нитроаммофоска содержит 87 Р О в водорастворимой форме.

В таблице приведены данные, подтверждающие получение положительного эффекта при введении процесса в предлагаемом интервале параметров.

При осуществлении процесса за пределами предлагаемых интервалов параметров ухудшаются основные показатели процесса.

Предлагаемый способ позволяет эф-. фективно переработать доломитизирован ное сырье за счет предварительной его декарбонизации, а также повышает степень вымораживания нитрата кальция на

20-254 за счеТ повышения концентрации исходной азотной кислоты при взаимодействии ее с карбонатами и соотвественно увеличивает содержание в удобрении Р О в водорастворимой форме.

I ! л

1, 1

1 Ln

) LA !

Э Э

Х

Ш О>

% ч а о

e CL ч с о

L> Ш

fg

c>)

fg е л л л

6;

tg и о

tg

С! }- О

СО

1 CC

1 Z

1 >}}

Ш

1 K

1 }}}

1 CL о

Л .>»

Ш! .!» с

0»

Х

tg

1tg а

IS

t l

I >0

I C>»

1 Z о

IQ

1 CL

1. }}} ! Х

1 Э ч

О

IЭ

0}

9 сО Ч

0!.:>> х >

0I с

Э

I(>

О еп

LA O

О О О

О О

- 0

О О

Ln >л

I

1

1 С}

1

IC

0»

CL со

}С

:Г

fg

}>»

О (Ч О

О» O

С4

О О т» (V

I

I

1

1, >л

>л

1

I

I 6) 1 >}} а а

1 CC S

Z ч э

I- О

О 1

О О

Ln Ln

t

1

>л

1 1 1

I 0) Ш

1 Ч Ш

1 S

1 CC Х о

Ч }О

fg аw

1 I- fg

О Х

1

1

I

;I

}}

}!

:1 I

1

1

1

1

1 I

1 !

à — +—

1 1

1 Э ! 1 S

I Z ! I 0!

1 1 %

1 о

I I С

1 1 6) ! fg а

I S I

I C

1 1 1 ! 1 S ! Z ! о ! }О

1 а

1 0}

I I

I Э

1 I Ч

1

1

I >S о

1 Х

I }o

1 }>»

1 rg

I IC

1 О0} О а с;

1 I- О

1 Х S ! 0) Х

1:1

Х о

1

i !

1

1 л

О

1

1

I

1 !

I

1 Ln

1 л

1

I т

I !

t

1

1 О

1 ("} !

1

Л m O c»O О л л со со

С4 0- Г Ъ LA со со д со л со !л е» }" »

=т Л О СО

О О О D D

>Л }Л О О LA

О D О (} СЧ

Ln Ln О

}л >л Ln

S LA

О

О

Э

L о о

Х х

Э

IС» о л

cg а

}C} о о и

Э с

Э

Qj c>O

z -з.

CZ» LA O ъО О О

О О О

}Л >О О

О О О

С1} е- т

1 0}

» O.

}- }со о а cr э о а

0) (}} ! — а (»

С> о

tg

Iо s

L CL о о

I- &

D D со л

О ! л

I !

I

1

I !

>Х о

fg

Iа о о cQ

z cg

С» О

О

С»

С»

О

С»

1

1 1

1 !

I !

1

1 Q

)} аs е

o»c tg

0) 0) ОIZS

S Z

v cg O

Z }C}

1 !

1.

I

I

1 1

1

1

1 !

1 >Х ! Я

Х ! }I V ! Э с2 ! }0

I S

О О О

CO СО >Л

О З О

О .Г\ С»

>л со

С"> D

LA C7l

О О О

СО LA }Л

О О О

О О О

О О

О О

947150

Формула изобретения

1. Позин М. ных солей. Л., с. 1307-1358.

2. "Gzasop.

1 с. 50-53.

Е. Технология минераль"Химия", т. 2, 1974, techn". 1972, 76, М 8

Составитель Т, Докшина

Редактор Ю. Ковач Техред М. Гергель . Корректор О. Билак

Заказ 5519/37 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)0 5 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Способ получения сложного удобрения из доломитизированного фосфатного сырья его предварительной декарбонизацией с последующим разложением 55iной азотной кислотой и переработкой полученной пульпы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества готового продукта, декарбонизацию ведут путем обработки предварительно подогретого до 80-150 С фосфатного сырья 58-653-ной азотной кислотой в количестве 100-150 от стехиометрии на разложение карбонатов в течение 1020 мин, а разложение 50-553-ной азотной кислотой ведут 50-60 мин при. сте4хиометрической ее норме на СаО с последующим отделением нитрата кальция вымораживанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе