СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩЕГО УДОБРЕНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ СООТНОШЕНИЕМ Са:РO Российский патент 2005 года по МПК C05B11/06 

Описание патента на изобретение RU2261234C1

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в производствах сложных минеральных удобрений методом азотно-кислотной переработки природных фосфатов.

Современная агрохимическая наука предусматривает использование широкого ассортимента удобрений, в том числе и сложных удобрений с различной долей водорастворимых фосфатов. Последняя регулируется соотношением Са:P2O5 в удобрениях.

Известен способ получения сложного азотно-фосфорного удобрения с регулируемым соотношением Са:P2O5 /Позин М.Е. Технология минеральных солей, т.2, Л.: Химия, 1974, с.1339-1346/. Известный способ включает азотно-кислотное вскрытие природного кальцийфосфата с получением азотно-кислотной вытяжки, удаление части кальция из азотно-кислотной вытяжки путем кристаллизации нитрата кальция при охлаждении с последующим отделением осадка нитрата кальция от маточного раствора фильтрацией или центрифугированием, переработку маточного раствора в удобрение известными приемами. При этом на кристаллизацию направляют всю азотно-кислотную вытяжку, а соотношение Са:P2O5 регулируют факторами, влияющими на степень выделения кальция в процессе кристаллизации нитрата кальция. Недостаток известного способа состоит в том, что при снижении степени выделения кальция с целью получения удобрения с уменьшенной долей Р2О5 водораств от P2O5 усв заметно ухудшается фильтруемость осадка нитрата кальция, т.к. в этом случае в получаемом осадке возрастает массовое содержание нерастворимого остатка от фосфатного сырья.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения сложного кальцийсодержащего удобрения с регулируемым соотношением Са:P2O5 путем азотно-кислотного вскрытия природного кальцийфосфата, удаления части кальция из азотно-кислотной вытяжки кристаллизацией нитрата кальция с последующим отделением кристаллов от маточного раствора, смешения последнего с азотно-кислотной вытяжкой, то есть продуктом, содержащим кальций и фосфаты, переработку смеси в целевой продукт с применением аммонизации, выпарки, сушки и грануляции /пат. РФ №2171245, кл. С 05 В 11/06, опубл. 27.07.2001 г/.

Ассортимент удобрений, которые могут быть получены по известному способу, достаточно узок. В частности, известный способ не позволяет получать сложные удобрения с отношением Са:P2O5 более 0,32 и одновременно уравновешенные по азоту и Р2О5, то есть NP 1:1 или NPK 1:1:1, которые наиболее востребованы сельским хозяйством. Узкий ассортимент получаемых удобрений является недостатком известного способа.

Технической задачей, решаемой заявляемым способом, является расширение возможного ассортимента получаемых удобрений.

Поставленная техническая задача решается тем, что в способе получения сложного кальцийсодержащего удобрения с регулируемым соотношением Са:P2O5, включающем азотно-кислотное вскрытие природного кальцийфосфата, удаление части кальция из азотно-кислотной вытяжки кристаллизацией нитрата кальция при охлаждении с последующим отделением кристаллов от маточного раствора, смешение последнего с продуктом, содержащим кальций и фосфаты, переработку смеси в целевой продукт с применением аммонизации, выпарки, сушки и грануляции, согласно изобретению маточный раствор разделяют на две части, одну из которых аммонизируют до рН 3-7, из аммонизированной суспензии отделяют осадок фосфатов кальция и смешивают его со второй частью маточного раствора с последующей переработкой смеси в целевой продукт.

Раствор после отделения осадка фосфатов кальция перерабатывают в сложные полностью водорастворимые удобрения с отношением Са:P2O5 менее 0,02.

Степень выделения кальция из азотно-кислотной вытяжки поддерживают в пределах 68-76%.

На аммонизацию и выделение осадка фосфатов кальция направляют 30-70 отн.% маточного раствора.

Пример 1

При азотно-кислотном разложении 500 г апатитового концентрата с последующим охлаждением азотно-кислотной вытяжки до температуры минус 2°С и отделением кристаллов нитрата кальция получают 1275 г маточного раствора, содержащего 15,0% Р2О5 и 3,98% Са. Степень выделения кальция 72 отн.%. Маточный раствор делят на две части. Первую часть в количестве 700 г (55 отн.%) аммонизируют с использованием газообразного аммиака и аммиачной воды с концентрацией 14% до рН 4 и получают 895 г аммонизированной суспензии, которую разделяют на лабораторной отстойной центрифуге. При этом получают 704 г раствора (фугата), содержащего 12,2% азота, 9,2% Р2О5 и 0,05% Ca и 191 г влажного осадка фосфатов кальция, содержащего 6,6% азота, 21,1% Р2О5 и 14,4% Са. Осадок фосфатов кальция смешивают со второй частью маточного раствора - 575 г, затем добавляют 226 г 42%-ного раствора нитрата аммония, образующегося при конверсии нитрата кальция карбонатом аммония. Полученную смесь аммонизируют до рН 4-5, упаривают. К упаренной пульпе добавляют 211 г хлорида калия (60% по К2О), смесь гранулируют и сушат. В результате получают 827 г сложного NPK-удобрения 15,3:15,3:15,3, содержащего 6,15% кальция. Отношение Са:P2O5 равняется 0,4.

Раствор после отделения осадка фосфатов кальция перерабатывают в сложное удобрение с отношением Са:P2O5 менее 0,02, относящееся к классу полностью водорастворимых удобрений. Для этого раствор смешивают с 638 г 42%-ного раствора нитрата аммония, упаривают. К упаренному раствору добавляют 333 г сульфата калия (54% по К2О), смесь гранулируют, сушат и получают 920 г сложного удобрения состава 19:7:19, содержащего 0,1% нерастворимого в воде остатка и 0,038% кальция. Отношение Са:P2O5 в удобрении 0,005. Полученное удобрение близко по составу к удобрениям, находящим широкое применение в тепличных хозяйствах.

Пример 2

Проводят серию аналогичных опытов, в которых изменяют степень выделения кальция из азотно-кислотной вытяжки в пределах 68÷76 отн.%, долю маточного раствора после отделения кристаллов нитрата кальция, отбираемого на выделение осадка фосфатов кальция в пределах 30÷70 отн.%, значение рН при аммонизации этого раствора в пределах 3-7, вид и количество добавляемых компонентов при получении удобрений. При этом получают сложные кальцийсодержащие NP- или NPK-удобрения с отношением Са:P2O5 в пределах 0,3÷0,5. Попутно можно получать полностью водорастворимые удобрения с отношением Са:P2O5 не более 0,02.

Состав некоторых образцов получаемых удобрений приведен в таблице.

Таблица
Состав образцов удобрений, полученных по заявляемому способу
Состав, %Отношение Ca:P2O5п/пNР2O5К2OСа115,315,315,36,150,4221,710,310,34,10,4318,312,612,65,00,4426,513,3-5,20,4515,815,815,84,70,3620,120,1-10,00,5715,015,015,07,50,5

Из представленных данных следует, что заявляемый способ обеспечивает получение сложных кальцийсодержащих удобрений с регулируемым соотношением Са:P2O5 в широких пределах, в том числе уравновешенных по азоту и фосфору, что является преимуществом по сравнению с известным способом.

Дополнительным преимуществом заявляемого способа является возможность попутного получения полностью водорастворимых удобрений с отношением Са:P2O5 менее 0,02. Такая возможность у известного способа отсутствует.

Оптимальный интервал рН при аммонизации части маточного раствора, направляемого на выделение осадка фосфата кальция, составляет 3÷7. Указанный интервал обеспечивает получение осадка фосфатов кальция в кристаллической форме, обеспечивающей возможность его отделения от раствора с использованием существующего разделительного оборудования, в частности осадительных центрифуг. При выходе за указанный интервал качество осадка ухудшается, что вызывает затруднения при его отделении.

Рациональная степень выделения кальция из азотно-кислотной вытяжки составляет 68÷76%, а доля маточного раствора, направляемого на аммонизацию, и выделение осадка фосфата кальция - 30÷70%.

Указанные параметры обеспечивают возможность широкого маневра при получении удобрений заданного состава с минимальными энергетическими затратами.

Похожие патенты RU2261234C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ 2006
  • Генкин Михаил Владимирович
  • Киселевич Петр Викторович
RU2336250C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО ВОДОРАСТВОРИМОГО АЗОТНО-ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ 2004
  • Абрамов О.Б.
  • Гараев Р.М.
  • Дедов А.С.
  • Захарова О.М.
  • Киселевич П.В.
  • Кощеев В.А.
  • Лаверженцева И.В.
  • Мачехин Г.Н.
  • Медянцева Д.Г.
  • Михайлова Е.Г.
  • Сеземин В.А.
  • Шустов В.В.
RU2266273C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ 2000
  • Дрождин Б.И.
  • Дедов А.С.
  • Зуб В.В.
  • Мачехин Г.Н.
  • Уткин В.В.
  • Логинов Н.Д.
  • Абрамов О.Б.
  • Гольдинов А.Л.
  • Афанасенко Е.В.
  • Сеземин В.А.
  • Шустов В.В.
  • Молодцов Г.А.
  • Киселевич П.В.
RU2171245C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ВОДОРАСТВОРИМЫХ УДОБРЕНИЙ 2003
  • Спахова Л.В.
  • Грошева Л.П.
  • Горшкова Н.В.
  • Маклашина Е.А.
  • Самсонов Ю.К.
  • Лысенко Е.В.
  • Милованов В.А.
  • Балагуров А.В.
  • Пестов А.Е.
  • Уваров С.П.
RU2228322C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 2007
  • Бризицкая Наталья Митрофановна
  • Букколини Наталья Васильевна
  • Казак Владимир Григорьевич
  • Малявин Андрей Станиславович
  • Долгов Виктор Васильевич
  • Размахнина Галина Сергеевна
RU2330003C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ С СУЛЬФАТНОЙ ДОБАВКОЙ 2003
  • Абрамов О.Б.
  • Афанасенко Е.В.
  • Вандышев С.А.
  • Гараев Р.М.
  • Дедов А.С.
  • Дремов А.В.
  • Захарова О.М.
  • Зорин А.Ф.
  • Киселевич П.В.
  • Копылова Е.В.
  • Кощеев В.А.
  • Логинов Н.Д.
  • Мачехин Г.Н.
  • Молодцов Г.А.
  • Сеземин В.А.
  • Синиченков В.Ф.
  • Шустов В.В.
RU2221759C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 2003
  • Бризицкая Н.М.
  • Казак В.Г.
  • Классен П.В.
  • Крылова О.К.
  • Малявин А.С.
  • Мякишева О.А.
  • Еремян К.К.
RU2234485C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСХЛОРНОГО NPK УДОБРЕНИЯ 2003
  • Орлова М.А.
  • Грошева Л.П.
  • Горшкова Н.В.
  • Самсонов Ю.К.
  • Лысенко Е.В.
RU2230050C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 1999
  • Дмитревский Б.А.
  • Дремов А.В.
  • Стародубцев Л.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
RU2145316C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 2005
  • Бризицкая Наталья Митрофановна
  • Букколини Наталья Васильевна
  • Бризицкая Ольга Вячеславовна
  • Маркова Марина Львовна
  • Малявин Андрей Станиславович
  • Казак Владимир Григорьевич
RU2286320C1

Реферат патента 2005 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩЕГО УДОБРЕНИЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ СООТНОШЕНИЕМ Са:РO

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производствах сложных минеральных удобрений методом азотно-кислотной переработки природных фосфатов. Сущность способа состоит в том, что из азотно-кислотной вытяжки удаляют часть кальция кристаллизацией нитрата кальция при охлаждении с последующим отделением кристаллов от маточного раствора, степень выделения кальция поддерживают предпочтительно в пределах 68÷76%, при этом маточный раствор разделяют на две части. Одну часть, доля которой составляет предпочтительно 30÷70 отн.%, аммонизируют до рН 3÷7. Из аммонизированной суспензии отделяют осадок фосфатов кальция и смешивают его со второй частью маточного раствора, смесь перерабатывают в целевой продукт с применением аммонизации, выпарки, сушки и грануляции. Получают сложные кальцийсодержащие NP- или NPK-удобрения с отношением Са:Р2O5 в пределах 0,3÷0,5 и одновременно уравновешенные по азоту и фосфору, т.е. NP 1:1 или NPK 1:1:1. Раствор после отделения осадка фосфатов кальция перерабатывают в сложные полностью водорастворимые удобрения с отношением Са:P2О5 менее 0,02 с применением аммонизации, выпарки, сушки и грануляции. Таким образом изобретение позволяет получать сложные минеральные удобрения с регулируемым соотношением питательных веществ. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 261 234 C1

1. Способ получения сложного кальцийсодержащего удобрения с регулируемым соотношением Са:Р2O5, включающий азотно-кислотное вскрытие природного кальцийфосфата, удаление части кальция из азотнокислотной вытяжки кристаллизацией нитрата кальция при охлаждении с последующим отделением кристаллов от маточного раствора, смешение последнего с продуктом, содержащим кальций и фосфаты, переработку смеси в целевой продукт с применением аммонизации, выпарки, сушки и грануляции, отличающийся тем, что маточный раствор разделяют на две части, одну из которых аммонизируют до рН 3÷7, из аммонизированной суспензии отделяют осадок фосфатов кальция и смешивают его со второй частью маточного раствора с последующей переработкой смеси в целевой продукт.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор после отделения осадка фосфатов кальция перерабатывают в сложные полностью водорастворимые удобрения с отношением Са:P2О5 менее 0,02.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень выделения кальция из азотно-кислотной вытяжки поддерживают в пределах 68÷76%.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на аммонизацию и выделение осадка фосфатов кальция направляют 30÷70% относительно маточного раствора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2261234C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ 2000
  • Дрождин Б.И.
  • Дедов А.С.
  • Зуб В.В.
  • Мачехин Г.Н.
  • Уткин В.В.
  • Логинов Н.Д.
  • Абрамов О.Б.
  • Гольдинов А.Л.
  • Афанасенко Е.В.
  • Сеземин В.А.
  • Шустов В.В.
  • Молодцов Г.А.
  • Киселевич П.В.
RU2171245C1
Способ получения удобрений из фосфатных руд 1985
  • Дмитревский Борис Андреевич
  • Ярош Елена Борисовна
  • Дмитриева Наталья Васильевна
  • Головина Зинаида Михайловна
  • Невская Елена Евгеньевна
SU1313840A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ 1999
  • Дмитревский Б.А.
  • Дремов А.В.
  • Стародубцев Л.А.
  • Треущенко Н.Н.
  • Юрьева В.И.
RU2162071C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ НИТРОАММОФОСКИ 2001
  • Абрамов О.Б.
  • Бризицкая Н.М.
  • Дедов А.С.
  • Казак В.Г.
  • Классен П.В.
  • Дрождин Б.И.
  • Крылова О.К.
  • Логинов Н.Д.
  • Мачехин Г.Н.
  • Сеземин В.А.
  • Уткин В.В.
  • Черненко Ю.Д.
RU2182142C1
Способ нагрева проводов электрических воздушных линий передачи 1932
  • Круковский А.В.
SU39241A1
DE 1592567 А, 07.01.1971.

RU 2 261 234 C1

Авторы

Абрамов О.Б.

Афанасенко Е.В.

Гараев Р.М.

Дедов А.С.

Дремов А.В.

Захарова О.М.

Киселевич П.В.

Копылова Е.В.

Кощеев В.А.

Кудрявцев Н.В.

Мачехин Г.Н.

Сеземин В.А.

Терентьев Ю.Н.

Даты

2005-09-27Публикация

2004-07-19Подача