Способ получения комплексного удобрения Советский патент 1984 года по МПК C05B11/04 

Изобретение относится к технике получения комплексных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве. Известен способ получения компле ных удобрений путем разложения фосфоритов серной кислотой, структурирования реакционной массы в камере с последующим складским вызреванием нейтрализацией свободной кислотност аммиаком, гранулированием и сушкой Недостатком способа является большая продолжительность технологи ческого цикла и неблагоприятное соотношение питательных веществ в удобрении - , N 2-3%. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ по лучения сложного удобрения, включающий разложение фосфата сульфатом аммония и фосфорной кислотой, гранулирование и сушку продукта. По известному способу сульфат аммония предварительно смешивают с веществом, содержащим Р Од-ион в соотношении Pa05:(NH)SO ,1-35:100 (в качестве соединений, содержащих . , используют фосфорную кис лоту и/или ее аммонийные или кальцевые соли) в смесь добавляют фосфорит, полученную суспензию сушат и гранулируют, а затем прокаливают при 350-500°С С 21. Недостатком известного способа является получение удобрения, представленного лишь цитратнорастворимым фосфором и содержащего его водо растворимую соль - аммонийтриметофосфат), что снижает эффективность действия удобрений в 1-й год внесения его в почву. Цель изобретения - получение удобрения с определенным соотношением водо- и цитратнорастворимой Р Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу получения комплексного удобрения, включающему разложение фосфорита сульфатом аммония и фосфорной кисло той, гранулирование и сушку продукт фосфат предварительно смешивают с сульфатом аммония, а затем добавля ют фосфорную кислоту и реакционную массу вьщерживают в течение 0,5-1, Целесообразно фосфорную кислоту добавлять через 15-45 мин п.осле смешения фосфорита и сульфата аммо ния в количестве 10-30 мае.ч. 2А 00 мае.ч, фосфата 5 а реакционнаную смесь вьщерживают при 20-105 0. Способ заключается в следующем. Содержание усвояемой формы соотношение в ней водно- и нитратнорастворимых форм, как известно, зависит от состава фосфатного комплекса в жидкой фазе реакционной пульпы, который, в свою очередь, определяется условиями разложения природного фосфата. При предварительном- смешении фосфорита с сульфатом аммония происходит частичное разложение карбонатсодержащих минералов (в большей мере при репульпа- ции в течение некоторого времени фосфорита в растворе сульфата аммония) . Благодаря этому вводимая фосфорная кислота расходуется преимуи ественно на разложение фосфата с образованием в указанных теьгаературных условиях в основном водорастворимой соли - монокальцийфосфата. Целесообразность выбранных условий процесса проиллюстирована в табл. 1 и 2 с использованием результатов исследования взаимодействия смесей тонкоизмельченного фосфорита и сульфата аммония с фосфорной кислотой. В табл. 1 дано .влияние условий обработки суспензий Кингисеппского фосфорита (30% ) в растворе сульфата аммония фосфорной кислотой концентрации 45% РгОд- (количество - 25 мае.ч. . на 100 мае.ч. фосфорита, время введения кислоты 20 мин), Как видно из табл. 1, кратковременное (0,1-0,25 г) перемешивание реагентов лишь незначительно повышает долю .(5 увеличение продолжительности взаимодействия свыше 1,5 ч практически не изменяет состава конечного продукта. Влияние времени введения в смесь .фосфорной кислоты приведено в табл.2 Условия опыта: количество Ня,РО. 30 мае,ч./100 мае.ч. фосфорита, вреNM выдержки пульпы - 0,5 ч, температура пульпы - 60°С. Как видно из табл. 2, длительность смешения фосфорита с том аммония позволяет регулировать соотношение водорастворимых и цит ратнорастворимых форм готовом продукте. При введении фосфорной кислоты через 10 мин после смешения

раствора сульфата аммония с фосфоритом содержание .,rrp превышает содержание .p , продолжительность смешения более 45 мин весьма незначительно увеличивает долю в готовом продукте.

Нижний предел вводимого количества фосфорной кислоты - 10 мае.ч. PgOg на 100 мае.ч. природного фосфата выбран исходя из условий получения продукта, содержащего не менее 25% общего количества фосфора в водорастворимой форме, верхний предел 30 мае.ч. РгОд на 100 мае.ч. природного фосфата,обусловлен необходимоетью применения нейтрализующих добавок при большом расходе фосфорной кислоты.

Снижение температуры обработки менее 20 С связано с необходимостью охлаждения массы, что нежелательно. Повышение температуры более 105С ограничено температ фой раствора сульфата аммония.

Пример 1. В двухвальный

шнек-смеситель загружают 100 мае.ч. фосфорита состава, % PgOc; 30, СаО 42, Rjpi 1,5, MgO 2,7 и 174 мае.сульфата.аммония. Смесь перемешивают в течение 15 мин, а затем направляют в гранулятор, куда подается 55,5 мае.ч. фосфорной кислоты концентрации 45% - (25 мае.ч. PgOgна 100 мае.ч. фосфорита). Через 0,5 ч влажные гранулы сушат и получают 305 мае.ч. азотно-фосфорного удобрения, содержащего,( PS 05-об,ц18,

11,9,Р205сб 0,2, РгОгь-р

8,1, N 12 (, /Р205об1цО,65,

N:P,05 1 :1,5) .

Пример 2. В двухвальный шнек-смеситель загружают 100 мае.ч, фосфорита состава;%. Р2 Og 20,5, СаО 42,о; КгОз 8,7, ( 0,42) и 120,5 мае.ч. сульфата аммо ния, смесь перемешивают .в течение 15 мин, а затем направляют в гранулятор, куда подается 40 мае.ч. полифосфорной кислоты концентрации 75% PjOg (30 мае.ч. на 100 мае.ч. фосфорита), через 0,5 ч влажные гранулы сушат и получают 250 мае.ч. азотно-фосфорного удобрения, содержащего, %: PiOs 20,2, J P-aOg e 0,4, P.,05g.p 10,8, N 10,1

(Pi05ve6/PaOffoE4.0.7, 0,5:1).

При использовании вместо по.пифосфорной кислоты равного количества фосфорной кислоты, например концентрации 45% удобрения, содержащие PiOgosiu. 20, 2, PgOgvce 12,8, , 8,8, ы 10,1 (Р20.,,/Р205овс 0,63).

Пример 3. 100 мае.ч. фосфорита состава, %: Р Og- 30, СаО 42, MgO 2,7 репульпируют в 400 мае.ч. раствора сульфата аммония концентрации 49%. К образовавшейся суспензии через 25 мин добавляют 31,2 мае.ч, фосфорной кислоты концентрации 32% Pg GS (10 мае.ч. на 100 мае,.ч. фосфорита) , пульпу выдерживают в течение 1,5 ч при 60 С, затем смешивают в ретуром, массу гранулируют и сушат. Готовый продукт (359 мае.ч.) содержит,%: 11,1, 6,9, , 2,9, О, N 11,4, (P205vca/P205oB 0,62, 1:1)

Пример 4. 100 мае.ч. фосфорита Каратау состава,%: Р„Од-27,5, СаО 41,4, MgO 2,6, 2,2, репульпируют в 498 мае.ч. раствора сульфата аммония концентрации 55%. К образовавщейся суспензии через 45 мин добавляют 66,7 мае.ч. фосфорной кислоты концентрации 45% PgO (30 мае.ч PgOg на 100 мае.ч. фосфорита) пульпу

выдерживаютв течение 1 ч при 20°С, затем смешивают с ретуром, массу гранулируют и сунгат. Готовый продукт (408,9 мае.ч.) содержит,%:

. 14,2; 10,8; ,4; 0,3; N 14,2,

0,76; Н:Рг.05 1:1.

Использование предлагаемого способа позволит получить удобрение с регулируемым соотношением водно- и цитратнорастворимых форм . Кроме того, предлагаемый способ по сравнению с известным характеризуется простотой технологической схемы, малой энергоемкостью, а также отсутствием выделения в газовую фазу токсичных газов. Способ позволяет использовать фосфорную кислоту выпускаемой промьшшенностью концентрации, лишь в случае применения фосфоритов с высоким относительным содержанием примесей полуторных окислов предпочтительно применение растворов концентрации 68-76% P.Og..

Условия обработки

Я вьщержпульпы, ч

25 25 25 25 25 25

0,1

7,2 0,25

7,3

0,5

8,0

8,2 8,5

1.5

Т а б л и ц а 1

}4,0

16 16 1 8

67 .3,7

69,:

2,8

75

I . 5 1.15,9

2,7

77

16,1

2,9

79 16

.3,0

80

1. СПОСОБ ПОЛ ЧЕИШ1 КОШ1ЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий разложение фосфорита сульфатом аммония и фосфорной кислотой, гранулирование и сушку продукта, о т л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью получения удобрения с определенны.. cooTiioшением водорастворимой i цитратнорастворимой форм , фосфатпредварительно смешивают с сульфатом аммония, а затем добавляют фосфорную кислоту и реакционнЗТО массу выдержи вают в течение 0,5-1,5 ч, 2, Способ по П.1, отличающ и и с я тем, что фосфорну о кислоту добавляют через мин, о ко:гачестве 10-30 мае.ч. Pj-Og- на 100 мае.ч, фосфата, а реакционную смесь, вьщерживают при 20 105°С.

Время введения фосфорной кислоты в суспензюо фосфорита в растворе сульфата аммония, мин

10 15

25 40 45 50

, а о л и ц а Z

Содержание в высушенном нродукте„ %

4,8 6,6

6,9

3,9

7,4 7, 4 7,5