Способ получения сложного удобрения Советский патент 1984 года по МПК C05B11/06 

fO

:п

N&

:

Изобретение от:чиснтся к способ(.;м а 3 о т н о к и с л о т i-i о Я г: е р о р а f о т к и ф о и Ф а т ного сырья в сложные у.п.обреп и;:,

Известен спос;о6 получения слож(Ого удобрения,, зключг1;О иий oDpaCjoTJiy фосфатного ciijpijH азотной; и сеуной кислотами и раствор-ол сульфата аг-Щ-юния в присутствии fipcjMbiBHHix вод в течение 4 ч, фил зТ1 ацин; cycTi iijKH сульфата кальция, отмызку су. кальция и возврат промывных КСД а процесс,. |1рОдукцноиг-:ый растяор перерабатывается 3 с, удобрение нейтрализаци-;;й аз.эобраз ным а.4.миаком, упаркий, .eiHieM с калкйьгой

солью н CyilKOlT ji :,

К недостат| ам , cric:co5a OTEiOCHTCfl ниткип ),i: Р,; f i; и готовый продукт (96) ,цу эгхранирова ния зерен фос -ата :-е;л -кми кристаллами сул);рата ка.гьиия, ноступаюцдими с ripOMtJHiii.iMM .-золами , v ; едостаточная прсп-;з1 одителы -;с711 фильтрации фосфо1:и созс;й суспензии (1000 кг/мч) , : 1.,с.;;:,)н.пе;1ная кристаллизацией сул/тУата .-гьцкя G не-()Л(1ГОПрИЯТНЬК у с л ГЧ) я их .

Наиболее: близ-Л- - г;п м ахничсской сущности и лкгги-асмому ул;,тату .к родлаг я а;; ; г :т-я способ получения сложного уло;;ронин путем разложения фосфат--;ч- 1 сырья азотноП и серной Kiu;;jciTa-.u } Кисугст -tin сульфата амг-юпия. Ппм ;:(i. ;:;азлох гние ведут .i;;i з-пс:. -Г/- -ной азотнс5Г1 ;пслотм и .У-Л ;та аммоня; до рИ 4,0 при t. .-- :i;i- /;.p 11олу-;с ;ная нул1л1а п -рем-ч;. ;; arinaрат , куда г-ос yiaiC-T азотная кислотг Z1O рМ .: - ;:(:.и } : ::-(. а затем вводя; а: ;; Mii:i p v:Tijcip и 92%-ную сср;;--. ;.-|| . nni 7 (V (:, этом процес;.- У-;--.: учс1. ,

}1еДОСТа; -:3::;/ : -. С,;СП..:.П. а

является ма-ь; ; Д.:и а з. ;Т;; : Ki-:c;if; ij испо;:ьзу ем;;й р : j::: и ф|асфатного сырь/; а гс ;. с i а.он :-.) ,

что ПРИВОД Т ;: i ; : i-i;i C И Н 10 БЫХСЛа Г

ГОТОВОМ г:рс,),;у ;Cjc , :, ном;, дИма М; iic;c с оде РЖ а HP с; из -::i -/: ;;: .фа;г-;с.ПЭВ на этой С1чг;и и З1.:дпт к ух удушению процесса кристгоп;;-::; арии су.;;;фата кальция и уме11Ыг;с ; НУ о;Ь.-ма осадка. Цель изоб-рсг: сния - :;с: ;;з;п:сши иыхода 1„О; п ::)jo:nJH tipo.py;-: и и ггснсификация r;p.Mif;C-Ci; с;;| з.)аи:ония ддит€ льнос1и ложсч 1 И Я с;|.;рья и увеличения npOH330ZP;TCJibHOi J и фИЛЬТрС,)вания сулыЬатс ка.зьц:- ;; „

Поставле)ная цель достнгаеися тем, что согласно способу пслучения сложного удобреьия, гкчлючаллисму гюстадийное разложение фсхфатното сырья азот11(;1Й ки(;:|отой н ;1гпс;утствии сульфата aMivKHiJ-ui с 1;ос:л1;дую1дим в в еде н и е м о с: i- а л ь н о г- ;) к с л и ч : г; т н а азотной кис.;лоть, добаг... 4.f сорной кислоты , о деле ;ие y;i ;-;с-Г. )ся

сул:,ф,и1;; кальция фильтрованием, его .п-;|{у и возвращение промыьных ;J-U;THOI: O J в цуглл, разложение азот;к;и ,:отой ведут вначале до рН 0-- (-., о) ,. а промывочные растворы возвра:-дг1ют стадию разложения фосфат-:-;ого З.лрья г13отноЛ кислотой,

Ри 3-IOM пр--мывные растворы сме ,-1Чг-а)ит с азотной кислотой, которая рг1СД:Н 1.) находящиеся там мелкие

U кристал.гты сульфг1та кальция, что

cnocf j6)C ТВ у пт ул н ию филь трона ния осадка сульфата кальц 1Яо

Сс1;и-)ставнтельн;- й анализ известi-ioic : предлагаемого способов приве5 деп ;- табл. .1 ,

)1р;Д.:агаемый способ позволяет за счот Г)чс-р,)с;сти подачи реагентов пс; .;i,-MTb 11рокзуо,1ите;1ь ность фильтра|-, ции суль-фата кальция в раза, чт; (;г5язано с цолучен;ием крупных, х--арь:з.;о фильтрующихся кристаллов сул;14|а7а кальция,- Этому способству--, ;т бла:;--оприят ;тле условия для крис,;; гаа.аи ггпии калы..;ия на стаi иин обработки г/рИро/дног-о фосфата а- отнс-й кпсло;ой и раствором судь::/а а ЗЛ1 счет по/лдержания избытка оу::ь;:.ат-и.оаоп , а также отсутствие

. ме;п-.о-о осадка ;э ;-1ромывиы ; водах

при их подаче на стадию осаждения .:р к;: д:ьци серпой кисл(;ТГ1й за саг г ,,;ас 1 ворс;пия :пистади ов судьфа а, ка7ьц1 Я в азодио;; гсисдгд-е,

К ,.иснд Т1ь;;-:;.)да Р., О в предла- ас-м;;;-; счюсобо унед;ичипае1-ся до 97V 3 V, 3i.:j;o:;c-rчи и.)луч(ч-1ия при разло - ;i(ci;;- H (.т.; сырь;; крупных кристадлгм; г:ул1)Ра а -зддддия, не экраирфуюдмх сч;;:а фо;;фата, а ciiBM cyxoiO

0 f .-М1.-;огг: увеличивается ;то г-бО-/:000 кг/г,Гч .

кислоты (я копичестие 7бо от общей laccbi) , рН 0„ На зту :;га,;.1ик) )1иодят .()8;,Ь кг 40 - 10До раствора (NH , ),, S(,

Чороз ЬО мин подают раст-7-ор, liojiyченмы, -cMemeHpo.fi 100 промывнь :-: яо;;, : -16,4 кг азотной кпг:,;оть при , П,;руче;п- у а пу/;ьпу (522,9 кг) нсщаюд- на стадию осаждения с.,гц,фата кальш;/;, с;дноЕ,чх;.-снно гизсдрят 200 кт

4ир)-;узаирующего раствора и 44,0 кг Н„8Од (93%) , 7о6,9 кт- суспензии фидьтруют с отделением после 100 кг воды 216,9 KI- злажног 1 сульфата ка;ть1 ия. Промывные воды подают на смеьаение с азотной кислотой . чидьтрат (Ь50 ) делят на два, nOTci1 а: 2С;0 кг используют в качс-стро ц:-1р улирующего раствора, а .50 к г (38,. 4 кг PjO.;) обра:атызаэтт , 2 кг

1азоабраз нодо а-.г-.шака. ;(-.чс y/;.a.iiriния в процессе упарки 163,2 кг во,цы суспензию в количестве 1.96 кг смешивают с 64 кг КС1 {60% К20) и сушат. При этом удаляется 34 кг вода и по лучается 226 кг нитроаммофоски марки l:l:i. Выход ,; в готовый продукт 97,5%, съем с-ухого от.тытого осадка составляет .1850 ,

П р и м е р 2, ЮС кг апатита обрабатывают 139 кг 50%-ной азотной кислоты (в количестве 90 от общей массы)., рН -0,8. Ма эту стадию вво дят 168,5 кг 40%-кого раствора

(. Через 30 мин подают раствор, полученный смеиюнкег- J 00 кг прижывных вод с 15,4 кг азотной кислоты при . Полученную пульпу

(522,9 кг) подают на стадию осаждения сульфата кальция, кула одновременно вводят 200 кг циркулирующего раствора и 44,0 кг ,| (93%). 766,9 кг суспенз.у фильтруют с отде лением после промыв1и JOO кг воды 216,9 кг влажнохо сульфата кальция. БСДЫ подают на смешение с аэотпой кислотой. Фильтрат

(550 кг) делят на два потока;: 200 кг используют в качестве циркулирующего раствораf а 350 кг (38,4 кг Р. 05 ) Обрабатывают 9,2 кг газообразного аммиака. После удаления в процессе упарки 163,2 кг воды суспензию в количестве 196 кг смешиваот с 64 кг КС1 (60% К20) и сушг;т„ При этом удаляется 35 кг зоды и получается 225 кг нитроад мофоски (1:,1;1), Выход в готовый продукт 97%, съем сухого отмытого осадка соствяяет 1800 кг/м

Примерз. 100 кг апатита обрабатывают 123 ,,5 кг 50%-ной азотной кислоты (в количестве 80 от общей массы) „ На эту стадию вводя168,5 кг 40%-ного раствора ( NH ) SC, Через 40 мин подают раствор; полученный смешением 100 кг прол-илвных вод с 30,9 кг азотной кислоты при ,, Полученную пульпу (522,9 кг) подают на стадию осаждения сульфата кальция куда одновременно вводят 200 кг циркулирующего раствора и 44,0 кг НгЗО (93%),766,9 кг суспензии Фильтруют с отделением после промьтвкн 100 кг воды 216, 9кг влажного сульфата кальция. Промывные воддх подают на смешение с азотной кислотой. Фильтрат (550 кг) делят на два потока: 200 кг используют в качестве циркулируюцего раствора, а 350 кг (38,6 кг Р -обрабатывают 9,3 кг газообразного аммиака. После удаления в процессе упарки 161,3 кг воды суспензию в количестве 198 кг смешивают с 65 KIКС1 (60% ) и сушат. При этом удаляется 35 кг воды и получается

227 кг нитроаммофоски (1:1:1). Выхо Р Ot;- в готовый продукт 98%, съем сухого отглытого осадка составляет 2000 .

В табл. 2 представлены примеры ведения процесса в предлагаемых пределах значений параметров (1-3), а также при значениях, выходящих за эти пределы.

Из табл. 2 видно, что при значениях параметров, выходящих за предлагаемь е пределы (примеры 4-9) ,ухудшаются такие характеристики, как съем сухого отмытого осадка и выход Р„Оу в продукт.

Уменьшение доли азотной кислоты, используемой для разложения апатита на первой стадии (пример 4), приводит к снижению выхода Р 0 в готовы продукт ввиду уменьшения степени вскрытия сырья, что связано со снижением нормы азотной кислоты на стадии разложения и неоптимальным содержанием избыточных- сульфат-ионо на этой стадии. Последнее приводит к ухудшению процесса кристаллизации сульфата кальция и уменьшению съема осадка.

Увеличение доли азотной кислоты до 92% (пример 5) на стадии разложения также снижает выход в готовый продукт и съем осадка ввиду ухудшения условий его отмывки, так как основная масса твердей фазы состоит из мелких кристаллов сульфата , что обусловлено кристаллизацией их при недостатке судьфатионов и возвратом на стадию разложения мелких кристаллов сульфата кальция в связи с недостатком азотной кислоты на их растворение.

При времени разложения апатита азотной кислотой менее 30 мин (пример 6) происходит неполное вскрытие его фосфатной составляющей,

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить коэффициент выхода продукт до 97-98% (в известном способе 94,9-95,4%) и увеличить производительность фильтрации сульфата кальция до 1800 2000 по сухому осадку (вместо 1200-1300 в известном способе). Следует также отметить, что при подаче промывных растворов на смещение с азотной кислотой время фильтрации на сернокислотной стадии кристаллизации сульфата кальция за счет создания благоприятных условий его осаждения Сокращается в 3 раза, что приводит к ускорению процесса переработки фосфатного сырья в целом до 1,8-2,0 вместо 2,7-2,8 ч.

Таблица 1,

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий постадийное разложение фосфатного сырья азотной кислотой в присутствиисульфата аммония с последующим введением остального количества азотной кислоты, добавление серной кислоты, отделение образующегося сульфата кальция фильтрованием, его npOKe iBKy и возвращение проьшвных растворов в цикл, отличающийся тем, что, -с целью повышения выхода готовый продукт и интенсификации рроцесса путем .сокращения длительности разложения сырья и увеличения производительности фильтрования сульфата кальция, разложение азотной кислотой ведут вначале до рН О-(-0,8), а промывные растворывозвращают на стадию разло- жения фосфатного сырья азотной кислотой.

Технологические параметры

Количество азотной кислоты от стехиометрической: нормы, %, подаваемой по стадиям:

1 2 3 Введение сульфата аммония

Концентрация избыточных сульфат-ионов, %

Кристаллизация мелких кристаллов сульфата кальция

рН по стадиям: 1 2 . 3

Возвращение промывных растворо в цикл

Показатели процесса Выход Pj Og в продукт, %

Производительность фильтрации сульфата кальция,

Длительность процесса до фильтрования сульфата кальция, ч

60 30 40 40

70 90 80 68

70-90 10-30 Отсутствует

Вводят на первой

первой стадии

Нет

Нет

0-{-0,8) -0,8

Подается на смеше- Подается на смешение с серной кисло- ние с азотной кистойлотой

94,9-95,4

97-98,0

1600-2000

1200-1300

2,7-2,8

1,8-2,0

Таблица 2

97,5

1850 97,0 1800 98,0 2000 96,0 1600

40 25 65 40 40

92

80 80 80 80 100

Продолжение табл. 2

95,5

1500 95,0 1700 97,0. 1850 98,0 1200 96,0 1200 95,0 1200