Способ получения фосфорного удобрения длительного действия Советский патент 1984 года по МПК C05B11/08 

00

о ел ел

О)

11

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений, получение активированного фосфорита, 5геляющегося эффективным удобрением длительного действия.

Известен способ получения удобрения длительного действия в котором после размола фосфатного сырья и анионной флотации сгущенную фосфоритную суспензию обрабатывают серной кислотой в две стадии, затем образовавшийся гипс и нерастворимый остаток отделяют катионной флотацией С получением концентрата, содержащего 32% , 16% , причем последний дополнительно обрабатывают фосфорной кислотой. Полученный продукт содержит 38-40% 24-28% ,,- 18,5-20% PjO goAwPJНедостатком .этого способа является сравнительно невысокий выход Р-Оу в готовый продукт из-за потерь Р 0 -при отделении гипса, на который осавдается. часть дикальцийфосфата на второй стадии активации, а также из-за наличия катионной флотации после сернокислотной активации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорного удобрения длительного действия, в котором после размола фосфатного сырья и первой флотации, сгущенную фосфорную суспензию обрабатывают серной кислотой в две стадии, причем на первую стадию подают 50-80% сгущенной суспензии и обрабатывают до рН 1,82,4, на вторую стадию вводят остальную суспензию и обработку ведут при рН 4,1-4,.5, при этом после первой стадии гипс отделяют на классификаторе, а после сернокислотной обработки нерастворимый остаток катионной флотацией с получением кон центрата, содержащего 30-35% Р205 и 18-20% ,последний-дополнительно обрабатывают фосфорной кислотой при ее концентрации в жидкой фазе пульпы, 17,5-37% РЗ Оу.Полученный продукт содержит 37-40% Py0 f 25-29% PzOsfjc; 9-2 Р2°5П«- ° кислот на т готового продукта:

серной 150-230 кг мнг, фосфорной 185 кг Р.О , выход Р Oj в готовый продукт от содержания в исходной руде 83,3-85,4% 2 .

05562

Недостатком известного способа является сравнительно невысокий выход Р Ос и недостаточно высокое содержание РлО в готовом продукте. 5 Целью изобретения является увеличение готовый продукт и увеличение содержания в нам Р- О, „ .

25 вол.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения 10 фосфорного удобрения длительного действия, включающему размол фосфатного сырья, двухстадийную обработку образовавшейся суспензии серной кислоты с подачей на первую ста15 дню части суспензии и отделение гипса, обработку оставшейся части суспензии на второй стадии оборотным раствором после отделения гипса, отделение образовавшегося фосконцент- . 0 рата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку jipoflyKTa, обработку серной кислотой на первой стадии ведут 15-20% суспензии прирН 1,2-1,7 иТ:Ж 1:8-12.до полного 5 разложения фосфатов, а обработку оставшейся части суспензии проводят оборотным раствором до величины рН .. . 3,7-4,0.

На первой стадии суспензию (15-20%) 0 срабатывают серной кислотой до рН 1,2-1,7. При таких концентрационных условиях происходит разложение фосфатов по реакции

)+ 6H2SO + 12И20

5 ЗСаГМ РО) + бСаЗО. .12 НО +

+ CaFg

В этих условиях происходит растворение фосфатной части и кристаллизация гипса. Процесс протекает -при

0 30-80 С, Т:Ж 1:8-12 в течение 1520 мин. Степень извлечения Р,О. в раствор составляет 96-98% при извлечении карбонатов до 75%. Расход кислоты 150-230 кг мнг на 1 т концент5 рата. При данных условиях осаждения дикальцийфосфата не происходит. Отношение на первой стадии необходимо для более полного и более быстрого извлечения фосфата в жидкую

0 фазу.

Затем производят отделение гипса на фильтре. Жидкую фазу подают на вторую стадию, куда поступает остальная часть суспензии. Процесс

5 осаждения в твердую фазу проте-. кает при 40-80°С, Т.:Ж 1:2-3 при времени взаимодействия 20-45 мин. Осаждение Р О в твердую фазу в данных условиях происходит достаточно полн Более высокому рН соответствует и более полное осаждение Р;,, 0 , В данн условиях оптимальным (по лабораторн ;даннымJ является интервал рН 3,74,0. Процесс смешения с фосфорной кислотой протекает в аналогичных известному способу условиях. В табл.1 приведена сравнительная хара теристика предлагаемого и известног способов. П р и м е р 1.100 кг фосфатного сырья с содержанием Р ( торождение Марду размалывают в шаро вых мельницах. Размолотый материал подвергают катионной флотации с применением в качестве флотореагентов АНП. После этого флотконцентрат в виде суспензии сгущается до содержа ния твердой фазы 65%; Количество суспензии в пересчете на сухой продукт 30 кг при содержании 28% Сгущенная суспензия в количестве 49,9 кг направляется в пульподели тель, откуда 1.8% от общего количест ва суспензии (9 кг) обрабатывают в первом реакторе серной кислотой, по даваемой вместе с оборотной водой, ,до рН 1,2 при 40°С, времени обработки 20 мин, и количестве серной кислоты 3,5 кг мнг. Затем образовавшуюся пульпу подают на фильтр где отделяют гипс. Образовавшимся оборотным раствором, содержащем 77, обрабатывают остальные 82% суспензии во втором реакторе при и до рН 3, время взаимодействия 30 мин. Затем суспензия поступает на фильтр, где отде ляется жидкая фаза, возвращаемая в процесс. Фосконцентрат, содержащий 3 . 23% PiO.,,, 15% поступает на домол, куда подается 2,15 кг PjO в виде 28%-ной фосфорной кислоты. Смешение протекает при , концентрации в жидкой фазе 17,5%. Полученную фосфат ную пульпу подают в аппарат БГС на сушку и грануляцию. При этом образуется 27,2 кг гранулированного активированного фосфорита, содержащего 37% ,, 27% . Выход 87%. При мер 2. 100 кг сьфья соста ва по примеру 1 проходит подготовку аналогично примеру 1. Количество концентрата в пересчете на сухой продукт 29,8 кг при содержании 56.4 29%. Сгущенная суспензия в количестве 49 кг направляется в пульподелитель, откуда 15% от общего количесд- ва суспензии обрабатывают в первом реакторе серной кислотой при рН 1,4. температуре 50°С и в течение 20 мин. Количество кислоты 4,0 кг мнг. Затем образовавшуюся пульпу подают на фильтр, где отделяют гипс. Образовавшимся оборотным раствором, содержапшм 7,4% обрабатывают остальные 85% суспензии во втором реакторе при 60 С, , рН 3,8 в течение 30 мин. После, этого суспензия поступает на фильтр. Концентрат состава 32% Р, 0$о5ц, 23% 1,0% Pj (поступает на домол, куда подается 2,3 кг Фосфорной кислоты. Процесс протекает аналогично примеру 1. При этом получается 28,5 кг продукта,содержащего 38% 28% ,,, 22% ,,. Выход . 88ЙГ. Пример 3. 100 кг сьфья проходит стадию подготовки аналогичнопримеру 1. Количество концентрата в пересчете на сухой продукт 28,8 кг при содержании в нем 30% Р 0. Сгущенная суспензия в количестве 47,2 кг направляется в пульподелитель, отку-. да 20% суспензии поступает в реактор для обработки серной кислотой. Обработка ведется при 50°С, в течение 20 мин до рН 1,7, Затем ; образовавшуюся дульпу подают на . фильтр. После отделения гипса полученным оборотным раствором, содержащим 8% , обрабатьгаают оставшуюся часть суспензии (80%) во втором реакторе при рН 4,0, и 80С, Затем отделяют оборотный раствор и получают 30,4 кг концентрата, содержащего 35% P OSOBU, 22% РлОуводы- ы- . ход PjO 89%. - В табл.2 приведены примеры ввдеу кия процесса получения активированного фосфорита в предлагаемых пределах (примеры 1-з) и при значениях технологических параметров, выходящих за нижний и верхний пределы примеры 4 и 5) , и по изве ртным параметрам (примеры 6 и 7). Как видно из табл.2, ведение процесса при более низких значениях рН, чем предлагаемые, приводит к ухудшению качества продукта и уменьшению выхода 2 счет того, что а 1 стадии процесса в оборотном раст5Iflope появляется избыточная свободная серная кислота которая ухудшает про цесс осаладения PjO на П стадий за счет осаждения гипса, причем увелиШвается растворимость дикальцийфосфата. Уменьшение отношения Т:Ж ведет к ухудшению разложения фосфатов на первой стадии, что . сказывается на резком возрастании потерь Р.2Рс гипсом. Ведение процесса при более высоких значениях рН, чем предлагаемые; также приводит к снижеиию качества удобрения и увеличению потерь Pj Oj, так как увеличение количества подаваемой суспензии к повьппению рН, следовательно, ухудшается раство римость фосфатов, уменьшается содержание в оборотном растворе. 566 Интервал рН на первой стадии I,21,7 является оптимальным, так как более низкое рН свидетельствует об избытке серной кислоты, а более высокое рН ведет к недоразложению фосфатов. Более высокое отношение Т:Ж ведет к уменьшению содержания PjO в растворе, а более низкое с недоразложению фосфатов. Количество подаваемой суспензии на 1 стадию (15-20% ) является оптимальным, так как при этом достигается достаточно высокое, содержание Р Ос в оборотном растворе при практически полном разложении фосфата. По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет увеличить выход Pj Оу в готовый продукт до 87-89% при повышении содержания в «ем 22-237.. ,Т а б л и ц а I

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГО УДОБРЕШЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ,включающий размол фосфатного сырья, двухстадийную обработку образовавшейся суспензии серной кислотой с подачей на первуюстадию части суспензии и отделение гипса, обработку оставшейся части суспензии на второй стадии оборотным раствором после отделения гипса, отделению образовавшегося фосконцентрата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, отличаю щ и и с я тем, что, с -целью увеличения выхода Р20с в готовом продукте и увеличения содержания в нем f г Отводы «обработку серией кислотой на первой стадии ведут 15-20% суспензии при рН 1,2-1,7 и Т:Ж 1:8-12 до полного разложения фосфатов, а обработку, оставшейся части суспензии проводят оборотным раствором до рН 3,7-4,0.

Размол .фосфатного сырья, флотация карбонатов и нерастворимого остатка, сгущение фосфоритной суспензии

Обработка серной кислотой в две

стадии 1 стадия

Подача суспензии,% Т:(

Температура, С

Содержание Р 0 в оборотном растворе,%

П стадия

Подача суспензии,% Т:Ж

Температура,С рН

Отделение гипса после 1 стадии Потери

Отделение нерастворимого остатка последующей флотацией

Потери ,%

Состав полученного концентрата 2°5o6iiv

/ Имеются

Имеется

15-20 1;8-12

20-60 1,2-1,7

7-8

80-85

1:2-3

30-80

3,7-4,0

Имеется

2-3

Отсутствует

30-35

Таблица 2