Способ получения фосфорной кислоты Советский патент 1985 года по МПК C01B25/225 

Изобретение относится к способам получения фосфорной кислоты сернокислотным разложением фосфатного сырья и может быть использовано при переработке бедного по фосфору сырья или сьфья грубого помола. Известен способ получения фосфор ной кислоты, включающий обработку фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами при поддержании в реакционной пульпе концентрации сульфат-иона 30-.120 г/л, кристаллизацию дигидрата сульфата, обработку пульпы фосфатным сырьем для снижени концентрации сульфат-иона с последую кристаллизацией дигидрата сульфата кальция, отделением продукта от осадка сульфата кальция фильтрацией, его промывкой и направлением промывных вод на обработку сырья. Получают фосфорную кислоту с концен рацией 33% и выходом 99%. По этому способу перерабатывают сырье высокого качества l . Недостатком этого способа являет ся сложность процесса, заключающаяся в двух кристаллизациях осадка сульфата кальция, а также невозможность переработки сырья низкого качества с высокими, показателями. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ пол чения фосфорной кислоты, включающий введение фосфатного сьфья в две реа ционные зоны, обработку его в каждо зоне фосфорной и серной кислотами, 1щркуляцию реакционной пульпы из первой зоны ВО вторую, кристаллизацию дигидрата сульфата кальция с, по следующим отделением его от продукта фильтрацией, промывкой дигидр ата сульфата кальция и направлением про мывных вод на обработку сьфья, В пе вую зону вводят 62,5% вс.его количества сьфья, во вторую - 37,5%, концентрацию пентаксида фосфора во второй зоне поддерживают на 7, выше, чем в первой, концентращгк сульфат - иона в первой з не поддерживают равной 10 - 120 г/л . Выход продукта составляет 97,4 ,- 99% 2 . Однако при переработке фосфата более низкого качества (29-31% . получают 97%-ный выход продукта, а производительность фильтрации дигидрата сульфата кальция (фосфо- . гипса) равна 300-400 кг/ч-м. Однако известный способ обладает недостаточно высоким выходом продукта и производительностью фильтрации при переработке фосфатного сьфья более низкого качества. Цель изобретения - обеспечение возможности переработки бедного фос фатного сьфья при достижении высоких выхода продукта и производительности фильтрации. . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему введение фосфатного сырья, по крайней мере в две реакционные зоны, обработку его в каждой реакционной зоне оборотной,фосфорной и серной кислотами, циркуляцию реакционной пульпы из первой, по крайней мере во вторую реакционную зону, кристаллизацию дигидрата сульфата кальция с последующим отделением его от продукта фильтрацией, промыв-кой дигидрата сульфата кальция и направлением промывных вод на обработку сьфья, в последнюю реакционную зону вводят 5-30% всего количества сырья. Концентрацию пентаксида фосфора в последней реакционной зоне поддерживают на 3-5% выше, чем в первой. Концентрацию сульфат-ионов в реакционных зонах поддерживают одинаковыми . Концентрацию сульфат-ионов в первой, реакционной зоне поддерживают большей, чем в последуюи их. Предлагаемьй способ позволяет при переработке бедного фосфатного сьфья (28-32% Р205) достигнуть выхода PgCj 98,3-98,5% и производительности фильтрации фосфогипса 700 кг/х /ЧМ, кроме того, способ позволяет перерабатывать грубо размолотое сырье с размером частиц 400-600 мкм. В табл. 1 приведено влияние количественного распределения сьфья между реакционными зонами на показатели процесса.

Таблица 1

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ, включающий введение фосфатного сьфья по крайней мере в две реакционные зоны, обработку его в каждой зоне оборотной фосфорной и серной кислотами, циркуляцию реакционной пульпы из первой по крайней мере во вторую реакционную зону, кристаллизацию дигидрата сульфата кальция с последуювщм отделением его ,; .- I Ifti: , от продукта фильтрацией, промывкой дигидрата сульфата кальция и направлением промывных вод на обработку сьфья, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности переработки бедного фосфатного сырья при достижении высоких выхода продукта и производительности фильтрации, в последнюю реакционную зону вводят 5-30% всего количества сьфья. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию пе«таксида фосфора в последней реакционной зоне поддерживают на 3-5% выше, чем в первой. 3.Способ по п. 1, отличаюсл щийся тем, что концентрацию сульфат-ионов в реакционных зонах поддерживают одинаковыми. 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию сульфат-ионов в первой реакционной зоне поддерживают большей, чем в по4 следующих . 00

Содержание Р-0 в сырье, % 28-29 29-31

Количество вводимого сьфья, % в реакционную зону 1

2 3

Содержание PjO % в жидкой фазе реакционной пульпы в зонах 1

2 3

Разность концентраций PjOjB жидкой фазе пульпы между последней и первой зонами, %

Концентрация серной кислоты, г/л в жидкой фазе реакционной пульпы в зонах

Из данных, приведенных в табл. 1, :лeдyeт, что при переработке бедного фосфатного сьрья (28-32% PjOy)

.в условиях предлагаемого .способа по.лучают фосфорную кислоту с высокой концентрацией - 33% и высокими 29-31 29-31 31-32