Способ получения минеральных удобрений из фосфатных руд Советский патент 1985 года по МПК C05B13/02 

;о 4

00

Од Изобретение относится к термохим ческим способам получения минеральных удобрений из фосфатного сырья и может быть использовано для термохимического обогащения бедных фосфо ритов, Известны способы получения минеральных удобрений из фосфоритов, в основу которых положены процессы получения концентрированного целевого продукта путем восстановления фосфата при высоких температурах, В качестве восстановителей при производстве термической фосфорной кислоты используют уголь, кокс Л . Недостатками термических способо получения минеральных удобрений из фосфоритов является высокая стоимость процесса, связанная с большими энергозатратами, необходимость использования фосфоритов для этой цели с высоким содержанием ниже 23%, процесс сопровождается большими потерями фосфата в шлаках и других побочных продуктах. i Наиболее близким к nj-едлагаемому являемся способ пирохимического пол чения термофосфатов из фосфоритов, в KOTopoiL фосфатную руду сплавляют в электропечи с добавками металлургических шляков, извести и других соединений щелочных металлов. Получаемьш продукт содержит то же или , меньшее валовое количество при этом содержание лимонно-растворимого Фосфата увеличивается в 1,52 раза 2 . Однако данный способ имеет огран чения по содержанию у качеству, а также не позволяет в процессе плавки концентрировать фосфат ное вещество и отделять примеси. Цель изобретения - переработка б ного фосфатного сырья на концентрат содержащий от ЗП до 35% Поставленная цель достигается те что согласно способу получения терм фосфатов из фосфоритов сплавлением их соединений с соединениями щелочных металлов, процесс плавления ведут с фторидом натрия с последующей отгонкой избыточного фторида натрия после отделения конечного продукта. Способ основан на взаимной раствори мости фосфата и фторида натрия, при этом растворимость силикатов и других минералов резко снижается во фторидно-фосфатном расплаве и проис 612 ходит разделение всего плава на две фазы (ликёация). Наилучшими условиями разделения фосфоритного вещества и примесей, а также концентрирования фосфатного вещества во фторидно-фосфатном слое для фосфоритов является отношение фторира натрия к 0,7-1-10-1 н.,ипроцесс плавления ведут при 1150-1400 С. Отгонку фторида натрия ведут при ЭОО-ИОО С в вакууме при упругости пара фторида натрия 0,4-0,6 мм рт.ст. Фосфатно-фторидный расплав-экстракт имеет большой удельный вес и большую текучесть по сравнению с силикатным слоем и поэтому легко отделяется от последнего, имеющего значительную вязкость, в результате чего происходит быстрое расслоение фаз (в течение нескольких минут). Сущность процесса заключается в следующем. Бедная фосфоритная руда смешивается с фторидом натрия в отношении, указанном вьш1е. Смесь нагревают в электропечи до температуры 1150-1400°С, при которой происходит плавление смеси шихты и разделение фаз, сопровождаемое концентрированием фосфатного вещества. Нижний фосфатный слой отделяют от силикатного и в жидком состоянии подвергают вакуумной обработке. При этом фторид натрия дистиллируется и может быть возвращен в голову процесса. Фосфатный продукт, содержащий 30-39% , перерабатывают по известным схемам с улавливанием остатков фтора. Силикатный продукт является отвалом и его использование требует самостоятельной проработки. Результаты опытов с фосфоритной рудой, содержащей Р 8,4%, представлены в табл. 1. Таким образом, с применением данного способа пирохимического плавления фосфорита достигается 4-4,5кратное обогащение Со1рья. Пример. 50 г чюсЛоритной руды с содержанием 4,8% смешивают с 30 г фторида натрия. Смесьшихту нагревают в электропечи при 121()°С в течение 30 мин. В течение этого времени образуются две жидкие фазы, которые разделяют, фосфатнофторидную фазу помещают в герметичньй тигель и вьщерживают при. под разряжением 0,08 МПа (6СО мм рт.ст.) в течение 10 мин. Полученный термоосфат, силикатный слой, содержащий ,

примеси и отогнанный фторид натрия анализировали. Результаты представлены в табл. 2.

Исследование условий концентрирования фосфатного вещества в отделяемом фторидно-фосфатном расплава показало, что эффективность способа сильно зависит от соотношения компонентов PjOj и фторида натрия в исходной шихте и температуры плавки Результаты представлены в табл.3.

194861. 4

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет вовлечь в промьшшенное производство бедное фосфатное сырье, содержащее фосфат 5 типа апатит, сконцентрировать фосфатное вещество и отделить его от примесей, получив при этом концентрат, пригодный для серно-кислотной переработки. Кроме того, предлагаемый способ позволит удешевить переработку бедного фосфатного сьфья в 2 раза.

Таблица 1

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ ФОСФАТНЫХ РУД путем сплавления последних с соединениями щелочных металлов, отлил.;,; fv , S;;-...-.v чающийся тем, что, с целью переработки бедного фосфатного сырья на концентрат, содержащий 30-39%, в качестве соединений щелочных металлов используют фторид натрия с последукщей отгонкой избыточного фторида натрия после отделения конечного продукта. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что фторид натрия берут в массовом отношении к PjOg 0,7:1-10:1 и процесс сплавления ведут при 1150-1400 с. 3.Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что отгонку фторида натрия ведут при 900-1ЮО С в вакууме при упругости пара 0,4-0,6 ммрт.ст. (Л

4,8

62

Исходная руда

1250

0,6:1 1250 0,7:1

Таблица 2

28,0 6,8 2

0.5

Таблица 3

14,3 ЗП,1 76,0

1100 14,3 -39,8 98,6 900

Продолжение табл.3