Способ получения фосфорной кислоты Советский патент 1986 года по МПК C01B25/225 

1

Изобретение относится к производству фосфорной кислоты, используемой в производстве минеральных удобрений.

Цель изобретения - повышение концентрации кислоты.

В обычном дигидратном процессе получаемая фосфорная кислота имеет концентрацию Р Og 28-30% при переработке апатитового флотоконцентра- та и 20-22% при переработке фосфоритов Каратау.

Пример 1. 168,.6 т/ч оборотной фосфорной кислоты.при- 50-55 С в течение 0,5-1 ч смешивают с 38 т/ч стандартного апатитового концентрата. Образовавшаяся масса перетекает в реактор-кристаллизатор рабочим объемом 90 м (время пребывания 0,6 ч), где при 90-95°С она разлагается: 41,5-43,8 т/ч серной кислоты концентрации 75% (90-95% общего количества) с кристаллизацией де- гидрата сульфата кальция. Далее сус пснзия гипса поступает в первую сек цию 10-секционного экстрактора рабочим объемом 740 м, где смешивается с остатком серной кислоты (4,6-2,3 т/ч) для доразложения анатита и 1000 м/ч охлажденной в вакуум-испарителе циркуляционной пульпы, перетекающей из 10-й секции Время пребывания пульпы в экстракторе 5 ч, температура 70-75°С. 243 т/ч продукционной пульпы () подают на вакуум-фильтр поверхностью 80 м, осадок промывают 49 т/ч горячей воды и получают 168,8 т/ч оборотной и 41 т продукционной кислоты концентрации 35% PJ Oj , а также 82,4 т/ч влажного отбросного осадка. При осущест-. влении процесса по прототипу в аналогичной аппаратуре может быть получена фосфорная кислот,а концентрации 32% PjOj.

Пример- 2. 177,5 т/ч оборот I ной фосфорной кислоты при 55-60°С в течение 0,3-0,5 ч смешивают с 40 т/ч апатитового концентрата. Образовавшаяся масса перетекает в реактор-кристаллизатор рабочим объе- мом 16 м (время пребывания 0,1 ч), где при 95-100 С разлагается 41,2 т/ч серной кислоты концентрации 75% (8,5% общего количест ва) с кристаллизацией дегидрата сульфата кальция. Далее суспензия

1224259J

гипса поступает в первую секцию 10-секционного экстракта рабочим объемом 740 м , где смешивается с 1100 охлажденной в вакуум- 5 испарителе пульпы, перетекающей из 10-й секции, и остатком-серной кислоты (7,3 т/ч), время пребывания пульпы в реакторе 4,2 ч, температура 65-70 С. 256 т/ч ПРОДУКЦИОННО ной пульпы () подают на вакуум-фильтр поверхностью 80 м, осадок промывают 54,3 т/ч горячей воды и получают 177,5 т/ч оборотной, 46,1 т/ч продукционной фосфорной 15 кислоты концентрации 33% , а также 86,7 т/ч влажного отбросного осадка.

Пример 3. 343 т/ч оборот- 20 ной фосфорной кислоты при 60-65°С в течение 0,1-0,3 ч смешивают с 90 т/ч фосфорита Каратау состава, масЛ: 26,4; СаО 41; MgO 2,1, СО 5,9. Образовавшаяся масса пере25

текает в реактор-кристаллизатор рабочим объемом 300 м (время пребывания 1 ч), где при 85-90°С разлагается 60 т/ч серной кислоты концент рации 92,5% с кристаллизацией дигид- 30 рата сульфата кальция. Далее суспензия гипса поступает в 1-й реактор двухбакового экстрактора рабочим

я

объемом 900 м , где смешивается с 1200 м /ч охлажденной в вакуум35 испарителе циркуляционной пульпы, подаваемой из второго реактора с помощью насосов. Время пребывания пульпы в экстракторе v3 ч, температура 60-65°С. 473 т/ч продукцион40 ной пульпы (Ж:Т 2,5:1) подают на три вакуум-фильтра поверхностью по 80 м осадок промывают 137,6 т/ч горячей воды и получают 343 т/ч оборотной и 73,6 т/ч продукционной

45 кислоты концентрации 30,5% Р, Og, а также 194 т влажного осадка отбросного фосфогипса.

В табл. 1 представлено влияние J0 температуры и времени обработки суспензии серной кислотой на концентрацию продукционной кислоты.

В табл.2 показано влияние доли 55 серной кислоты, вводимой на обработку суспензии, на концентрацию продукционной кислоты (температура , длительность 0,5 ч).

Из данных табл. 1 следует, что при снижении времени обработки менее 0,1 ч концентрация фосфорной кислоты снижается вследствие ухудшения фильтрукицих свойств осадка дигидра- та сульфата кальция.

Повьшениё времени свыше 1,0ч нецелесообразно, так как повышения концентрации кислоты не наблюдается.

При ловьшении температуры процесса во всем временном интервале концентрацию кислоты необходимо снизить, чтобы предотвратить образование полугидрата.

Ji.2

Доля серной кислоты подаваемой на 2-ю стадию, % 80 95 90 95 100

Таблица 1

Продолжение .2

4fO

Максимально

допустимая концентрация продукционной кислоты,

PlOr Апатит

Фосфорит

31 33 35 35 33 20 25 30,5 30 26

50

Из данных табл. 2 следует, что при снижении доли серной кислоты ниже 85% снижается концентрация фосфорной кислоты вследствие ухудшения фильтрующих свойств дигидрата суль51224259

фата кальция. При повьшении доли сер- чтобы устранить перекристаллизацию ной кислоты выше 95% необходимо сни- дигидрата в полугидрат сульфата зить концентрацию фосфорной кислоты, кальция.