Способ получения кормового преципитата Советский патент 1988 года по МПК C05B3/00 

Изобретение относится к технологии производства минеральных солей, ис- пользуемых для подкормки скота и птиц..

Целью изобретения является повышение выхода кормового преципитата,его качества и фштьтрующих свойств.

Предлагаемьш и известньш способы были апробированы в лабораторных ус ловиях.

Пример 1 (прототип).В 500 мл (P,jOj - 240 г/л, F - 0,5 г/л) в течение 10 мин вводят 180 мл го раствора аммиака в воде при 70°С и агитируют образовавшуюся пульпу в течение 20 мин. Далее в нее вводят в течение 10 мин 140 мл раствора нитрата кальция (СаО - 99 г/л, Р - 0,07 г/л) , полученного при растворении фосфоме- ла состава, %: СаО - 52,5; F - 0,64; сумма окислов РЗЭ - 0,7; стронций - 2,1, влажность - 40% в 47%-ной азотной кислоте до рН 5,1. Доагитацию

ние P,jOj и фтора. Полученный раство может быть направлен на производств удобрений: нит рата аммония или нит- роаммофоса. Резуль таты примера пред ставлены в табл. 1 и 2.

Пример 2 (предлагаемый спо соб).. В 500 мл ЭФК (P-iOj - 240 г/л,

fO F - 0,5 г/л) в течение 10 мин вводя 180 мл 24%-ного раствора аммиака в воде при 70 С и агитируют образовавшуюся пульпу в течение 20 мин. Дале в нее вводят в течение 10 мин 140 мл

15 раствора нитрата кальция (СаО - 99 г/л, F - 0,07 г/л), полученного при растворении фосфомела 47%-ной азотной кислотой до рН 5,1 (состав |юсфомела представлен в примере 1).

20 Цоагитацию пульпы осуществляют в т чение 30 мин. Затем последняя в коли честве 820 мл (950 г) поступает на фильтрацию на воронке Бюхнера, оса- рок 206 г промывают I20 г воды, выс

пульпы осуществляют в течение 30 мин-. 25 |мивают при 05 С и получают удобриЗатем последняя в количестве 820-мл (950 г) поступает на фильтрацию на воронке Бахнера (артикул ткани 86006), осадок (206 г) промывают 120 г воды, высушивают при 105°С и получают удобрительный.преципитат (фторфосфатный продукт, содержащий фосфаты кальция, железа и РЗЭ) в количестве 60 г который анализирзпот на

тельный преципитат в количестве 60 г который анализируют на содержание Р,05 и фтора. Фильтрат 620 мл (744 г) объединяют с промывными вода 30 ми 130 мл (143 г) и 750 мп смеси в виде АМФР в количестве 887 г, содержащей 134,4 г/л ,. и 0,5 г/л фтора направляют на преципитирование, кото рое осуществляют в две стадии. На

содержание и фтора. А фильтрат первую стадию подают весь АМФР,610 мл

620 мл (744 г) объединяют с промывными водами 130 мл (143 г) и 750 мл аммонийфосфатного раствора (АМФР) в количестве 887 г, содержащего

(731,6 г) раствора нитрата кальция (состав приведен вьше) и 53 мл 24%- ного раствора аммиака в воде. Пульпа агитируется в течение 1 ч при 70°С.

134,4 г/л PjOj и 0,5 г/л фтора, на- 40 В это же время оставшую ся часть нитправляют на выделение кормового преципитата (преципитировйние) 670 мп (804 г) раствором нитрата кальция (состав представлен выше) и 60 йл 24%-:ного раствора аммиака в воде в течение 1 ч при .70°С, Образующаяся пульпа 1480 мл (1745 г) поступает на фильтрацию на воронке Бюхнера. Осадок (300 г) промывают 350 мл воды, высушивают при 105 С и замеряют выход су-CQ стадии преципитирования и агитируют хого товарного продукта - 207 г. Оп- полученную смесь в течение 15 мни

при . Затем реакционная смесь 1750 г поступают на фильтрацию на воределяют производительность фильтрации преципитата и а.нализируют его на содержание , PjO , фтора.

ронке Бюхнера. Осадок (306 г) промы- Фильтрат, маточник прецнпитирования « вают 350 мл воды, высушивают при 1310 мл (1445 г) и промывные воды. 105°С и замеряют выход сухого товар- 370 мл (391 г) объединяют вместе, ного продукта - 211 г. Определяют при этом получают 1680 мл (1836 г) производительность фильтрации преци- и анализируют на остаточное содержа- питата и анализируют его на содержание P,jOj и фтора. Полученный раствор может быть направлен на производство удобрений: нит рата аммония или нит- роаммофоса. Резуль таты примера представлены в табл. 1 и 2.

Пример 2 (предлагаемый способ).. В 500 мл ЭФК (P-iOj - 240 г/л,

F - 0,5 г/л) в течение 10 мин вводят 180 мл 24%-ного раствора аммиака в воде при 70 С и агитируют образовавшуюся пульпу в течение 20 мин. Далее в нее вводят в течение 10 мин 140 мл

раствора нитрата кальция (СаО - 99 г/л, F - 0,07 г/л), полученного при растворении фосфомела 47%-ной азотной кислотой до рН 5,1 (состав |юсфомела представлен в примере 1).

Цоагитацию пульпы осуществляют в те- чение 30 мин. Затем последняя в количестве 820 мл (950 г) поступает на фильтрацию на воронке Бюхнера, оса- рок 206 г промывают I20 г воды, высу

|мивают при 05 С и получают удобрительный преципитат в количестве 60 г, который анализируют на содержание Р,05 и фтора. Фильтрат 620 мл (744 г) объединяют с промывными вода- 30 ми 130 мл (143 г) и 750 мп смеси в виде АМФР в количестве 887 г, содержащей 134,4 г/л ,. и 0,5 г/л фтора направляют на преципитирование, которое осуществляют в две стадии. На

(731,6 г) раствора нитрата кальция (состав приведен вьше) и 53 мл 24%- ного раствора аммиака в воде. Пульпа агитируется в течение 1 ч при 70°С.

В это же время оставшую ся часть нитрата кальция 60 мл (72,4 г ) конвертируют 7 мл 24%-ного раствора аммиака в воде в присутствии 5 г углекислого газа. Процесс ведут при 50°С в тече- ние 1 ч при поддержании концентрации избыточного аммиака в жидкой фазе пульпы, равной 5-10 г/л. Затем полученную пульпу 83,7 г смешивают с пульпой, образовавшейся на первой

ние PjOjjB, , фтора. Фильтрат (маточник преципитирования) 1444 г и промывные воды 392 г объединяют вмес те, при этом получают 1680 мл(1836 г) и анализируют на остаточное содержание и фтора. Полученный раствор может быть направлен на производство нитрата аммония или нитроаммофоса. Результаты примера представлены в табл. 1 и 2.

Как следует из данных табл.1 и 2, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить извлече ние в кормовой преципитат на 1,4% и при аналогичном содержании

) повысить ВЫХОД . КОрМО

вого преципитата на эту же величину - 1,4%. Предлагаемый способ позволяет повысить качество преципитата за счет снижения разрыва между общим и усвояемым фосфором (P-jOj) на 0,5%. Одновременно возрастают фильтрующие свойства товарного продукта на 18%.

Положительный эффект имеет место только при осуществлении предлагаемого способа в режиме, описанном в примере. Это происходит вследствие того, что на первую стадию преципи- тирования вводится 90% нитрата кальция и примерно столько же 2й%-ного раствора аммиака в воде от всего их количества. При этом рН системы равен 2,4-2,7, т.е. такой, при котором мала вероятность образования трикаль- цийфосфата, в котором фосфор находится в неусвояемой животными форме. Конечный же рН преципитирования 3,5- 4,5 достигается за счет обработки пульпы после 1-й стадии кальцием, содержащимся не в жидкой, а в твердой фазе, который находится в форме углекислого кальция, образовавшейся в процессе конверсии оставщихся 10% раствора нитрата кальция аммиаком и- углекислым газом. Мел медленно растворяется в жидкой фазе пульпы первой стадии при рН 2,4-2,7, и переходящий в раствор кальций медленно осаждает фосфор в виде дикальцийфосфата. Это способствует тому, что во-первых, степень осаждения фосфора из АМФ возрастает (остаточное содержание P,0j в маточнике преципитирования , составляет 0,4 г/л вместо 1,4 г/л по известному способу) и, во-вторых,при одинаковом содержании PiO soSiM - обоих способах (47,5% ) содержание

в предлагаемом способе на 0,5% вып1е, чем в известном, т.е. степень использования такого преципитата вьппе, так как неусвояемый фосфор является балластом таким же, как, например,сульфат-ион и никакой пользы животным не приносит.

При проведе1ши же осаждения кальция по известному способу.в любой точке системы куда попадают нитрат, кальция и АМФР рН составляет 3,5-4,5 т.е. такой, при котором возможен переход части образующегося дикальцийфосфата в трикальцийфосфат, особенно при наличии местных пересыщешп (а они в данном случае более вероятны из-за увеличенных расходов осадите- лей: аммиака и нитрата кальция). Кроме того, поскольку весь кальций находится в системе в жидкой фазе, то скорость осаждения дикальцийфосфата довольно велика, это приводит к тому что кальций даже при наличии его в избытке не может глубоко осадить фосфор, и потери последнего возрастают.

Авторы исследова.ли разные способы проведения 1-й и 2-й-стадий. Так, количество нитрат а кальция и аммиака подаваемых на первую стадию, варьировалось от 85 до 95%, соответственно изменялись оставщиеся количества этих реагентов, подаваемые на конверсионную обработку. В первом случае (при 85% от общего количества) образовалось незначительное количество, осадка, представляющее, в основном, монокальцийфосфат и поэтому при смешении пульп после первой стадии и . после обработки наряду с процессами осаждения фосфора с помощью мела более эффективно щел процесс преципити рова1шя кальцием, находящимся в жидкой фазе. В итоге содержание Р О;-jce в преципитате составило .46,7%,а потери P/jOj в маточнике составило 1,3 г/л Во втором случае (при 95% от общего количества) эффект оказался примерно среднеарифметическому между известным способом и прототипом даже по фильтруемости.пульпы преципитата. Так, выход преципитата возрос на 0,6%, ра.зрыв между общей и усвояемой формами пятиокиси фосфора составил 0,7%, а производительность фильтрации - 95,4 т/м в сутки.

. Необходи№1М и достаточным условием является также проведение конверсии нитрата кальция аммиаком и угле51307769

кислотой.до избыточной аммиачности 5 О г/л, так как только при этом осаждается количественно весь кальций, вводимый на конверсионную обр аботку. Если это условие нарушить, то часть преципитата вновь будет осаждаться кальцием, непосредственно находящим ся в жидкой фазе, что не приводит к оптимальным результатам.

Ъажмьт параметром процесса являет он время смешения пульпы после первой стадии и после углеаммонийной конвер-- сии. Малое время смешения (5 мин и

наличии создаваемого им положительного эффекта: повышеш и выхода кормового преципитата на ,4%, снижении раз- рыва между Pj 0 „g и на 0,5% и повышении фильтруемости пульпы кормового преципитата на 18%.

Формула изобретения

Способ получения кормового преци питата путем обработки обесфторенной кислоты аммиаком и частью нитрата кальция с последующим отделением жид- менее) сводит на нет зффект по фазы от осадка и ее преципитйро- шению выхода преципитата и повышению ванием остальным количеством нитрата его производительности фильтрации: кальция, отличающийся содержание в маточнике преципи тем, что, с целью повышения выхода тирования составляет 1,35 г/л, а про- кормового, преципитата за счет повы- изводительность фильтрации даже ниже, 20 шения содержания ., его качества чем в известном способе 78,5 т/м за счет с1шжения разрыва между со- сутки. При увеличе1ши времени смеше- держанием PjOsoeM и фильт ния пульп (до 30-60 мин) достигается зффект, аналогичный полученному в предлагаемом способе. В то же время большее время потребует,большего , объема оборудования и соответственно больших затрат, что нецелесообразно. Технико-экономическое обоснование предлагаемого способа заключается в зо ремешивание ведут в течение 10-20 мин,

Твблиаа1|

рующих СВОЙСТВ, 8-10% нитрата кальция, подаваемого на преципитирование,. 25 предварител-.но обрабатывают аммиаком . и углекислым газом до содержания избыточного аммиака в жидкой фазе 5- 10 г/л и образовавшуюся пульпу пода- ЮТ на стадию преципитирования и пеПротопш (авт ев.

наличии создаваемого им положительного эффекта: повышеш и выхода кормового преципитата на ,4%, снижении раз- рыва между Pj 0 „g и на 0,5% и повышении фильтруемости пульпы кормового преципитата на 18%.

Формула изобретения

Способ получения кормового преци питата путем обработки обесфторенной кислоты аммиаком и частью нитрата кальция с последующим отделением жид- фазы от осадка и ее преципитйро- ванием остальным количеством нитрата кальция, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода кормового, преципитата за счет повы- шения содержания ., его качества за счет с1шжения разрыва между со- держанием PjOsoeM и фильт ремешивание ведут в течение 10-20 мин,

рующих СВОЙСТВ, 8-10% нитрата кальция, подаваемого на преципитирование,. предварител-.но обрабатывают аммиаком . и углекислым газом до содержания избыточного аммиака в жидкой фазе 5- 10 г/л и образовавшуюся пульпу пода- ЮТ на стадию преципитирования и пеТаблица 2

Изобретение относится к технологии производства минеральных солей, используемых для подкормки скота и птиц, и увеличивает выход кормового преципитата за счет повышения содержания PjOj., улучшает его качество за счет снижения разрыва между содержанием PjOj дб и P2pj,,ce и фильтрующие свойства готового продукта. В обес- фторенную фосфорную кислоту вводят раствор аммиака и часть -нитрата кальция с последующим отделением жидкой фазы от осадка и ее преципитироваьш- ем остальным количеством нитрата кальция. При этом 8-10%. нитрата кальция, подаваемого на преципитирование, предварительно обрабатывают аммиаком и углекистым газом до содержания избыточного аммиака в жидкой фазе 5- 10 г/л, и образовавшуюся пульпу подают на стадию преципитирования, пере мешивание ведут в течение 10-20 мин, что повышает.выход кормового преципитата на 1,4%, снижается разрыв между P Ofosw и jOyvj g на 0,5% и повышает ся фильтруемость пульпы кормового преципитата на 18%. 2 табл. G « СО О5 о О) ю