Способ получения фосфорномагниевого удобрения Советский патент 1988 года по МПК C05B13/02 

со

ел о: ю

4

Изобретение относится к получению фосфорномагниевых удобрений путем плавления исходной шихты.

Целью изобретения является снижение температуры плавления при одновременном обогащении удобрения усвояемыми соединениями калия;

Пример 1. 65 г апатитового концентрата, содержащего,% : Р 0539,4-, СаО 54,6; F 1,9,- MgO 0,27; СО 5,29 и 35 г биотита ,- отхода карбонитито- вых руд состава,%: 9,27; MgO 25,6 FeO 7,06 SiO 38,66; А1,0з 10,68 (молярное отношение P205-:MgO:K,0 1:1,5:0,2), предварительно подвергают термообработке при 800°С до превращения калишпата в калисилит, затем полученную массу плавят при 1200°С. Полученный плав быстро охлаждают во- дои, сушат, размельчают и анализируют на уев., MgO уев.. К,О уев.

Полученное удобрение имеет состав,%: PjOj уев. 24,8; MgO уев.10,63; KjO усе. 3,25. Степень перехода в усвояемую форму,%: 98,5j MgO 98,

KjO 99,9. Сумма питательных веществ 38,7%.

П р и м е р 2. 75 г концентрата того же состава, что и в примере 1, и 25 г биотита (молярное отношение PjOj :MgO:K,, : 1 :0,,1) подвергают термообработке при 900°С до превращения калишпата в калисилит, затем полученную массу плавят при 1200°С. Полученный плав обрабатывают как в примере 1.

Удобрение имеет состав,%: ,8 MgO 7,5; KjO 2,8. Степень перехода в усвояемую форму,%: PjOj 97,2;. MgO 99., 3,. К,;0 99,3. Сумма питательных веществ 37,1%.

ПримерЗ. 55г концентрата того же состава, что и в примере 1, и 45 г биотита (молярное отношение PiOf:MgO-:K, : 2:0,3) подвергают тер мообработке при 1000°С до превращения калишпата в калисилит. Затем полученную массу плавят при . Плав обрабатывают как в примере 1.

Удобрение имеет состав,%: ,9 MgO 15,8, 5,0. Степень перехода в.усвояемую форму,%: 98,5; MgO 99,9; К,гО 99,6. Сумма питательны веществ 36,7%.

В табл. 1 представлены примеры ведения процесса в предлагаемых пределах значений параметров (примеры 2-4, 7-9, 12-14), а также при зна

чениях, выходящих за эти пределы (примеры 1,5,6,10,11,15).

Из табл. 1 видно, что при значениях параметров, выходящих за предлагаемые пределы, ухудшаются такие характеристики процесса как температура плавления, степень перехода питательных веществ в усвояемую форму (уменьшается сумма питательных веществ в удобрении).

Уменьшение температуры термообработки шихты ниже предлагаемых пределов (пример 1) снижает степень перехода калия в усвояемую форму и повышает температуру плавления до значений известного способа.

Повьш1ение температуры термообработки выше верхнего предела (пример 5) приводит к частичному связыванию соединений железа в феррофосфор и роль его как катализатора в переводе соединений калия в усвояемую форму значительно уменьшается. Как следствие продукт обедняется по питательным веществам и при этом повышается температура плавления до значений известного способа.

Получение продукта из шихты с молярным отношением :Мр,0:К20 вне предлагаемых пределов (примеры 6, 10, 11,15) приводит либо к повышению тем- пературы Плавления шихты (примеры 6,10,11,15), либо к обеднению продукта по питательным веществам (примеры 6, 10,11) до значений известного способа.

В качестве слюдосодержащего продукта используют биотит общей формулы K(Mg,Fe),(,(on,F),, содержащий соединения калия ,в виде калишпата, при молярном соотношении в шихте P40i-:MgO:K50 1 : (1-2) : (0,1-0, 3), перед плавлением шихту подвергают термообработке при 800-1000°С.

Указанные отличия позволяют снизить температуру плавления шихты на 150-200 с, увеличить сумму питательных веществ в готовом продукте на 3,0-4,2% за счет перевода соединений калия в усвояемую форму.

В биотите соединения калия представлены в неусвояемой форме в виде калишпата 6SiOj. В процессе термообработки при 800-1000° С содержащееся в биотите двухвалентное железо переходит в трехвалентное, обладающее высокой реакционной способностью в системе MgO - SiOj - CaO, играющее роль катализатора в переводе калишпата в калисилит по реакции

К,0-А1,0, 6SiO «AljOj 2SiO. .

Калисилит хорошо растворяется в лимонной кислоте, т.е. является усвояемой формой соединений калия. Кроме того, он характеризуется как щелочная добавка - флюс и при молярном отношении в шихте P20j:MgO:K, О 1:(1-2):(О,1-0,3) способствует образованию в процессе термообработки при 800-1000°С двойных солей типа (СаК)„. (SLO,) и (Mg.K)-(SiO,). Полученные соли легкоплавки, снижают вязкость и электропроводность реакционной массы, что приводит к достижению эффекта - снижению температуры плавления.шихты при одновременном обогащении удобрения усвояемыми сое- динениями калия.

В табл. 2 приведена сравнительная характеристика предлагаемого и известного способов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить температуру плавления щихты при одновременном обогащении удобрения усвояемыми соединениями калия.

Формула изобретения

1. Способ получения фосфорномаг- ниевого удобрения, включающий плавление шихты, состоящей из фосфатного и магнийсодержащего сырья в присутствии слюдосодержащего продукта, о т- личающийся тем, что, с целью снижения температуры плавления при одновременном обогащении удобрения усвояемыми соединениями калия, в качестве слюдосодержащего продукта используют биотит, содержащий соединения калия в виде калишпата, при молярном соотношении в шихте :MgO:K,(1-2):(0,1-0,3), а перед плавлением шихту подвергают термообработке при 800-1000°С до превращения калищпата в калисилит.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве биотита используют отходы карбонити- товых руд.

Таблица 1

Изобретение относится к получению фосфорномагниевых удобрений путем плавления исходной шихты и позволяет снизить температуру плавления при одновременном обогащении удобрения усвояемыми соединениями калия. По предложенному способу фосфатное сырье, содержащее магний,сг-ешивают с биотитом при молярном соотношении в шихте PjOjiMgOiKjO, равном 1:(1-2): :(0,1-0,3), и подвергают предварительной термообработке при 800-1000 С до превращения калишпата в каписили- кат. Затем полученную массу плавят при 1150-1200 С. Полученный плав быстро охлаждают ВОДОЙ, сушат и размельчают. В качестве биотита используют отходы карбонититовых руд. В полученном продукте степень перехода а в лимонно-растворимую форму сое- ® тавляет 97,2-98,5%, Mg 98,5-99,3%. 1 з.п. ф-лы. 2 табл. сл

750 1:1,5:0,2 95,0 90,0 80,0

800

900

1000

1050

1:1,5-0,298,598,599,9

1:1,5-0,297,699,399,8

1:1,5:0,298,099,099,8

1:1,5:0,293,585,045,0

6

7

900 900

Влияние молярного отношения компонентов шихты на показатели

процесса

1:1,5:0,09 94,2 95,0 80,0 1300 33,4 3,0 1:1,5:0,1 97,6 98,9 99,0 1200 37,4 3,80

35,1

38,7 38,9 39,0 34,2

2,6

3,25

3,35

3,55

1,60

Продолжение табл.1