Способ извлечения фтора из фосфатного сырья Советский патент 1988 года по МПК C01F11/22 C05B11/06 

Э .

(Л

Изобретение относится к способу извлечения фтора при переработке фофатного сырья на сложные удобрения,

Целью изобретения является повышение выхода фтора в продукт.

При разложении фосфатного сырья концентрированной азотной кислотой фтор в виде кремнефторида кальция преходит совместно с нерастворимым остатком в твердую фазу. Из твердой фазы кремнефторид кальция экстрагируют водой и отделяют от нерастворимого остатка. Из экстракта при аммо низации осаждают фторид кальция. Пр цесс выделения фторида кальция основан на реакции:

CaSiF + 2Са(НОз)2+ j + ZHjO-i- раствор

3CaF,

+

SiO

осадок

Для протекания этой реакции необходимо определенное отношение CaO/F и рН раствора. Водный экстракт кремнефторида кальция должен обязательно со держать нитрат кальция. Это обеспечивается путем захвата фторсодержаще твердой фазой части маточного раствора. Но так как маточный раствор, помимо Ca{NOj), содержит азотную и фосфорную кислоты, то для протекания реакции осаждения CaF- сначала необходимо нейтрализовать свободную кислотность (рН 2-2,3). Продукты нейтрализации - нитрат и фосфат аммо ВИЯ -.обладают высокой растворимость и остаются в жидкой фазе. При повышении рН до 2,5 первой кристаллизующейся фазой будет фторид кальция, ко торьй обладает наименьшей ра.створи- мостью из всех солей, образующихся в данной системе, что и обеспечивает увеличение выхода фтора в конечньш продукт.

I .

Пример 1. 1000 г апатитового концентрата, содержащего 3,1% фтора, обрабатьгоают 2170 г 60%-ной азотной кислотыь Полученную пульпу сгущают до Т:Ж 1:0,6. При этом получают 193,4 г сгущенной массы, содержащей 13,2% фтора. Эту массу обрабатывают водой, отделяют нерастворимый остаток, а экстракт аммонизируют до рН 2,5. В результате получают 95,0 г влажного фторконцентрата, содержащего 26,7% фтора. Выход, фтора в продукт - CaFiji - составляет 82% от введенного с сырьем.

;

Q 5

0

5

0

5 0

2

Пример 2. 1000 г апатитового концентрата, содержащего 3,1% фтора, обрабатьтают 2170 г 60%-ной азотной кислоты.,Полученную пульпу сгущают до Т:Ж 1:0,.8. При этом получают 217,5 г сгущенной массы, содержащей 12,4% фтора. Эту массу обрабатьгоают водой, отделяют нерастворимый остаток, а экстракт аммонизируют до рН 2,75о В результате получают 100,5 г влажного фторконцентрата,. содержащего 26,9% фтора. Выход фтора в продукт - CaFj - составляет 87%.

Пример 3. 1000 г апатитового концентрата, содержащего 3,.1% фтора, обрабатьшают 2170 г 60%-ной азотной кислоты. Полученную пульпу сгущают до Т:Ж 1;1. При этом получают 241,8 г сгущенной массы, содержащей 11,3% фтора. Эту массу обрабатьтают водой, отделяют нерастворимый остаток, а экстракт аммонизируют до рН 3,0. В результате получают . 101,0 влажного фторконцентрата, содержащего 27% фтора. Выход фтора в продукт - CaF „ - 88% от ввe eннoгo с сырьем.

В табл. 1 приведена зависимость выхода фтора в .продукт от соотношения Т:Ж (рН 2,5).

Таблица 1

0

При Т:Ж ниже 1:0,6 концентрация нитрата кальция - CaCNt a) - недостаточна для протекания реакции осаждения фторида кальция, поэтому выход фтора в продукт снижается.

При Т:Ж выше 1:1 избыток захваченной жидкой фазы способствует образованию побочных продуктов, снилгакяцих выход фтора.

В табл. 2 приведена зависимость выхода фтора в продукт от величины рН при Т;Ж 1:0,8.

Таблица

рн

Выход фтора в продукт, %

2,3

2.5

3,0

3,2

50,0 84,, 5 89,5 75,0

10

При значениях рН ниже 2,5 выход фтора снижается, так как при этих значениях рН нейтрализуется только свободная кислотность и реакция осаждения CaFj практически не идет. При рН аммонизации выше 3,2 образуются фосфаты кальция, загрязняющие конечный продукт, и выход фтора снижается.

Изобретение позволяет повысить вы- ход фтора в продукт с 70,2-78,3 до 82,0-89,5%.