Способ обесфторивания природных фосфатов Советский патент 1988 года по МПК C05B13/02 

4: 4: 4

оо ю

СХ)

Изобретение относится к твердофазному обесфторированию природных фосфатов и может использоваться в производстве кормовых и удобрительных термофосфатов спеканием. /

Цель изобретения - интенсификация процесса обесфторирования природных фосфатов, а также снижение топливно- энергетических и сырьевых затрат.

Способ обесфторирования природ- ньк фосфатов осуществляют путем смешения исходного сырья с раствором фосфорной кислоты и гранулированием шихты при ее пластической прочности 8-16 КПа, предварительной термообработки потока формованных гранул фоссьфья при порозности 0,65-0,75 отходящими от процесса газами в против о точном режиме при температуре газов 400-700 С и скорости движения теплоносителя 2,0-8,0 м/с. При этом гранулы фоссырья нагреваются до 200- , а отходящие газы охлаждаются до i 50-250°С. После термообработки осуществляют высокотемпературный отжиг гранул при 1380-1480 С в присутствии паров воды,

Сущность изобретения заключается в том, что в результате гранулирова- НИН массы с указанной пластической прочностью получают прочные и однородные по ;грансоставу гранулы,которые не разрушаются при термообработ-; ке, а скорость теплоносителя в пред- лагаемых пределах интенсифицирует процесс тепломассообмена при предварительной термообработке гранул фоссырья.

При гранулировании массы фоссырья с пластической прочностью менее 8 КПа гранулы получаются рыхлые, 50% из которых разрушаются на стадии предварительной термообработки. Если же гранулирование осуществляется из массы, имеющей пластическую прочность 16 КПа, резко увеличивается расход энергии на формование гранул, которые имеют высокую прочность при низ кой пористости, что тормозит процесс массбтеплообмена. Порозность -потока сформованных гранул определяет энергозатраты на прокачку теплоносителя, которые для данного процесса минимальны в диапазоне порозности 0,65- 0,75. Диапазон температур теплоносителя при предварительной термообработке определяется тем, что ниже 400 С увеличивается время нагрева

гранул из-за малого температурного напора, а вьше 700°С происходит разрушение гранул в результате интенсивного удаления влаги, что приводит к . величению пылеуноса и снижает интенсивность процесса.

Способ позволяет получать гранулы с прочностью вьше 25 кг/см , что преотвращает .я их разрушение при высокотемпературном обжиге и снижает вынос фоссырья из процесса,а также позволяет сократить время предварительной термообработки и полнее использовать тепло отход их газов, сократив рас- ход топлива на технологический процесс .

Способ осуществляется следующим образом.

Фосфатное сырье смешивают с раствором фосфорной кислоты и необходимыми добавками до пластической прочности полученной массы 8-16 КПа, которую гранулируют таким образом, чтобы поток влажных гранул, поступающих на предварительную термообработку, имел порозность в пределах 0,65-0,75.

Термообработку осуществляют отходящими газами,.имеющими температуру 400-700 С, при скорости их движения 2,0-8,0 м/с.

При этом гранулы обезвоживаются, упрочняются и нагреваются до 200- , а отходящие газы охлаждаются до 150-250°С , после чего поступают на пьшеочистку и абсорбцию. Нагретые упрочненные гранулы поступают на вы- сокотемпературньй обжиг, где обес- фториваются до регламентируемой величины содержания фтора в продукте.

Пример }. Природный фосфат, одержащий 0,98-1,2% фтора, смешиают с фосфорной кислотой и водой до олучения пластической прочности масы 8,5-9,0 КПа. Полученную массу граулируют с образованием потока влажных гранул с .порозностью 0,7 и подверают термообработке отходящими .газами ри 420°С и скорости их движения 2,5 м/с..Уходящие после термообработи газы имеют температуру 250°С, Гранулы фосфатного сырья обезвоживаются, упрочняются и нагреваются до 240- 250°С, после чего подвергаются высокотемпературному обжигу, где обесфтори- ваются до содержания в продукте. 0,18- 0,19% фтора. Расход энергоресурсов на процесс 0,66 тут на 1 т -что в 1,6 раза меньше, чем при полупении

такого же продукта ло известному способу. Вынос фосфатного материала из процесса при этом 9%. Время проведения технологического процесса не более 6,5 ч.

Пример 2. Природный фосфат, содержащий 1,8-2,5% фтора, смешивают с фосфорной кислотой и другим добавками, необходимыми по технологии, с получением пластической прочности фосфатной массы 8,0 КПа, которую гранулируют с образованием потока влажных гранул с порозностью 0,75. Гранулы термообрабатьгеают в потоке отходящих газ,ов с температурой 700 С при скорости 8,0 м/с. Уходящие газы имеют температуру 25П°С, а гранулы нагреваются до 240°t. При этом они теряют влагу и упрочняются. Нагретые гранулы подаются на высокотемпературный обжиг, где обесфториваются до содержания фтора в продукте 0,2%. Расход энергоресурсов при этом 0,75 тут на 1 т , что в 1 ,4 раза мень ше, чем при получении аналогичного продукта по прототш1у. Вынос фосфатного материала 5%.

.Пример 3..Природный .фосфат, содержащий 1 % фтора, смешивают с фосфорной кислотой и добавками с полчением пластической прочности массы 16 КПа, которую гранулируют и термо- обрабатывают в потоке отходящих газо имеющих скорость 5 м/с, температуру 500°С. Порозность потока гранул 0,7. При этом получают уходящие газы с тепературой 220°С, гранулы при 200°С.

Дальнейпше операции аналогичны примерам 1 и 2. Содержание фтора в продукте 0,18%, расход энергоресурсов на процесс 0,67 тут на 1 т ,что в 1,63 раза меньше, чем на получение аналогичного продукта по прототипу. Унос фосфатного материала 7%.

Предлагаемый способ обесфториаа- ния природных фосфатов позволят максимально использовать тепло топочных газов, что приводит к снижению энергозатрат на процесс в 1,4-1,6 раза, сократить время проведения процесса на 7-10%, уменьшить вынос фосфатного из процесса и сократить потери сырья..

Формула изобретения

Способ обесфторирования природных фосфатов, включающий смешение фосфатного сырья с раствором фосфорной кислоты, гранулирование шихты, термообработку полученных гранул топочными газами и последующий их высокотемпературный обжиг в присутствии паров воды, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, а также снижения топливно- энергетических и сырьевых затрат, смешение фосфатного сырья с раствором фосфорной кислоты и гранулирование шихты ведут при ее пластической прочности 8-16 КПа, а термообработку осуществляют при температуре газа 400-700°С, порозности потока гранул 0,65-0,75 и скорости движения теплоносителя 2,0-8,0 м/с.

Изобретение относится к твердофазному обесфторированиго природных фосфатов в производстве кормовых и удобрительных термофосфатов спеканием. Цель изобретения - интенсификация процесса,, а также снижение топливно-энергетических и сырьевых затрат. Способ включает смешение фосфатного сырья с раствором фосфорной кислоты и гранулирование шихты при ее пластической прочности КПа, последующую термообработку потока сформованных гранул при порозности 0,65-0,75 топочными газами в проти- воточном режиме и высокотемпературный обжиг гранул в присутствии паров воды. Способ позволяет сократить время проведения процесса и уменьшить вьшос фосфатного сырья до , 5-7%. с