Способ получения фосфорно-калийного удобрения Советский патент 1989 года по МПК C05B13/06 

1

Изобретение относится к способам получения фосфорно-калийного удобрения из отходов химических производств, в частности отходов производства фосфора.

Цель изобретения - обеспечение

возможности использования коттрельного молока с содержанием полимерного красного фосфора при сохранении качества продукта.

Пример. Водную суспензию фосфорсодержащей пьти - коттрельное молоко с содержанием полимерного красного фосфора 1,0%, твердой фазы

по сухому остатку 30% (состав твердой фазы, %: 15,3-, CaO 10,2j 2,6; MgO 1,6; 1,8j PjOj 30,2) обрабатывают термической (73%-ной) фосфорной кислотой (в пересчете на 5), взятой в массовом соотношении с сухим остатком суспензии (С.О.) 5:100. Суспензию подают в барабан-гранулятор-сушилку (БГС) на слой внутреннего ретура, где при 150°С протекают процессы обезвоживания и грануляции. Гранулированный продукт прокаливают в прока- лочном барабане при в течение

4

а ел

4 О9

60 мин. Готовый продукт содержит,, %; Р,,05 оец 40,2i 37,1 вод 18jAj 12,5; полимерный красный фосфор отсутствует. Средний размер гранул 2,4 ,

Пример 2, Условия процесса аналогичны примеру 1, массовое соотношение коттрельного молока (С„О.) и фосфорной кислоты 100г5.

OTjiH4He - температ- фа термообработки на I и II стадиях,

Пример 3. Водную суспензию фосфорсодержащей пьти коттрельное молоко с содержанием полимерного красного фосфора 2,3%,, твердой фазы по остатку 26,8% (состав твердой фазы, %: 14,4., СаО 11,31 2,1, MgO 1,2; 2,0, 27,9) обрабатывают смесью фосфорной и серной кислот (моногидрат), взятых в массовом соотношении, равном 5:4. Приче 5 фосфорную кислоту используют в количестве5 обеспечивающем массовое соотношение .сухим остатком сус- пензии (С„0.) 5; 100„ Суспензию пода.1от в барабан-гранулятор-сушилку (БГС) на слой внутреннего ретура, где при протекают процессы обезвоживания и грануляции,

Гранулированный продукт прокаливают в прокалочном барабане при 350°С в течение 45 мин« Готовый продукт содержит, %; P OscBu 39,,5; -JCB 38,4 P-iOs водн 8,9; KjO 12,1, соединения полимерного красного фосфора отсутствуют. Средний размер гранул 2,8 мм.

П р и м е р 4„ Условия процесса аналогичны пр 1меру 3 соотношение коттрельного молока (С.0.) и форфор- ной кислоты равно 100;5j температура термообработки 150 С на I стадии и 320 С на II стадии.

Отличие - массовое соотношение фосфорной и серной кислот в их смеси

П р и м е р 5, Боднуто суспензию фосфорсодержащей пьти - коттрельное молоко с содержанием полимерного красного фосфора 6,,57,, твердой фазы по сухому остатку 29,7% (состав твердои фазы %; 12,7; СаО 11,,4 2,0j MgO 1,3; R.P;, 1,9; 30,2) обрабатывают тep ичecкoй (73%- ной) фосфорной кислотой, взятой 3 массовом соотношении (в пересчете на j) с сухим остатком суспензии (C.O.)j равном 5;100. После этого полученную суспензию подверга5от обработке азотной (97.5%-ной) кислотой

взятой в массовом сс)отноп1ении с фосфорной кислотой (в пересчете на ), равном 2,5:5.

Суспензию подают в НГС на слой внутреннего ретура, где гранулируют и сушат при . Гранулированный продукт прокаливают при 350 С в течение 50 мин, Готовое фосфатно-калий- ное удобрение содержит, 7,: уев 38,9; о.5.П2,5; 6САИ 19,Oi 13,0j полимерный красный фосфор отсутствует. Средний размер гранул 3,1 мм.

П р и м е р 6. Условр я процесса аналогичны примеру 5, массовое соотношение коттрельного молока (C.0,)j и фосфорной кислоты () равно 100:5, температура термообработки на I стадии 150°С, а на II З50 с.

Отличие - массовое соотношение фосфорной и азотной кислот, использованных Для разложения.

Зависимость качественного состава готового продукта (по наличию полимерного красного фосфора) от условий термообработки представлена в табл.К

На основании анализа данных примеров (табл. 1) можно сделать вывод, что оптимальным температ; фным режимом на стадии сушки (грануляции) является 110-180 С.

Анализ примеров 6-10, представлен- ньк в табл, 1,. показывает, что оптимальным температурным стадии прокаливания является 250-400°С. Увеличение температуры на второй стадии термообработки приводит к снижению содержания в продукте водорастворимой части и частичном снижению содержания усвояемой Р-2.0с: за счет образования нерастворимых полифосфатов.

Снижение температуры термообработки (менее ) приводит к сокращению усвояемой части поскольку не достигаются температурные условия перехода нерастворимых ортофосфатов в да тратнорастворимые полифосфатьи

При использовании коттрельного молока, в котором содержание полимерного красного фосфора составляет 1,5% (данные примера 11) и при оптимальных условиях термообработки в составе, целевого продукта появляется примесь полимерного красного фосфораj что требует изменения режима кислотного разложения исходного сырья,

Завнсимость качественного состава готового продукта (по наличию примеси

5U

полимерного KpaciEoro фосфора) от массового соотношения фосфорной и серной кислот (в пересчете на моногидрат ) в их смеси представлена в табл, 2.

На основании анализа представленных в табл. 2 данньгх можно сделать вывод, что оптимальным соотношением фосфорной и серной кислот в их смеси, используемой для эффективного разложения коттрельного молока, содержащего 1,5-3,2% полимерного красного : фосфора, является 5:(3-5).

.Уменьшение расхода серной кислоты в указанном соотношении гфиводит к неполному вскрытию фосфора в котг, трельном молоке, что обуславливает неполное обезвреживание продукта.

Увеличение расхода серной кислоты р ука1занном соотношении нерационально, поскольку приводит к образованию избытка фосфогипса и тем самым сни- жает содержание основного вещества,

При увеличении содержания в кот- трельном молоке полимерного красного фосфора более. 3,1% и при оптимальных условиях термообработки одновременное разложение исход- ного сырья двумя кислотами не обеспечивает необходимого результата, так как в составе удобрения присутствует красный фосфор.

Зависимость качественного состава готового продукта (по наличию примеси полимерного красного фосфора) от массового соотношения фосфорной (в пересчете ) и азотной кислот представлена в табл. 3.

Анализ представленных в табл. 3 данных показывает, что оптимальным соотношением фосфорной и азотной кислот, использованных для обработки, является 51(2-3)о

Уменьшение расхода азотной кислоты для обработки коттрельного молока вызывает неполное вскрытие экранных оболочек на полимерном красном фосфоре в процессе разложения пульпы, что приводит к неполному обезвреживанию .продукта в процессе прокалки.

Увеличение расхода азотной кислоты

для обработки коттрельного молока

5

0

5

О

5 0

g

Q

5

376

неиелесообразно, поскольку обезвреживание продукта Достигается при менг.- шем расходе азотной кислоты. Кроме того, повьппение расхода IWO приводит к образованию легко pacTsopuMiirx нитратов в продукте, которые обусловливают снижение его потребительских свойств из-за увеличения гигро ско1тич- ности и слеживаемости.

Использование предлагаемого способа позволяет прекратить сброс высокотоксичного фосфорсодержащего отхода в шламонакопители, что значительно улучшает экологическую обстановку предприятия и сокращает капитальные вложения на строительство новых накопителей, кроме тог о, позволяет дополнительно получать 40- 60 тыс. т в год фосфорно-калийного удобрения для сельского, хозяйства.

Формула изобретения

1.Способ получения фосфорно-калийного удобрения, включающей обработку суспензии коттрельного моло- Аа фосфорной кислотой с послед;лощей термической обработкой полученной смеси при 200-400 0, отличающийся те.м, что, с целью обеспечения возможности использования коттрельного молока с содержанием полимерного красного фосфора при сохранении качества продукта, полученную

смесь перед термической обработкой сушат при 110-180°С.

2.Способ по П.1, отличающийся тем, 4TOs с целью обеспечения возможности использования коттрельного молока с содержанием красного фосфора в количестве 1,5- 3,1%, обработку ведут в присутствии серной кислоты, взятой в соотношении с фосфорной кислотой, равном (3-5);5.

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности использования коттрельного молока с содержянием красного фосфора в количе.стве 3,2- 10,4%, обработку ведут сначала фосфорной кислотой, а затем азотной, взятой в соотношении с фосфорной, равном (2-3):5.

cr

CN t

00 О

О

О

о I I о I t I I I о

Изобретение относится к способам получения фосфорно-калийного удобрения из отходов химических произ-. водств, в частности отходов производства фосфора, и обеспечивает возможность использования коттрельного молока с содержанием полимерного красного фосфора при сохранении качества продукта. Суспензию коттрельного молока обрабатывают фосфорной кислотой. Полученную смесь сушат и гранулируют при 110-180 С, a затем подвергают термической- обработке при 200- 400 с. При обработке суспензии коттрельного молока с содержанием красного фосфора в количестве 1,5- 3,1% процесс ведут в присутствии серной кислоты, взятой в соотношении с фосфорной кислотой, равном (3-5):5. При обработке суспензии коттрельного молока с содержанием красного фосфора в количестве 3,2-10,4% процесс обработки ведут сначала фосфорной кислотой, a затем азотной, взятой в соотношении с фосфорной, равном

го

i-4DoO -(r)CsicJ i oJmro

CN. CNjT- cMCS(

Г- чг

r CO f in CO CN| vO о

O O Ti yiOOiM(X) CN СЧ CN - CM . t-

Г ОчООО Т 1ЛЮОООООО f OO OO об 00 о vO r C30 Ю O

r lrocorOr cvJromrororo

о

-.rOr-v-vDi-.«.,r-r4l4DCri

CMCNincNOd r rO ).

ooooooooooo

Л 3-1Л1ЛчО1П-:1 чС1 р1Л

oooooooooooI

NCNCNCNlr-JCSLncSOC4CM I

rommfOc ocNcsiti 3--;trn 1

cnr-.-OO OO4DCTvCNl r- j

«-r incOcomm D-d-oO - I

JЭr--OOO У OOOOOOOOC CO I

I

).nc OOO -O O J-OJ -r O- - CNCvl- CM

ooooooooooo

о - iri OO о 1Л 1Л in 1Л 1Л to

LOinO f }-LOincO f-J-in

cT cT - o o o

U LOU iOLALnurit-f LTllOLA

o.oooooooooo ooooooooooo

c rO- i iAvDl COO O

Таблип«2