Изобретение относится к технологии обогащения фосфатного сырья и может быть использовано в химической промьшшенности при производстве удобрений.
Целью изобретения является снижение потерь фосфора.
Пример I. Взяли фосфорсодержащую руду из Ча Диан, провинция Шаанкси, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 20,47; окись кальция 38,08; окись магния 5,47; окись железа 1,82; окись алюминия 1,71; двуокись кремния 10,47; окись мфганца 2,41.
Осуществление способа.
Обработка рудного шлама: взяли 1000 г исходной порошкообразной руды 100W и 6500 г раствора аминовых солей
концентрацией 18% (при весовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония 4,3:1), что позволило приготовить рудный шлам, который загруза- ли в сосуд с перемешиванием, повысили температуру до и давление до 2 кг/см и выдержали в этих условиях в течение 60 мин, затем реакционную смесь профильтровали, получив в виде фильтровальной лепешки фосфорный концентрат, а фильтрат и выделившиеся во время реакции газообразные аммиак и двуокись углерода направили на обра ботку на стадии регенерирования раствора.
Регенерирование раствора.
Аммокиэация. Фильтрат, отводимый со стадий реакции с участием рудного шлама, закачали в сосуд для насыщения аммиаком с перемещиванием, повысили
сд
О5
о
о
05
J4
температуру до 50°С, добавили Са(С10)„ в количестве , 4 оторое составляло 100% от количества, теоретически необходимого для окисления иона двухвалентного железа, выдержали в этих условиях в течение 10 мин, вновь добавили раствор аммиака в иоде для доведения рН до 7-8, провели реакцию в течение 30 мин, смесь профильтровали, делшш и виде фильтровальной лепешки гидраты окисей трехвалентного железа и алюминия для последующего использования, а фильтрат направили на вулканизацию.
Вулканизация. Фильтрат-, отводимый со стадии аь{монизации, закачали в вулканизадионный сосуд, включили мешалку, температуру повысили до , добавили сульфид ам 1ония в количестве, составлявшем 105% от того количества, которое теоретически необходимо для иона двухвалентного марганца, выдержали реакционную смесь в темагнийсодержащих продуктов, тогда как
г
фильтрат после добавления соляной кислоты и доведения рН до 7 можно вновь использовать в виде регенерированного раствора.
.Основные продукты, полученные в ходе эксперимента, представлены в таблице.
Потери фосфора составили 0,58%, По прототипу потери фосфора 2,4%.
Пример 2. Взяли фосфорную руду из Хи Джайя Яна, провинция Ша- анкси, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 17,25; окись кальция 43,22; окись магния 7,46; окись трехвалентного железа 0,82; окись 20 алюминия 0,39; двуокись кремния 3,44; окись марганца 3,27.
Способ осуществляли следующим образом.
Обработка рудного шлама. Для при15
30
чение 25 мин и профильтровали, полу- 25 готовления рудного шлама взяли 1000 г
исходной порошкообразной руды 100W и 6700 г раствора смешанных аминовых солей (при весовом соотношении хлорида aммom я и нитрата аммония 4:1) концентрацией 17,4%, после чего смесь загрузили в сосуд, включили мешалку и температуру повысили до 105 С. Реакцию проводили в течение 6 ч под нормальным давлением, затем реакционную Смесь профильтровали, получив в виде оставшейся фильтровальной лепешки фосфорный концентрат, тогда как фильтрат, а также газообразные аммиак и дпуокись углерода, которые выделячив в виде фильтровальной лепешки сульфид марганца, который можно обработать для получения марганецсодержа- щих продуктов и регенерирования фида аммония, а фильтрат направьгчк на стадию карбонизации.
Карбонизация. Фильтрат, отводиг мй со стадии вулканизации, закачали в сосуд для карбонизации, включили мешалку, температуру повысили до и начали подачу непрерьш ых потоков газообразных аммиака и двуокиси углерода, отподимьк со стадии обработки рудного шлама, чтобы обеспечить кар35
магнийсодержащих продуктов, тогда как
г
фильтрат после добавления соляной кислоты и доведения рН до 7 можно вновь использовать в виде регенерированного раствора.
.Основные продукты, полученные в ходе эксперимента, представлены в таблице.
Потери фосфора составили 0,58%, По прототипу потери фосфора 2,4%.
Пример 2. Взяли фосфорную руду из Хи Джайя Яна, провинция Ша- анкси, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 17,25; окись кальция 43,22; окись магния 7,46; окись трехвалентного железа 0,82; окись алюминия 0,39; двуокись кремния 3,44; окись марганца 3,27.
Способ осуществляли следующим образом.
Обработка рудного шлама. Для при
Изобретение относится к технологии обогащения фосфатного сырья и может быть использовано в химической промышленности при производстве удобрений. Целью изобретения является снижение потерь фосфора. Способ заключается в обработке фосфорсодержащей руды водным раствором смеси хлорида и нитрата аммония с концентрацией 10-25%, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение фосфорсодержащей руды и водного раствора 1:(4-7,5), при 105-200°С и массовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония в смеси (0,5-10):1, отделении твердой фазы в качестве продукта от жидкой фазы и выводе образующихся газов. 29 табл.
бонизацию. Такую реакцию можно прово- Q ,лись во время реакции, можно направлять дить в сочетании с обработкой рудного на обработку на стадию регенерировашлама. После карбонизации реакционную смесь профипьтровали и в качестве фильтровальной лепешки получили кристаллическлй карбонат кальция, а фильтрат направили на стадию подще- лачивания.
Подщелачивание. Фильтрат, отводимый со стадии карбонизации, закачали в сосуд для подщелачивания, включили мешалку, температуру повысили до 50°С, добавили, концентрированного жидкого аммиаката в количестве, необхо .Д1ШОМ для доведения рН до 12, выдержали реакционную смесь в течение 30 мин, профильтровали и выделили в виде фильтровальной лепешки гидрат окиси магния, который можно далее подвергнуть переработке для получени
имя растпора.
Регенерирование pacTBOpai. Вулканизация. Фильтрат, отводимый со стадии реакции с участием рудного шлама, закачали в вулканизационный сосуд, включили мешалку, температуру повысили до 55 С, добавили в смесь сульфид аммония в количестве, составляющем 105% от того количества, которое теоретически необходимо для ионов двухвалентного марганца. Продолжительность реакции составила 25 мин. После этого реакционную смесь
профильтровали, фильтровальный остаток, представляющий собой сульфид марганца, можно направить на дальнейшую обработку для получения марга- нецсодержащих продуктов и регенера
ции сульфида аммония, а фильтрат транспортировали на стадию карбонизации .
Карбонизация. Фильтрат, полученный со стадии вулканизации , закачали в сосуд для карбонизации, включили мешалку, а температуру повысили до и начали подачу непрерывных потоков .газообразных аммиака и двуокиси Углерода, отводимых со стадии реакции с участием рудного шлама. Эту реакцию можно было проводить в сочетании с обработкой рудного шлама После этого реакционную смесь профильтровали с получением остатка на фильтре, содержащего кристаллический карбонат кальция, тогда как фильтрат направили на стадию подщелачи- вания.
Подщелачивание. Фильтрат, отведенный со стадии карбонизации, закачали в сосуд для подщелачивания, включили мешалку, температуру повысили до 50°С, а затем добавили 25%-ный раствор аммиака в количестве, необходимом для доведения рН смеси до 12 (крайняя точка). Общая продолжительность реакции составила 30 мин. Дале реакционную смесь профильтровали, а оставщийся в виде фильтровального остатка гидрат окиси магния можно было использовать для дальнейшей переработки с получением магнийсодержащих продуктов, тогда как фильтрат после доведения его рН до 7-8 добавлением азотной кислоты можн9 было повторно использовать в качестве регенериро- ванного раствора.
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример 3. Взяли фосфорную руду из хи Джайя Яна, провинция Ша- анкси, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 17,25; окись. кальция 43,22; окись магния 7,46; окись трехвалентного железа 0,82; окись алюминия 0,93; двуокись кремния 3,44; окись двухвалентного марганца 3,23.
Способ осуществляют следующим образом.
Обработка рудного шлама. Для приготовления рудного шлама взяли 1000 г исходной порошкообразной руды 100 W и 6500 г раствора смешанных аминовых солей концентрацией 16,50% (лри весовом соотношении зслорида аммония и
0
5
5
0
0
5
0
5
0
5
нитрата аммония 4:1), после чего смесь загрузили в реакционный сосуд, включили мешалку, повысили температуру до 140°С и давление до 2 кг/см , провели реакцию в течение 4 ч, затем реакционную смесь профильтровали, получив в виде фильтровального остатка фосфорный концентрат, а фильтрат совместно с газообразным аммиаком и двуокисью углерода, которые выделялись в ходе данной реакции, направили на, дальнейшую переработку на стадии регенерирования раствора.
Регенерирование раствора.
Вулканизация. Фильтрат, который отводили со стадии обработки рудного шлама, направили в вулканизационный сосуд, включили мешалку, повысили температуру до 55 С и добавили сульфид аммиака (в количестве, составлявшем 105% от того, которое теоретически необходимо для ионов двухвалентно - го марганца). По истечении 25 мин реакции реакционную смесь профильтровали, фильтровальньй остаток направили на дальнейшую обработку для получения марганецсодержащих продуктов и регенерации сульфида аммония, тогда как фильтрат направили на стадию карбонизации.
Карбонизация. Фильтрат, отводимый со стадии вулканизации, закачали в сосуд для карбонизации, включили мешалку и температуру повысили до 40 С, после чего начали подачу непрерывных потоков газообразных аммиака н двуокиси углерода, которые отводили со стадии обработки рудного шлама для карбо1шзации.
Эту реакцию можно было проводить в сочетании с обработкой рудного шлама. Затем реакционную смесь профнльт- ровапи, получив в качестве фильтровального остатка кристаллический карбонат кальция, тогда как фильтрат направили на Подщелачивание.
Подщелачивание. Фильтрат, отведенный со стадии карбонизации, закачали в сосуд для подщелачивания, включили мешалку, температуру повысили до , добавили 25%-ный раствор аммиака в количестве, необходимом для доведения рН до 12 (крайняя точка). Общая продолжительность реакции 30 мин. Затем реакционную смесь профильтровали, получив в виде фильтровального остатка гидрат окиси магния, котррый можно направлять на дальнейшую переработку для получения магнийсодержа- щих продуктов, а фильтрат после добавления в него азотной кислоты и доведения рИ до 7-9 можно использовать в дальнейшем в виде регенерированного раствора.
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример 4. Взяли фосфорсодержащую руду из Хи Джайя Яна провинция Шаанкси, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 17,25; окись кальция 43,22; окись трехвалентного железа 0,82; окись алюминия 0,39; двуокись кремния 3,44; окись двухвалентного марганца.3,27.
Способ осуществляли следующим образом.
Реакция с участием рудного шлама. Для приготовления рудного шлама взяли 1000 г исходной порошкообразной руды 100W и 6000 г раствора смешанных ами- новых солей концентрацией 16% (при весовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония 4:1), после чего этот пшам закачали в реакционный сосуд, включили мешалку, температуру повысили до 180°С, а давление до 6 кг/см. В этих условиях peaKUiiro проводили в гечеьше 80 мин, смесь про льтровали, получив в виде фильтровального о-гтатка фосфорный концентрат, тогда как газообразные аммиак и двуокись углерода, выделившиеся во время реакции, направили для дапьнейшей обработки на стадию регенерирования раствора.
Регенерирова1ше раствора.
Вулканизация. Фильтрат, отведенный со стадии реакции с участием рудного шлама, закачали в сосуд для вулканизации, включили мешалку и температур повысили до 55°С, после чего добавили сульфид аммония в количестве, составлявшем 105% от количества, которо теоретически необходимо для ионов, двухвалентного марганца. Продолжительность реакции 25 мин, после чего реакционную смесь профильтровали, фильтравальный остаток использовали для дальнейшей обработки с целью по- яучения марганецсодержащих продуктов а также для регенерации сульфида аммония, в то вр емя как фильтрат направили на- стадию карбонизации.
Карбонизация. Фильтрат со стадии вулканизации закачали в сосуд ддя .
o
5
0
5
0
5
0
5
0
5
карбонизации, включили мешалку повысили температуру до 40°С и начали . продувку через жидкость непрерывных потоков газообразных аммиака и двуокиси углерода, которые отводили со стадии реакции с участием рудного шлама. Эту реакцию можно было проводить в сочетании с обработкой рудного шлама. Далее реакционнуй смесь профильтровали, получив в виде фильтровального остатка кристаллический карбонат кальция, тогда как фильтрат направили на стадию подщелачивания.
Подщелачивание. Фильтрат со стадии карбонизации закачали в сосуд для подщелачивания, включили мешалку, повысили температуру до и добавили 25%-ный раствор аммиака в количестве, необходимом для доведения рН до 12 (конечная точка), затем в течение 30 мин провели реакцию и реакционную смесь профильтровали. Оставшийся в виде фильтровального остатка гидрат окиси магния можно использовать для дальнейшей обработки с получением магнийсодержащих .продуктов, тогда как фильтрат после добавления в него азотной кислоты и доведения образом величины его рН до 7-8 можно использовать в качестве регенерированного раствора.
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример . Взяли фосфорсодержащую руду из Да Танга, провинция Гуижу, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 21,86; окись кальция 43,00; окись магния 8,70; окись трехвалентного железа 0,5; окись алюминия 0,57; двуокись кремния 3,71.
Способ осуществляли следующим образом.
Обработка рудного шлама. Для приготовления рудного шлама взяли 1000 г исходной порошкообразной руды 100W и 6600 г раствора смешанных аминовых солей концентрацией 17% (при весовом соотношении хлорида аммония, нитрата аммония и вторичного фосфата аммония 3,6:1:0,1) и загрузили смесь в реакционный сосуд, включили мешалку и повысили г температуру до , а давление до 6 кг/см . Продолжительность реакции 60 миН| После этого реакционную смесь 1профильтровали получив в виде фильтровального остаток
9151
фосфорный концентрат, тогда как фильтрат и газообразные аммиак и двуокись углерода, которые выделились в ходе реакции, направили на дальнейшую обработку на стадии регенерирования раствора.
Регенерирование раствора.
Карбонизация. Фильтрат со стадии реакции с участием рудного шлама закачали в сосуд для карбонизации, включили мешалку, температуру повысили до 40°С и начали продувать через жидкость газообразные аммиак и двуокись углерода, которые выделились в ходе обработки рудного шлама. Эту реакцию можно проводить в сочетании с обработкой рудного шлама. Далее реакционную смесь профильтровали, поучив в виде отфильтрованного остатка кристаллический карбонат кальция, тогда как фильтрат направили на стаию подщелачивания.
Подщелачивание. Фильтрат со стаии карбонизации закачали в сосуд ля подщелачивания, включили мешалку, температуру повысили до , добавили 25%-ный раствор аммиака с целью овести рН до 12 (конечная точка), за 30 мин провели реакцию и реакционную смесь профильтровали. Оставшийся в виде фильтровального остатка гидрат окиси магния можно использовать для дальнейшей обработки с получением магнийсодержащюс продуктов, тогда как фильтрат после добавления в него азотной кислоты для доведения рН до можно далее использовать в каче стве регенерированного раствора.
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример 6. Взяли фосфорсодержащую руду из Мо Пинга, провинция Гуижу, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентрксид фосфора 30,69; окись кальция 48,41; окись магния 2,82; окись трехвалентного железа 0,79; окись алюминия 0,29.
Способ осуществляли следующим образом.
Обработка рудного шлама. Для приготовления рудного шлама взяли 1000 г исходной, пopoшkooбpaзнoй руды 80W и 6000 г раствора смешанных аминовых солей концентрацией 14,5% (при весовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония . 5,6: 1) , после чего смесь загрузили в реакционный сосуд.
00610
включили мешалку и температуру повысили до . Реакцию проводили под нормальным давлением в течение 24 ч. После этого реакционную смесь профильтровали, получив в ииде фильтро- вального остатка фосфорный концентрат, тогда как фильтрат и газообразный аммиак и двуокись углерода напраQ вили на дальнейшую обработку на стадии регенерирования раствора.
Регенерирование раствора. Фильтрат со стадии реакции с участием рудного шлама закачали в сосуд для карбониза5 цни, включили мешалку и повысили температуру до , после чего начали пропускать через жидкость непрерывные потоки газообразных аммиака и двуокиси углерода, выделившиеся на
0 стадии обработки рудного шлама для карбонизации. Эту реакцию можно проводить в сочетании с обработкой рудного шлама. После этого реакционную смесь профильтровали, получив в виде
5 фильтровального остатка кристаллический карбонат кальция, тогда как фильтрат затем можно повторно использовать в качестве регенерированного раствора. ,
0 Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример. Взяли фосфорсодержащую руду из Мо Пинга, провинция Гуи-Жу, Китай.
Х1-1мический состав исходной руды, %: пентоксид фосфора 30,69; окись кальция 48,4li; окись магния 2,82;
окись трехвалентного железа 0,79; окись алюминия 0,29.
Q Способ осуществляли следуюпщм образом.
Обработка рудного шлама. Для приготовления рудного шлама взяли 1000 г исходной порошкообразной руды
с 80W и 6000 г раствора смешанных аминовых солей концентрацией 14,5 (при весовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония 5,6:1), после чего смесь направили в реакционный сосуд,
0 включили мешалку и повысили температуру до 140 С, Реакцию проводили под давлением 2 кг/см в течение 60 мин. После этого реакционную смесь профильтровали.
Регенерирование раствора. Карбонизация. Фильтрат со стадии обработки рудного шлама закачали в сосуд для карбонизации, включили мешалку и температуру повысили до 40°С,
5
5
после чего через жидкость начали пропускать непрерьшиые потоки газообразных аммиака и двуокиси углерода, которые выделились на стадии обработки рудного шлама. Эту реакцию можно проводить в сочетании с обработкой рудного шлама. Затем реакционную смесь профильтровали, получив в виде фильтровального остатка крис раллический карбонат кальция, тогда как фильтрат можно повторно использовать в качестве регенерированного раствора.
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример 8. Взяли фосфорсодержащую руду из Мо Пинга, провинция Гуи-Жу, Китай.
Химический состав исходной руды, %: пентоксид 30,69; окись кальция 48,41; окись магния 2,82; окись трехвалентного железа 0,79; окись алюминия 0,29.
Осуществление способа. Обработка рудного шлама. Для приготовления рудного шлама взяли 1000 г исходной порошкообразной руды BOW и 6000 г раствора смешанных амйновых солей концентрацией 14,5% (при весовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония 5,6:1), затем сиес-ь загрузили в реакционный сосуд, включили мешалку и повысили температуру до 180 С. Реакцию проводили под давлением 6 кг/см в течение 30 мин. После этого реакционную смесь профильтровали, получив в виде фильтровального остатка фосфорный концентрат тогда как фильтрат и газообразные аммиак и двуокись углерода, выделившиеся в результате реакции, можно направить на последующую переработку на стадии регенерирования раствора.
Регенерирование раствора. Карбонизация. Фильтрат со стадии обработки рудного шлама закачали в сосуд для карбонизации, включили мешалку, температуру повысили до и начали пропускать через жидкость непрерывные потоки газообразных аммиака и двуокиси углерода, которые выделялись в ходе обработки рудного шлама. Эту реакцию можно проводить в сочетании с обработкой рудного шлама. После этого реакционную смесь профильтровали, получив в виде фильтровального остатка кристаллический карбонат кальция, тогда как раствор
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
можно повторно использовать в качестве регенерированного раствора.
Результаты эксперимента представлены в таблице.
Пример 9. Фосфорсодержащая руда была получена из Тао-Пиня в провинции Ху-Бей, Китай. Состав руды следующий, %: 17,14; СаО 50,80; MgO 1,10; 0,55; АЦОз 0,83; SiO 7,41 .
1000 г порошка фосфорсодержащей руды, имеющего размер частиц 100 меш, и 7500 г смешанного раствора NH4C1 и в весовом соотношении 10:1, имеющего концентрацию 10%, ввели в реактор. Смешанную рудную суспензию перемешивали и нагревали до 186 С. Реакция проводилась под давлением 3,6 кг/см в течение 40 мин. После фильтрации полученный осадок представлял фосфорсодержащий концентрат в качестве продукта, фильтрат и газы, полученные в реакции, вводили в стадию карбонизации.
Фильтрат вводили в карбонизационный реактор, перемешивали и нагревали до 40 С при непрерьшном введении газов (главным образом NH и СО), полученных в результате происходящей в суспензии реакции, в карбонизационный реактор для осуществления карбонизации. Смесь фильтровали. Осадок содержал в основном CaCOj , а фильтрат представлял регенерированный раствор и мог использоваться в качестве раствора соли аммония в упомянутой выше происходящей в суспензии реакции.
Результаты представлены в таблице.
Пример 10. Фосфорсодержащую , руду получали от Солт Лейк Ор, ее состав, %: 19,23; СаО 41,64; MgO 11,03; .0,34; 0,52; Si ,74.
1000 г порошка руды, имеющего размер частиц 100 меш, и 4000 г смешанною раствора и в весо- вом соотношении 0,5:1, имеющего концентрацию 25%, добавляли в реактор, чтобы образовать реакционную i суспензию. Эту суспензию перемешивали и нагревали до 200°С. Реакцию прово- .дили под давлением 4 кг/см в течение 60 мин. После фильтрации полученный ос-;.док представлял фосфоросодержащий концентрат в качестве продукта, фильтрат и газы (главным образом NH, и СО), полученные в процессе реакции, вводили в стадию регенерации.
1315
Этот фильтрат вводили в реактор карбонизации, перемешивали и нагревали до при непрерьшном вводе газов (главным образом NHj и COj) полученных в процессе суспензионной реакции в реакторе карбонизации, чтобы осуществлять карбонизацию. Полученную в результате карбонизации смесь фильтровали. Осадок на фильтре содержал CaCOj, и этот фильтрат вводили в стадию подщелачивания.
Фильтрат помещгши в реактор подщелачивания, перемешивали и нагревали до 50 С. Затем водный раствор аммиака, имеющий концентрацию 25%, до- бавляли в реактор для доведения рН фильтрата до 10-12, и осуществляли реакцию подщелачивания в течение 30 мин с тем, чтобы Mg осаждался из этого раствора.
Значение рН жидкой фазы корректировали кислотой, затем эту смесь вво- дшш в происходящую в суспензии реак6
цию, где использовались в качестве раствора соли аммония.
Результаты представлены в табли Формула изобретения
Способ обогащения фосфорсодержа- щей руды, включающий ее обработку водным раствором смеси неорганических соединений с последующим отделением твердой фазы в виде прбдукта от жидкой фазы и выводом образующихся газов, о тлич ающийс -я тем, что, с целью снижения потерь фосфора, обработку ведут раствором смеси хлорида и ннтратА аммония с конценг трацией 10-25Z, взятого в количестве, обеспечивающем массовое соотношение фосфорсодержащей руды и водного раствора 1:4,0-7,5 при 105-200(Ги массовом соотношении хлорида аммония и нитрата аммония в смеси 0,5-10,0:1,
| Способ обогащения природных фосфатов | 1981 |
|
SU998443A1 |
| Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
