Способ получения гранулированного двойного суперфосфата Советский патент 1990 года по МПК C05B19/02 

Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано для получения двойного суперфосфата из природного фосфатного сырья и фосфорной кислоты.

Целью изобретения является повышение степени использования фосфатного сырья за счет предотвращения ретроградации РгОяпри сушке с одновременным упрощением процесса.

Пример 1. В качестве исходного сырья используют высококачественный фосфорит и термическую фосфорную кислоту. 30 т/ч фосфорита (35% PzfV, $7, бог и 3% F) в реакторе

1 при 70°С разлагают 48,85 т/ч фос- % форной кислоты (концентрация Р205 35% В параллельном реакторе 2 20 т/ч фосфорита аналогичного состава при 70°С разлагают 54,3т/ч фосфорной кислоты (35% Ра05). Суперфосфатные пульпы смешивают в реакторе № 3, куда подается 6,65-62,5т/ч раствора, содержащего 2-7,5% HzSiFg. Количество гексафторкремнневой кислоты при этом соответствует 1-2,5ч на 100ч фосфорита.

157,5-212,5 т/ч пульпы подают на сушку и грануляцию в барабанный гранул ятор-сушилку (БГС), где обрабатыСПСЛ СЛ

СО

вагот топочными газами с температурой 950-1ЗОвС. В результате получают 114,45 т/ч двойного гранулированного суперфосфата, содержащего, %: усво- яемый Pji0555,7-56; фтор 0,6-0,8; свободный РТ.ОР 2-3; влага около 1.

При сушке переходит в газовую фазу 1,4-2,2 т/ч HaSi Fc, которую абсорбируют ведой с получением 2-7,5% раствора, причем 6,65-62,5 т/ч этого раствора возвращают в процесс, а оставшееся количество перерабатывают на фторсодержащие соли. Степень использования фосфатного сырья 93-95%, а потери вследствие ретро- градации не превышают 0,1-0,3%.

В таблице приведены показатели процесса в зависимости от концентрации гексафторкремниевой кислоты и ее количества, используемого в процессе.

Пример 2. В качестве исходного сырья используют низкокачественный фосфорит (28% ), апатито- вый концентрат (39% Р-2.0Г) и экстракционную фосфорную кислоту (34% Рг05) из апатита.

В реакторе 1 25 т/ч фосфоритной муки (28% Рг.), 6% COZ, 2,5% F) разлагают 36,8 т/ч экстракционной фосфорной кислоты (34% Р4°5 в реактор 2 3 т/ч апатитового концентрата {29% P-iOg.) обрабатывают 37,3 т/ч экс тракционной фосфорной кислоты (34% Ра05). Суперфосфатные пульпы из реакторов 1 и 2 поступают в реактор 3, куда подается 4,0 т/ч раствора HzSiFg концентрации 7,0%. Коли- чество гексафторкремниевой кислоты при этом соответствует 1,0ч на 100ч природного фосфата.

104 т/ч пульпы подают на сушку и грануляцию в четыре аппарата БГС-2,8 где обрабатывают топочными газами с температурой 950-ТЗО°С. В результате получают 68 т/ч двойного гранулированного суперфосфата, содержащего, %: усвояемый PaOs 47,9; фтор 1,1; свободный 6; влага 2. Кроме того при сушке в газовую фазу переходит 1,3 т/ч H4SiF6, которую абсорбируют водой с получением 7,0%-ного раствора (18,6 т/ч), из которых 4,0 т/ч возвращают в процесс. Сте- пень использования Р205 фосфатного сырья 90,5%, при этом потери вследствие ретроградации не превышают 0,3%.

ПримерЗ. В качестве сырья используют низкокачественный фосфорит (29% ) и экстракционную фосфорную кислоту (30% P20g) из апатита - аналогичное применяемому в известном процессе.

В реакторе 1 20 т/ч фосфорной муки (29% Р20д., 5, и 2,7% F) разлагают 40 т/ч экстракционной фосфорной кислоты (30% Р205). В реакторе 2 8,5 т/ч фосфоритной муки такого же состава обрабатывают 36 т/ч экстракционной фосфорной кислоты (30% ). Суперфосфатные пульпы из реакторов 1 и 2 поступают в реактор 3, куда подается 4,8 т/ч раствора H2SiF6 концентрации 6%. 102Ч т/ч пульпы подают на сушку и грануляцию в БГС, где обрабатывают топочными газами с температурой 1000-130°С. В результате получают 65,6 т/ч двойного гранулированного суперфосфата, содержащего 46,1% усвояемого . Кроме того, при сушке в газовую фазу переходит 1,24 т/ч фтора (1,57 т/ч KaSiF6), который абсорбируют водой с получением 6% -ного раствора (20,7 т/ч), из которых 4,8 т/ч возвращают в про- цеср.

Степень использования фосфатного сырья 90,4%, при этом потери вследствие ретроградации не превышают 0,2%.

Использование аналогичного сырья, взятого в аналогичном соотношении (норма расхода фосфорной кислоты 80ч РгО на 100 ч фосмуки), обеспечивает при получении двойного суперфосфата по известному способу степень использования фосфатного сырья 85%, при этом продукт содержит 45,5% усвояемого Р20е.

Предотвращение ретроградации при сушке является результатом обработки объединенного потока пульпы небольшими количествами (1-2,5ч на 100ч фосфатного сырья) гексафторкремниевой кислоты, способствующей резкому усилению процесса комплексообразова- ния ионов трехвалентных металлов и фтора с образованием в растворе структурных групп типа RF

В таблице представлена зависимость потерь фосфатного сырья вследствие ретроградации от количества HuSiFg и ее концентрации (гексафтор- кремниевая кислота вводится в объе

5 1S диненную суперфосфатную пульпу перед сушкой).

Из приведенных в таблице данных следует, что рациональное использова- ние кислоты в диапазоне концентрации 2-7,5% H4SiF6. Повышение содержания более 7,5% нецелесообразно, ввиду подавления процесса гидролиза

за счет роста кислотности и понижения активности воды. Уменьшение концентрации Нг51Р6 менее 2% при сушке воды ведет к соответствующему увеличению энергозатрат, к тому же степень использования при этом не увеличивается. Оптимальным является расход в диапазоне 1-2,5ч на 100ч фосфатного сырья. При снижении расхода менее 1ч предотвращения ретро- градации практически не наблюдается, повышение же расхода свыше 2,5ч нецелесообразно, так как коррозия аппаратуры и нагрузка на узел абсорбции фтористых газов существенно возрастают, что усложняет процесс.

Указанная совокупность приемов: объединение суперфосфатных пульп, обработка полученной массы гексафтор- кремниевой кислотой концентрацией 2-7,5%, взятой в количестве 1-2,5ч на 100ч фосфатного сырья, создает условия для упрощения (по сравнению

3

5

5

0

17

с известным способом) npout,соя г J ки-грануляции и применения д л л цели высокоэффективного аппарат. БГС вместо двух взанмосвячаньых сушильных агрегатов: распылительной и барабанной сушилок.

Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить степень использования PfOs на 4,7-6,7% при одновременном упрощении процесса.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разложение части фосфатного сырья фосфорной кислотой, взятой с нормой расхода меньше стехиометрии, разложение оставшегося количества фосфатного сырья фосфорной кислотой, взятой с нормой расхода, превышающей стехиометрию, сушку и гранулирование образовавшихся пульп, отличающийся тем, что, с целью повышения степени использования фосфатного сырья за счет предотвращения ретрогра- дации р2.05 при сушке с одновременным упрощением процесса, образовавшиеся перед сушкой пульпы объединяют и обрабатывают гексафторкремниевой кислотой концентрации 2-7,5%, взятой с расходом 1-2,5ч на 100ч фосфатного сырья.

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, может быть использовано для получения двойного суперфосфата из природного фосфатного сырья и фосфорной кислоты и способствует повышению степени использования фосфатного сырья за счет предотвращения ретроградации P₂O₅ при сушке с одновременным упрощением процесса. Способ включает разложение части фосфатного сырья фосфорной кислотой, взятой с нормой расхода меньше стехиометрии, разложение оставшегося количества фосфатного сырья фосфорной кислоты, взятой с нормой расхода, превышающей стехиометрию, полученные пульпы объединяют. Объединенные пульпы обрабатывают гексафторкремниевой кислотой концентрации 2-7,5%, взятой с расходом 1-2,5 ч, на 100 ч. фосфатного сырья. По способу степень использования P₂O₅ увеличивается на 4,7-6,7% при одновременном упрощении процесса. 1 табл.

5,0

2,0 5,0 7,5 10

88,3 88,8 93,0 94,0 96,0 95,9

93,1

94,1 94,0 93,9 90,7

Известный способ

Повышение коррозии оборудования, увеличение потока циркуляции H2SiF6

Увеличение энергозатрат на удаление воды