Способ получения фосфорной кислоты Советский патент 1990 года по МПК C01B25/225 

Изобретение относится к способу - получения экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), которую перерабатывают на удобрения.

Целью изобретения является повы- шение коэффициента разложения сырья.

Пример 1. .Фосфатное сырье из пневмоцистерн сжатым воздухом подают в силос, откуда пневмонасосами качают в расходные бункера. Отработанный воздух - пневмоноситель проходит сухую очистку от грубых фракций фосфатного сырья в циклонах и далее воздух, содержащий фракции фосфатного сырья менее 50 мкм вентилятором (минуя дальнейшую глубокую очистку), вдувают в пульпу на обессульфачивание. Основную часть фосфатного сырья подают на первую стадию разложения.

50 т/ч фосфорита с содержанием 24,5% Ра05, 40% СаО разлагают в пер- вом реакторе,180 т/ч оборотной фосфорной кислоты концентрацией 14,6% P zOjH 37,9 т/ч серной кислоты, кон- центрацией 93%. Концентрация S03 в жидкой фазе пульпы 2%, температура пульпы 95°С. Из первого реактора пульпа перетекает во второй. Запыленный воздух из бункера фосфатного сырья поступает в циклон и далее вентилятором, настроенным на расход воздуха 1500 мэ/ч, подается во второй реактор. В воздухе содержится 0,2 кг/м фосфорита с размером частиц не более

У1

Х

р &о

ел

00

15 мкм, скорость его подачи в экстрактор 5 м/с. Температура пульпы во втором реакторе 90°С, время пре бывания не менее 1 ч, содержание S0a 1,9%. Из реактора пульпу подают на вакуум-фильтры,, где ее расфильтро- вывают и гипс щюмывают фильтратом и водой. Получают 56,5 т/ч продукционной кислоты, содержащей 21% P-jO $ и 1,9% S03. Коэффициент разложения фосфорита 97,5%, коэффициент отмывки фосфогипса 98%, снижение содержания SCL в продукционной кислоте на 0,1%0 По известному способу фосфорную кислоту получают обработкой фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами с получением пульпы, содержащей 30-120 г/л (2,0-9,0%) сульфат-ионов, введением дополкитель ного количества сухого фосфата для снижения концентрации сульфат-ионов до 10-30 г/л (0,6-2,0%) и отделением осадка сульфата кальция фильтрацией. Получают фосфорную кислоту с пониженным содержанием S03.

При переработке бедных фосфоритов

(к РЙЗЛ )

сое4коэффициент разложения тавляет 95-96%.

Пример 2. 50 т/ч фосфорита с содержанием 24,5% РгОЈ, 40% СаО разлагают в первом реакторе 180 т/ч оборотной фосфорной кислоты концентрацией 14,6% Р205и 37,9 т/ч серной кислоты концентрацией 93%. Концентрация SO- в жидкой фазе пульпы 2%, температура пульпы 95°С. Из первого реактора пульпа перетекает во второй, Запыленный воздух из бункера фосфатного сырья поступает в циклон и далее вентилятором, настроенным на расход воздуха 13000 , подается во второй реактор. В воздухе содержится 0,35 кг/м3 фосфорита с размером частиц не более 50 мкм, скорость его подачи в экстрактор 50 м/с. Температура пульпы во втором реакторе 82°С,время- пребывания не менее 1 ч, содержание S03 0,5%. Из реактора пульпу подают на вакуум фильтр, где ее расфильтро- вьшают и гипс промывают противотоком фильтратом и водой. Получают 61,6 т/ч продукционной кислоты, содержащей 21% PT.OS и 0,5% S03S Кр«м 97,5%, КОТ(Л98%, снижение S0 в продукционной кислоте 1,5%.

Фосфатное сырье., используемое для получения ЭФК, имеет полидисперсный

5

5

0

5

5

0

состав. Гак, фосфоритная мука, поступающая на переработку в производстве ЭФК, содержит 33-62% фракции менее 50 мкм в зависимости от помола.

В табл.1 представлены данные по коэффициенту разложения сырья в зависимости от времени разложения и размера частиц сырья.

Из данных табл.1 следует, что с увеличением размера частиц сырья процесс разложения замедляется и коэффициент разложения низкий.

Необходимость подачи тонкодисперсного фосфатного сырья воздухом объясняется следующим. Известно, что в тонких фракциях фосфатного сырья (менее 50 мкм) концентрируется органическое вещество, ассоциированное с тонкодисперсными глинами. Органика гид- рофобизирует частицы фосфата, уменьшает их смачиваемость и при подаче тонкодисперсного сырья без вдувания в пульпу воздухом оно комкуется на поверхности пульпы, медленно распространяется в объеме экстрактора, в результате чего при разложении создаются местные пересыщения по сульфату кальция, экранирование частиц фосфата сульфатом кальция, а следовательно, и снижение коэффициента разложения. Для увеличения смачиваемости тондисперсного фосфорита необходимо в поверхностном слое пульпы иметь диспергированную смесь, которая создается вдуваемым воздухом. Минимальная скорость воздуха, необходимая для образования диспергированной смеси, 5 м/с. При скорости воздуха более 50 м/с расход воздуха и электроэнергии неоправдано высоки (необходимо устанавливать мощные дутьевые устройства).

Целесообразность выбранных размера частиц фосфата и скорости подачи воздуха представлены в табл.2 и 3.

Из данных табл.2 следует, что при использовании для обессульфачивания частиц с размером более 50 мкм коэффициент разложения сырья низкий..

Г

Из данных табл.3 следует, что при скорости подачи воздуха менее 5 м/с коэффициент разложения недостаточно высокий, вследствие гидрофобизации поверхности частиц сырья. При скорости подали воздуха более 50 м/с коэффициент разложения не увеличивается,

а расход сокий.

воздуха и электроэнергии выПодача воздуха с тонкодисперсным

фосфатным сырьем со стадии пневмо- разгрузки позволит увеличить К . бедного фосфатного сырья с 95-96 до 97,5%, исключить установку аппарата для разделения сырья по фракциям, сократить количество пылеулавливающих аппаратов (или исключить их вовсе) на стадии очистки воздуха, ис- пользовать воздух для охлаждения пульпы на стадии обессульфачивания

5

Формула изобретения Способ получения фосфорной кислоты, включающий разложение фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами с последующим обессульфа- чиванием пульпы введением фосфатного сырья, отделение продукционной кислоты от осадка дигидрата сульфата кальция и промывку его водой, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента разложения, фосфатное сырье на обессульфачивание подают с размером частиц не более 50 мкм, причем подачу осуществляют воздухом при его скорости 5-50 м/с.

Изобретение относится к способу получения экстракционной фосфорной кислоты, которую перерабатывают на удобрения. Целью изобретения является повышение коэффициента разложения сырья. Фосфорную кислоту получают разделением фосфатного сырья на части, обработкой большей части сырья оборотной фосфорной и серной кислотами, обессульфачиванием образовавшейся пульпы введением остальной части сырья с размером частиц не более 50 мкм в смеси с воздухом при его скорости 5-50 м/с с последующим отделением фильтрацией продукта от осадка дигидрата сульфата кальция его примывкой и направлением промывных вод на обработку. Целесообразно смесь воздуха и сырья подавать со стадии пневморазгрузки фосфатного сырья. Коэффициент разложения сырья достигает 97,5%. 3 табл.

Примечание. Скорость воздуха 30 м/с.

Т а б л и ц а 1

Примечание.

ТаблицаЗ

Фракции фосфатного сырья, подаваемого на обессульфачива- ние, менее 50 мкм.