Способ получения аммофосфата Советский патент 1990 года по МПК C05B11/04 

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности аммофосфата.

Цель изобретения - интенсификация и упрощение процесса за счет стабилизации проведения технологических операций при одновременном увеличении выхода продукта и его товарной фракции.

Пример 1. Фосфорит, содержащий 24,5% P40f и 39% СаО, в количестве 15,5 т разлагают 100 т кислоты, содержащей 20% и 1,8% HaS04. Отношение в реакционной массе фосфорита и РЗ.ОУ фосфорной кислоты равно 0,190:1,0. Отношение H4SQ, :CaO фосфорита равно 0,3:1,0. В результате на первой стадии разложения получают

115 т фосфатной пульпы с общим содержанием сульфата кальция 4,5%, которую на второй стадии доразлагают серной кислотой, взятой в количестве 1,72 т. Массовое отношение , к фосфатной пульпе равно 0,015:1,0. Полученную фосфатную пульпу нейтрализуют аммиаком в количестве 3,96 т, гранулируют, сушат в аппарате БГС. Производительность процесса 15,5- 16,2 т/ч. Продукт содержит, %: 40; Р4 Of вод 27; N 5,5; 1,4. Выход фракции: (1-4) мм 95%, 1 мм менее 3%. Пример 2. Фосфорит, содержащий 24,5% Рг05 и 38% СаО, в количестве 15,5 т разлагают 100 т кислоты, содержащей 20% 2,06% . Отношение в реакционной массе РаО $

is-d.

сл

оо

00 4

О СО

фосфита и Фосфорной кислоты равно 0,19:1,0. Отношение :СаО фосфорита равно 0,34:1,0. В результате на первой стадии разложения получают 115 т фосфатной пульпы с содержанием сульфата кальция 5,7%, которую на второй стадии доразлагают серной кислотой, взятой в количестве 1,72 т. Массовое отношение H,,S04 к фосфорной пульпе равно 0,015:1,0. Полученную фосфатную пульпу нейтрализуют аммиаком в количестве 4,0 т, гранулируют, сушат в аппарате БГС„ ПроизводительВыполненные исследования по разложению фосфоритов фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты показали, что при проведении процесса в две стадии, на первой из которых фосфорит обрабатывают фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты, взятой в количестве 17-20% от экстракционной нормы ( (0,30-0,34): 1 ,0), с получением фосфатной пульпы, а на

Ность процесса 16,0-16,7 т/ч. Продукт второй стадии ее доразлагают серной

содержит, %: Р,0ГеУи(40; 27,5; |N 5,6; 1,3. Выход фракций: (1- 4) мм 95%; -1 мм менее 3%.

Пример 3. Фосфорит, содержащий 24,5% PjOj- и 39% СаО, в количест- 2Q Be 20,4 т разла-гают 100 т -кислоты, Содержащей 20% Р20f и 2,71% . Отношение в реакционной массе фосфорита и PjO фосфорной кис- чЧоты равно 0,250 : 1,0. Отношение H-J.S04 : СаО фосфорита равно 0,34:1,0. В результате на первой стадии разложения получают 119 т фосфат- Ной пульпы с содержанием сульфата кальция 6,5%, которую на второй-стадии доразлагают при соотношении серной кислоты к пульпе, равном 0,09: :1,0. Полученную фосфатную пульпу нейтрализуют аммиаком в количестве 3,3 т, гранулируют, сушат в аппарате

25

30

кислотой при массовом отношении серной кислоты к фосфатной пульпе, равном (0,015-0,090):1,0 получают новое качество, которое позволяет значительно интенсифицировать процесс за счет увеличения производительности основного технологического оборудования, стабилизировать стадию аммонизации кислых фосфатных пульп с большей долей фосфорита (РгО $ фосфорита: фосфорной кислоты 0,190-0,250:1,0) без разбавления их водой, снизить коррозию оборудования, увеличить время работы насосов и мешалок в 3- 10 раз.

Кроме этого в известном способе имеет место загустевание пульпы на стадии ее аммонизации, что приводит к остановкам технологического оборудования на чистку. Средний пробег

45

ВГС. Производительность процесса 17,0-35 сушильно-грануляционного оборудования 17,7 т/ч. Продукт содержит, %: P 0ffofu) 35 Рг05-в8д25; N 3,8; 1,5. Выход фракций: (1-4) мм 96%; 1 мм менее 2%, 1 Для сравнения приводятся данные по Качеству аммофосфата, полученного по известному способу при тех же соотношениях EjOy)фосфорита и Р20 фосфорной кислоты, равных (0,190-0,250):1,0. Продукт содержит, %: PtO$0j-440i.

a°J-eoA26 5 N 52 н«° 15. Выход фракций: (1-4) мм 96%; 1 мм не более 5%.

Увеличение в реакционной массе отношения HЈS04:CaO до 0,46-1,71:1,0 приводит к нестабильности работы ам- монизационкого оборудования, значительному перерасходу серной кислоты 5ез ожидаемого эффекта. Увеличение в фосфатной пульпе доли фосфорита до ..количества, которое обеспечивает от- 55 ношение фосфорита и фосфор- ной кислоты (0,190-0„437):1,0, приводит к резкому возрастанию эрозионЬО

от чистки до чистки составляет 5- 9 дн., а по предлагаемому способу 25-50 дн.

В предлагаемом способе в сравнении с известным значительно улучшаются условия грануляции продукта,что приводит не только к увеличению выхода продукта, но и к увеличению выхода товарных фракций () с 90 до 95% с одновременным сокращением содержания мелочи (-1 мм) в продукте с 5 до 3%.

В табл. 1 приведены данные, характеризующие влияние отношения ;СаО фосфорита в реакционной массе йа производительность процесса.

Данные табл. 1 показывают, что осуществление процесса разложения фосфорита в одну стадию приводит к низкой производительности основного оборудования и нестабильности проведения операций. Так, наивысшая производительность достигается при перера

ного износа реактора разложения, мешалок и загустеванию пульпы на стадии ее аммонизации.

Выполненные исследования по разложению фосфоритов фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты показали, что при проведении процесса в две стадии, на первой из которых фосфорит обрабатывают фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты, взятой в количестве 17-20% от экстракционной нормы ( (0,30-0,34): 1 ,0), с получением фосфатной пульпы, а на

второй стадии ее доразлагают серной

Q

5

0

кислотой при массовом отношении серной кислоты к фосфатной пульпе, равном (0,015-0,090):1,0 получают новое качество, которое позволяет значительно интенсифицировать процесс за счет увеличения производительности основного технологического оборудования, стабилизировать стадию аммонизации кислых фосфатных пульп с большей долей фосфорита (РгО $ фосфорита: фосфорной кислоты 0,190-0,250:1,0) без разбавления их водой, снизить коррозию оборудования, увеличить время работы насосов и мешалок в 3- 10 раз.

Кроме этого в известном способе имеет место загустевание пульпы на стадии ее аммонизации, что приводит к остановкам технологического оборудования на чистку. Средний пробег

5

5 сушильно-грануляционного оборудования

5

О

от чистки до чистки составляет 5- 9 дн., а по предлагаемому способу 25-50 дн.

В предлагаемом способе в сравнении с известным значительно улучшаются условия грануляции продукта,что приводит не только к увеличению выхода продукта, но и к увеличению выхода товарных фракций () с 90 до 95% с одновременным сокращением содержания мелочи (-1 мм) в продукте с 5 до 3%.

В табл. 1 приведены данные, характеризующие влияние отношения ;СаО фосфорита в реакционной массе йа производительность процесса.

Данные табл. 1 показывают, что осуществление процесса разложения фосфорита в одну стадию приводит к низкой производительности основного оборудования и нестабильности проведения операций. Так, наивысшая производительность достигается при переработке фосфатных пульп, полученных из расчета соотношений ( (0,35-0,45):,0, и составляет 10- , 9 т/ч. Уменьшение указанных отношений д-о (0,11-0,34):1,О приводит к получению некондиционного продукта с значительным содержанием (до 20% от общего) фосфорного ангидрида в недоступной для усвоения растениями в почве

форме. Увеличение отношений H.SO -СаО до (0,46-0,67):1,0 приводит к загус- теванию фосфатных пульп на стадии аммонизации и, в связи с этим, к падению производительности до 8-6 т/ч. Дальнейшее увеличение доли серной кислоты приводит к полному загустева- нию реакционной массы на стадии аммонизации и невозможности ее дальнейшей переработки.

Осуществление процесса разложения фосфорита в две стадии позволяет значительно интенсифицировать процесс и упростить-его за счет стабилизации проведения технологических операций.

Эксперименты показали (табл. 1), что при отношении H S04:CaO ка первой стадии разложения до 0,30:1,0 коэффициент разложения фосфорита не удов- летворяет технологическим требованиям. Оптимальным соотношением :СаО является 0,30-0,34:1,0. В этом интервале производительность процесса увеличивается. Увеличение доли серной кислоты на первой стадии к доли СаО с 0,34:1,0 до 0,36:1,0 не приводит к росту производительности процесса, а приводит к неоправданному перерасходу серной кислоты.

Увеличение доли серной кислоты к фосфатной пульпе ка второй стадии с 0,015 до 0,090:1,0 приводит к возрастанию производительности процесса, а дальнейшее увеличение расхода серной

0

чивается отношение Р20f фосфорита н фосфорной кислоты, равное (0,190- 0,250):1.0.

Проведение процесса разложения фосфатного сырья в две стадии, на первой из которых фосфорит обрабатывают фосфорной и серной кислотами в соотношении фосфорита, равном (0,30-0,34):1,0, а на второй - при массовом отношении серной кислоты к фосфатной пульпе, равном (0,015- 0,090):1,0. позволяет значительно интенсифицировать процесс получения аммофосфата и упростить его за счет стабилизации проведения технологических операций.

В табл. 2 представлена зависимость выхода продукта от содержания сульфата кальция на первой стадии разложения.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет интенсифицировать процесс и упростить его за счет 5 стабилизации проведения технологических операций, в результате чего выход продукта увеличивается с 9-10 до 17,0-17,7 т/ч, т.е. на 65-77%, а выход товарной фракции до 96%,

5

30

Формула изобретения

Способ получения аммофосфата, включающий разложение фосфорита смесью фосфорной и серной кислот, нейтрализацию полученной фосфатной пульпы аммиаком, гранулирование и сушку

продукта.

отличающийся

тем, что, с целью интенсификации и упрощения процесса за счет стабилизации проведения технологических операций при одновременном увеличении выхода продукта и его товарной фракции, разложение смесью кислот ведут

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности аммофосфата, и способствует интенсификации и упрощению процесса за счет стабилизации проведения технологических операций при одновременном увеличении выхода продукта и его товарной фракции. Согласно изобретению фосфорит разлагают смесью фосфорной и серной кислот сначала при соотношении H 2SO 4:CAO фосфорита, равном (0,30-0,34):1,0, до получения фосфатной пульпы с общим содержанием сульфата кальция, равным 4,5-6,5%, а затем доразлагают серной кислотой при массовом соотношении серной кислоты из фосфатной пульпы, равном (0,015-0,090):1,0. По предлагаемому способу выход продукта увеличивается с 9-10 до 17,0-17,7 т/ч, а выход товарной фракции увеличивается до 96% (90% по прототиту). 2 табл.

кислоты не дает положительного эффек- 45 ПРИ массовом соотношении Нг504:СаО

та, а приводит к ее перерасходу. Оптимальное отношение и фосфатной пульпы составляет (0,015 - 0,090): :1,0.

При указанных соотношениях наилучшие результаты получены при переработке фосфатных пульп, в которых обеспеПРИ массовом соотношении Нг504:СаО

фосфорита, равном (0,30-0,34):1,0 до получения фосфатной пульпы с общим содержанием сульфата кальция, равным 4,5-6,5%, а затем доразлагают серной кислотой при массовом соотношении серной кислоты к фосфатной -пульпе, равном (0,015-0,090):1,0.

Рг05 фосфорита:Р405 фосфорной кислоты 0,190:1,0

PtOs фосфорита:PjO фосфВрной кислоты

0,250:1,0 0,34:1,0 0,060:1,0 16,7-17,4 0,35:1,0 0,090:1,0 17,0-17,7 0,34:1,0 0,100:1,0 16,9-17,5

фосфорита:F,0j фосфорной кислоты

0,275:1,0

0,34:1,0 0,060:1,0 11,5-11,8 0,34:1,0 0,090:1,0

Р20$- фосфорита:РгО5 фосфорной кислоты 0,190:1,0

4,0 0,05:1,013,0

4,50,05:1,016,0

5,00,05:1,017,0

6,50,05:1,017,2

7,00,05:1,014,9

Т а В л и ц а I

Не растет,пе- рерасход серной кислоты

Пульпа загустевает при ам- мовизации

Таблица 2