Способ комплексной переработки апатита Советский патент 1990 года по МПК C05B11/06 

, Изобрете ние относится к комплексной переработке апатита с попутным извлечением редкоземельных элементов (РЗЭ), стронция, фтора и может быть применено при.азотнокислотной переработке апатита на сложные удобрения .

Цель изобретения - упрощение способа за счет сокращения числа технологических операций и снижения энергозатрат при сохранении высокого качества фосфатного концентрата РЗЭ.

Пример 1. Апатитовьй концентрат, содержащий (мас.%) LnjO, 0,93; СаО 50,3; 39,7j SrO 2,8; F 3,3; остальное - примеси, разлагают 56%-ной азотной кислотой (180 мл

на 100 г апатита) при 50 с в течение 2 ч, отделяют стронцийсодержа- щий осадок, раствор обрабатывают при 45 С в течение 3 ч С добавкой NaNO, в количестве 150% по отношению к фтору, отделяют осадок кремнефторида .цатрия, из раствора вьщеляют нитрат кальция при охлаждении до , оса- Док отфильтровывают. Получена азотно- кислотная вытяжка после выморажива- .ния (АКВВ), содержащая, г/л: Ln О 8,6; СаО 82,4; , кислотность 10J н. 100 мл АКВВ нагревают до 70 С и нейтрализуют 25%-ным аммиаком до относительного значения рН 2,4; пульпу перемешивают в течение 15 мин и вводят 2,5 мл 56%-ной азотной киссл

со

сл СЛ

20

25

оты. Осадок отфильтровывают, промы ают на фильтре горячей водой. Вес ухого осадка 2,16 г, содержание 35%, СаО 7,2; Р,0 35,76%. Из- лечение ЬпзОз составляет 87,8%..

Пример 2,К 100 мл АКБВ, поученной и нейтрализованной аналогичо примеру 1, вводят 6 мл 54%-ной зотной кислоты. Вес сухого осадка ,Q 1,69 г, содержание 40,1%; СаО 5,88%; PfOj 37,36%. Извлечение Ln.,03 составляет 79%.

Пример 3. 100 мл АКВВ, полученной как в примере 1, нейтрализуют ,5 и вводят 4 мл 60%-ной азотной кислоты. Вес сухого осадка 1,88 г. Содержание 38,6%; СаО 6,6%; 36,7%. Извлечение составляет 84,6%.

Из примеров 1-3 видно, что извлечение оксидов РЗЭ по предлагаемому способу составляет 78-87,8% при содержании 35,0-40,1%, т.е. на уровне

прототипа.

Данные зависимости обогащения фосфатного концентрата РЗЭ и степени извлечения РЗЭ от расхода азотной кислоты по отношению к объему АКВВ приведены в таблице.30

Обогащение фосфатного концентрата непосредственно в пульпе азотной кислотой концентрацией 54-60%, возможно потому, что фосфаты РЗЭ в коллективном осадке практически сразу после осаждения в течение 0,25-1 ч претерпевают старение, что связано с перестройкой их структуры, вслед- ствие чего они становятся менее растворимы . В результате введения в пуль- пу азотной .кислоты в соотношении (2,5-6):100 происходит избирательное растворение фосфата кальция. При введении в пульпу 54-60%-ной азотной кислоты при объемном отношении менее 2 5-100 уменьшается содержание осадке (менее 20-25%), а при объемном отношении более 6:100 сни жается извлечение РЗЭ в осадок

( -170%) .

Упрощение процесса комплексной пе реработки апатита заключается в том, что введение в пульпу небольшой добавки концентрированной азотной кислоты не требует каких-либо изменений и затрат, но позволяет ликвидировать фильтрацию первичного осадка и рас- пульповку с возвратом в процесс раз

50

5

0

5

5

30

бавленного промывного раствора, т.е. позволяет непосредственно в одном аппарате получать богатый концентрат фосфатов РЗЭ. При зтом исключается возврат промывного раствора, содержащего большое количество воды, которую в конечном этапе получения удобрения необходимо упарить, т.е. способствует значительному снижению энергетических затрат.

Снижение энергозатрат по .предлагаемому способу в сравнении с прототипом основано на том, что из 1 т апа- тита получают 30 кг фосфатного концентрата с содержанием 25%, при этом на обогащение его по прототипу путем распульповки при Т:Ж 1:(5-6) требуется 150-180 л 3%-ного раствора азотной кислоты, которьй далее возвращают в процесс, и в производстве удобрений требуется упарить дополнительно около 150 л -воды на 1 т апатита. По предлагаемому способу количество воды с вводимой кислотой в указанном интервале объемного соотношения составит лишь 15-35 л на 1 т апатита.

Экономия энергозатрат на упарку составит около 100 кВт-ч на 1 т апатита .

Формула изобретения

Способ комплексной переработки апатита, включающий его разложение азотной кислотой, последующее выделение нитрата стронция и кремнефт ори- дов, вымораживание нитрата кальция и частичную нейтрализацию азотнофос- форнокислого раствора аммиаком с получением пульпы фосфатов редкоземельных элементов, обогащенные фосфатов редкоземельных элементов азотной кислотой, вьщеление фосфатного концентрата редкоземельных элементов фильтрацией, переработку фильтрата на сложные удобрения, отличающей- с я тем, что, с целью упрощения . способа за счет сокращения числа технологических операций и снижения энергозатрат при сохранении высокого качества фосфатного концентрата, обогащения фосфатов редкоземельных элементов осуществляют 54-60%-ной азотной кислотой непосредственно в пульпе при объемном соотношении, равном (2,5-6,0):100.

Изобретение относится к способам переработки фосфатного сырья с получением концентратов редкоземельных элементов и может быть использовано при получении сложных удобрений. Целью изобретения является упрощение процесса за счет сокращения числа операций и снижение энергозатрат при сохранении качества. Способ заключается в том, что в процессе азотнокислотной переработки апатита на сложные удобрения с выделением нитрата стронция, фтора в виде кремнефторидов, удалением нитрата кальция путем вымораживания и осаждением фосфатов РЗЭ путем частичной нейтрализации раствора, обогащение первичного фосфатного концентрата проводят непосредственно в пульпе концентрированной 54-60%-ной азотной кислотой, взятой в объемном соотношении (2,5-6):100. 1 табл.