Способ получения агломератов термофосфата кальция Советский патент 1990 года по МПК C05G3/00 C05G3/08 

Изобретение отно сится к химической промьпиленности, в частности к получению агломератов термофосфата кальция, которые могут быть использованы в качестве минеральной подкормки для нужд животноводства.

Цель изобретения - повышение прочности агломератов при сохранении их физико-химических свойств.

Ц р и м е р 1. Порошкообразный термофосфат кальция, полученньй путем гидротермической переработки апатита, содержащий 44,1% , 43,5% , растворимого в 0,4%-ной НС1, и 26,5% в лимонорастворимой форме, с температурой 180 с подают в смеситель в количестве 1000 мае.ч. одновременно с раствором пирофосфат-фосфат аммония, имеющий , в количестве 150 мае.ч., с которыми вводят 40мас.ч.

Пол ученн то смесь агломернр пот в тарельчатом грануляторе.-

Полученные сырые частицы подвергают термообработке в течение 1 ч прп парциальном давлении Ш з над агломератами 4,8 мм рт.ст (640 Па), что при температуре смеси 85 С и рН 6,8 соответствует отношению парциального давления NH3 к равновесному 0,4.

Термообработку ос тцествляют в герметичном аппарате барабанного типа с подводом тепла через стенки аппарата. Через аппарат непрерьтно подают воздух для разбавления аммиачно-паровой смеси, при этом концентрация ШЦ внутри аппарата должна находиться в пределах 0,315 - 0,947%, что соответствует при рН 6,8.

Готовый продукт представляет собой рассыпчатую массу агломератов термоМБА

00

ЯвЛ

160

фосфата кальция прочностью 6,0 МПа,

содержащих 46% вр. и 0,49% N.

Грансостав продукта, % менее О, 5 мм 15; 0,5 - 2 мм 75; более 2 мм - 10.

П р и м е р 2. Порошкообразный термофосфат кальция, полученный путем гидротермической переработки апатита, содержащий 44, 1% PiOsroBiA 3,5% , растворимого в 0,4%-ной НС1, и 26,5% в лимонорастворимой форме, с температурой 180 С подают в смеситель одновременно с раствором пирофосфат- фосфат аммония, имеющим 60 С, в коли- честве 150 мае.ч., с которым вводят 30 мае.ч. , Полученную смесь агломерируют в тарельчатом грануляторе.

Полученные сырые частицы подвергаю термообработке в течение 1 ч при пар- лщальном давлении NH над агломератами 2,4 мм рт.ст. (320 Па), что при температуре смеси 85°С и рН 6,8 соответствует отношению парциального давления NH к равновесному 0,2.

Готовьш продукт представляет собой рассыпчатую массу агломератов термофосфата кальция прочностью 3,0 МПа, содержащих 45,4% оеы ър 0,66% N.

Грансостав продукта, %: менее 0,5м 20; 0,5 - 2 мм 65; более 2 мм 15.

П р и м е р 3. Порошкообразньш термофосфат кальция, полученный путем гидротермической переработки апатита, содержащий 44,1% ови. 43,5% . jpacTBopHMoro в 0,4%-ной НС1, и 26,5% в лимонорастворимой форме с температурой подают в смеситель в количестве 1000 мае. ч. одно- временно с раствором пирофосфат-фосфа аммония, имеющим , в количестве 150 мае.ч., с которым вводят 50 мае.ч. .-. Полученную смесь агломерируют в тарельчатом грануляторе.

Полученные сырые частицы подвергают термообработке в течение 1 ч при парциальном давлении NH над агломератами 7,2 мм рт.ст. (960 Па), что составляет при температуре смеси 85 С и рН 6,8 отношение парциального давления Щ к равновесному 0,6.

Готовый продукт представляет собо рассьтчатую массу агломератов термо- фосфата кальция прочностью 3,0 МПа, содержащих 46,3% РгОэоБщ 3,2% .р.и 1,07% N.

Грансостав продукта, %: менее 0,5 мм 20; 0,5 - 2 мм 70; более 2 мм 10.

Использование в качестве добавки пирофосфат-фосфата аммония, который описывается формулой х X (,- приводит к тому, что при термодозревании протекают процессы химического взаимодействия добавки с агломерируемым материалом. Между исходными частичками порошкообразного термофосфата кальция возникают химические связи в виде фосфатных групп. При этом часть аммиака переходит в газовую фазу. Скорость этих химических процессов зависит от парциального давления аммиака в газовой фазе. Агломераты термофосфата кальция в ходе взаимодействия с пирофосфат-фосфатом аммония приобретают достаточную прочность из за образования фосфатных связей. Водорастворимая форма добавки переходит в цитраторастворимую форму, присущую минеральной подкормке для животноводства, тем самым сохраняются основные потребительские свойства продукта.

При введении с раствором пирофосфат-фосфата аммония более чем 49 мае. PjOg. на 1000 мае.ч. термофосфата кальция происходит связывание не всего введенного с добавкой в агломераты, повышается содержание в агломератах непрореагировавшего пирофосфат-фосфата аммония, возрастающее присутствие которого приводит к снижению прочности гранул, при этом, ,- из-за повьшенного содержания NHj не сохраняются первоначальные потребительские свойства агломерируемого материала, кроме того неоправданно снижается экономичность способа.

При введении с раствором пирофосфат-фосфата аммония менее 32 мае.ч. на 1000 мае.ч. термофосфата кальция под влиянием добавки возникает недостаточное количество химических связей между частицами агломерирующего материала, что приводит к снижению прочности транул ниже допустимого предела.

При соотношении парциального давления аммиака к равновесному в газовой среде больше чем 0,6 замедляются процессы деаммонизации в агломератах и возникновение между частицами термофосфата кальция химических связей

516

в виде фосфатных групп, что ведет к снижению прочности агломерата, при этом не сохраняются потребительские свойства агломерируемого материала из-за повышенного содержания аммиака.

При соотношении парциального давления NH к равновесному в газовой среде менее 0,2 очень быстро протекает процесс деаммонизации. При этом выделяющийся интенсивно аммиак делает агломераты пористыми, препятствует возникновению прочных связующих фосфатных групп. Это приводит к снижению прочности агломератов ниже нижнего допустимого предела.

Результаты остальных экспериментов показаны в таблице.

Готовый продукт представляет собой агломерированный материал, частицы которого преимущественно составляют 0,5-2 мм, с механической прочностью частиц 3,0 - 8,0 МПа. В зависимости от химического состава исходного порошкообразного термофосфата в полу- ченном продукте содержится более 43% 2.5 Общ- ДО 1% .O.., менее 1% N и не менее 41% Р,,.

116

Реализация предлагаемого способа позволит повысить прочность получаемого продукта при сохранении остальных потребительских свойств,

4 тения

Формула изобре

1.Способ получения агломератов термофосфата кальция путем смешения его с раствором упрочняющей добавки, последующей грануляции и термообработки в газовой-среде, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности агломератов при сохранении их физико-химических свойств, в качестве упрочняющей добавки применяют пирофосфат-фосфата аммония в количестве 32 - 49 мае.ч. . на ЮООмас.ч термофосфата кальция, при этом термообработку ведут в газовой среде, содержащей аммиак.

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что отношение парциального давления аммиака к равновесному давлению в газовой среде поддерживают в пределах 0,2 - 0,6.

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению агломератов термофосфата кальция, которые могут быть использованы в качестве минеральной подкормки для животноводства. Цель изобретения - повышение прочности агломератов термофосфата кальция при сохранении их физико-химических свойств. Способ получения агломератов термофосфата кальция включает смешение его с раствором пирофосфат-фосфатом аммония в количестве 32-43 мас.ч P₂O₅ на 1000 мас.ч термофосфата, последующую грануляцию и термообработку в газообразном аммиаке при отношении парциального давления аммиака к равновесному равном 0,2 - 0,6. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

2,5 7,0

3,0