Способ получения двойного суперфосфата Советский патент 1992 года по МПК C05B11/04 

37,4%) содержанием Р20бусв. при переработке фосфатного сырья 24,5% PaOs. В случае использования фосфоритов, содержащих менее 24,5% PaOs, содержание питательных веществ в удобрении составляет менее 28%.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобре- тению является способ получения фосфорсодержащих минеральных удобрений, включающий двухстадийное разложение фосфатного сырья: на первой стадии серной кислотой в присутствии оборотного раствора фосфорной кислоты с получением пульпы ЭФК и гипса, разделение ЭФК от гипса, разложение на второй стадии фосфатного сырья полученной ЭФК, грануляцию и сушку готового продукта.

Недостатками способа являются: низкое содержание Р20бусв.(43,6-44,5%) в гото- вом продукте, высокие требования к исходному фосфатному сырью, содержащему в первой фазе 30-39% P20s (апатитовый концентрат) и 28% P20s на второй стадии (кингисепский фосфорит), при применении на обеих стадиях процесса рядовых фосфоритов Каратау (содержание Р20в Ј 24,5%) готовый продукт содержит менее 37% Р20бусв., что требует увеличения расхода энергоресурсов на его производство, транспортировку и внечение в почву.

Цель изобретения - повышение содержания P20s в готовом продукте.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фосфорсодержащих минеральных удобрений, включающем двухстадийное разложение фосфатного сырья: на первой стадии серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением ЭФК и гипса, отделение ЭФК от гипса, разложение фосфатного сырья на второй стадии полученной ЭФК, грануляцию и сушку продукта, разложение фосфатного сырья ЭФК на второй стадии начинают до отделения ЭФК от гипса с использованием в первой стадии в качестве оборотного промывной фосфатно-кислотный раствор, содержащий монокальцийфосфат и фосфорную кислоту, причем при получении удобрения типа двойного суперфосфата фосфатное сырье, подаваемое до отделения фосфогипса, берут в количестве 20-40% от его общей потребности на второй стадии и продолжают разложение оставшейся части вторичного фосфата фосфатно-кислотным раствором после отделения гипса: при получении удобрения типа аммофосфата все количество вторичного фосфатного сырья разлагают ЭФК до отделения гипса и полученный после фильтрации фосфатно-кислотный раствор подвергают аммонизации. Ведение процесса предлагаемым способом дает возможность получить минеральные удобрения с содержанием Р20бусв. 48,2-51,7% при использовании на первой стадии фосфатного сырья с содержанием 39,4% P20s и на второй 28% P20s, а при использовании в обеих стадиях фосфатного

сырья с содержанием 24,5% PaOs и/или на второй стадии при получении аммофосфата 21% P20s - удобрения с содержанием Р205усв. не менее 44,3%.

Использование оборотного раствора,

не содержащего монофосфатов, приводит к тому, что и в продукционной части раствора, подаваемого на дальнейшую переработку, содержится свободная серная кислота, которая на последующих стадиях приводит к

образованию в конечном продукте сульфатов и снижению содержания P20s в удобрениях.

При внесении фосфатного сырья до отделения фосфогипса при получении двойного суперфосфата в количестве более 40% возрастают потери P2Qs вследствие пересыщения пульпы монофосфатом кальция, что приводит к его кристаллизации и отделению вместе с фосфогипсом.

При внесении фосфатного сырья до отделения фосфогипса в количестве менее 20% в оборотном растворе остается свободная серная кислота и в готовом продукте снижается содержание P20s.

П р и м е р 1.1000 кг апатита с содержанием 39,4% P20s обрабатывают на первой стадии 988 кг 93%-ной серной кислотой и 3143 кг оборотного раствора, содержащего 560 кг P20s, в том числе 519 кг Р205своб. и

31 кг P20s в виде монофосфатов. В результате получают 4842 кг экстракционной промежуточной пульпы, содержащей 954 кг P20s (в виде НзРОз 946 кг и в неразложившемся апатите 8 кг), 1600 кг фосфогипса,

77,8 кг свободной серной кислоты. В полученную промежуточную экстракционную пульпу до отделения фосфогипса подают 201 кг(28% Р20б)кингисепского флотационного концентрата, что составляет 40,0% от

общего количества (507,5 кг) флотоконцент- рата, подаваемого в процесс, содержащего 56 кг Р20б, 26 кг нерастворимого остатка, 10 кг С02. Время разложения первой части вторичного фосфатного сырья 1 ч 40 мин.

Полученную пульпу в количестве 5007 кг, имеющую состав: Р20бобщ. 1010 кг, в том числе Р20бсвоб. 945,7 кг, Pads в монофосфатах 55,3 кг, P2U5 неразложившийся 9 кг, гипс 1762,5 кг, при отсутствии свободной серной

кислоты разделяют на фильтре с промывкой полученного кека.

В результате получают 1504 кг фосфат- но-кислотного раствора, со держащего 24 кг Р20б в виде монофосфатов и 400 кг Р205своб., 1820 кг в пересчете на сухое вещество фосфогипса с неразложившейся частью флотоконцентрата и 3143 кг оборотного раствора (раствор после промывки), содержащего 31 кг P20s в виде монофосфатов и 529 кг РаОбсвоб., который подают в голову процесса.

Фосфогипс выводят из процесса, а фос- фатно-кислотный раствор обрабатывают оставшимися 306,5 кг (от 507,5 кг) флотоконцентрата.

Время разложения второй части вторичного фосфатного сырья 2 ч. В результате получают 1764,5 кг фосфатной пульпы следующего состава: РаОбобщ. 510,1 кг; Р20бсвоб. 164,3 кг, Р20б в монофосфатах 311,3 кг, P20s неразложившегося 34,5 кг, нерастворимый остаток 40 кг, влагосодер- жащие47%.

Полученную фосфатную пульпу сушат и гранулируют в барабанной сушилке-грану- ляте при температуре продукта на выходе из барабана 130°С. В результате получают 950 кг готового продукта, содержащего 510,1 кг (53,7%) Р205общ., 491,6 кг (51,7%) Р20бусв., в том числе 38,6 кг (4,0%) Р20бсвоб.

Пример 2. В условиях, аналогичных примеру 1, получают фосфорсодержащее удобрение, меняя количество вторичного фосфатного сырья, подаваемого до отделения фосфогипса.

Влияние указанных изменений на качество удобрения представлено в табл. 1.

Анализ табличных данных показывает, что при норме внесения фосфатного сырья на второй стадии до отделения фосфогипса в количестве менее 20 мас.% в оборотном растворе присутствует серная кислота (опыты 5,6), что приводит к снижению P20s в готовом продукте. При норме более 40% (опыт 1) резко возрастают потери PaOs. При начале разложения фосфатного сырья на второй стадии после отделения фосфогипса (пример 6) снижается содержание P20s в продукте. Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальной является норма 2040% фосфатного сырья, вносимого до отделения фосфогипса на второй стадии.

Примерз. В условиях, аналогичных примеру 1, получают удобрение, подавая в обе фазы на разложение рядовые фосфориты Каратау, содержащие не более 24,5%

Р205.

Результаты исследований приведены в табл.2.

При использовании на обеих стадиях разложения рядовых фосфоритов Каратау с содержанием PaOs не более 24,5% получают продукт - двойной суперфосфат с содержанием P2U5 44:3% (примеры 2 и 1), что соответствует или превышает по качеству продукт по известному способу.

Реализация предлагаемого способа в промышленности позволит улучшить качество фосфорсодержащего удобрения за счет

повышения содержания PtzOs. Кроме того, вывод части балласта (CaS04 и нерастворимый остаток), образующегося от внесения фосфатного сырья на второй стадии, снижает энергозатраты на стадии грануляции и

уменьшает абразивность аммофосфатной пульпы.

Формула изобретения

1.Способ получения двойного суперфосфата, включающий разложение первичного фосфатного сырья серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением фосфорной кислоты и фосфогипса, разложение вторичного фосфатного сырья образовавшейся экстракционной фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания P20s в готовом продукте, вторичное фосфатное сырье подают на разложение в количестве 20-40% от его

общего расхода, разложение ведут в присутствии фосфогипса с последующим разделением образовавшейся пульпы на фосфогипс и фосфатно-кислотный раствор, промывкой фосфогипса и подачей промывных вод на

стадию разложения первичного сырья в качестве оборотного раствора и обработкой фосфатно-кислотным раствором оставшегося вторичного сырья.

2.Способ поп. 1,отличающийся тем, что в качестве фосфатного сырья используют фосфориты с содержанием P20s не более 24,5%.

Таблица 1

Изобретение относится к способам переработки фосфорного сырья и позволяет улучшить качество минерального удобрения за счет повышения в нем содержания PaOs, получить аммофосфат, расширить сырьевую базу для производства двойного суперфосфата. Согласно изобретению, разложение фосфатного сырья ведут в две стадии, где на Изобретение относится к способам переработки фосфатного сырья кислотными методами и может быть использовано в промышленности при получении фосфорсодержащих минеральных удобрений. Известен способ получения фосфорсодержащих минеральных удобрений.включа- ющий получение на первой стадии из первичного фосфатного сырья экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), разложение вторичного фосфатного сырья на второй первой стадии разлагают серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением экстракционной фосфорной кислоты и гипса. Полученную экстракционную фосфорную кислоту направляют на вторую стадию разложения фосфатного сырья с последующим отделением фосфогипса и дальнейшей грануляцией и сушкой полученной пульпы. В качестве оборотного раствора на первой стадии используют фосфатно-кислотный раствор, содержащий однозамещенный фосфат кальция и фосфорную кислоту. С целью получения аммо- фосфата фосфатно-кислотный раствор после фильтрации подвергают аммониза- ции. С целью получения двойного суперфосфата до отделения фосфогипса подают 20-40% фосфатного сырья от его общей потребности на второй стадии разложения, С целью расширения сырьевой базы на обеих стадиях процесса используют фосфориты с содержанием P20s не более 24,5%. При использовании фосфоритов с содержанием P20s не более 24,5% получают продукт с содержанием Р20з 44,3%. 1 з.п.ф-лы,2табл. стадии фосфорной кислотой в присутствии серной при массовом соотношении H2S041 P20s фосфорной кислоты, равном (0,1- 0,5):1, и массовом соотношении НзР04: 2) СаО, МоО, РзОз в фосфате, равном

Таблица 2