Способ получения удобрения пролонгированного действия Советский патент 1992 года по МПК C05B11/10 

сл

с

Изобретение относится к производству минеральных удобрений для сельского хозяйства, Целью изобретения является регулирование содержания усвояемых форм PaOs в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты. В способе получения удобрения пролонгированного действия, включающем разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой с последующим введением нейтрализующего реагента, грануляцию и сушку продукта, в качестве нейтрализующего агента используют известковый шлам или шлам испарительных бассейнов производства фосфора при соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота, равном в пересчете на PaOs Ю : (0.2-4,6): (6-12), а сушку ведут при 120-250°С. 1 табл.

Изобретение относится к производству минеральных удобрений для сельского хозяйства.

Наиболее близким к изобретению является способ получения удобрения, включающий кислотное разложение фосфатного сырья, нейтрализацию избыточной свободной кислотности аммиаком, грануляцию и сушку при 90-110°С.

Недостатками известного способа являются высокий расход кислоты на единицу PaOs в конечном продукте и отсутствие в удобрении медленнодействующих форм РаОв (цитратно- и солянокислотных).

Цель изобретения - регулирование содержания усвояемых форм PaOs в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты.

Цель достигается тем, что в известном способе получения удобрения путем разложения фосфатного сырья серной кислотой и последующей нейтрализацией фосфатным шлаком металлургического производства, грануляцией и сушкой готового продукта разложение фосфатного сырья ведут фосфорной кислотой, а для снижения нормы расхода кислоты, нейтрализации свободной кислотности и регулирования содержания усвояемых форм РаОь в качестве нейтрализующего агента используют известковый шлам либо шлам испарительных бассейнов в соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и PaOs кислоты, равном 1СО:(2- 40):(15-30), или если все компоненты привести в виде PaOs 10:(0,2-4,6):(6-12), а сушку ведут при 120-250°С.

Сущес | венным отличием изобретения от прототипа является использование для нейтрализации продукта известкового шлама либо шлама испарительных бассейнов

VI VJ

CJ 00 Ю

со

фосфорного производства в соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота в пересчете на P20s 10:(0,2- 4,6):(6-12).

Другое отличие состоит в том, что сушку продукта ведут при 120-250°С.

Эти отличия позволяют получить удобрение пролонгированного действия с регулируемым содержание усвояемых (различных) форм P20s в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты.

Известковый шлам и шлам испарительных бассейнов - отходы фосфорного производства содержат различные фосфаты и токсичный элементный фосфор. Известковый шлам представляет собой суспензию, образующуюся в результате нейтрализации кислых сточов фосфорных заводов известью (известковым молоком). По фазовому составу состоит из трикальцийфосфата и непрореагировавшей извести. Содержит 22- 35% P20s на сухой остаток. В настоящее время выкачивается в испарительные бассейны.

Шлам испарительных бассейнов образовался в результате многолетней деятельности фосфорных заводов и представляет собой смесь известкового шлама и котрель- ного молока. Сухой остаток содержит, %: 22-28 P20s; 20-35 СаО; 20-40 Si02; 2-5 Н20з; 2-5 КзО; 2-3 MgO; 2-4 F и 0,1-1,0 Рд. В настоящее время нигде не используется.

Так как в прототипе для разложения фосфатного сырья используют серную кислоту, а по изобретению фосфорную, то для сравнения норм расхода кислот необходимо серную перевести в эквивалентное количество фосфорной в P20s. При разложении фосфатного сырья серной кислотой все количество содержащегося в нем P20s переходит в конечный продукт, значит можем принять, что количество необходимой для полного разложения сырья серной кислоты эквивалентно содержанию P20s в фосфате. Поэтому для разложения 100 ч, фосфорита, содержащего 24.5% P20s, требуется как бы фосфорная кислота, содержащая 24,5 ч, P20s, или 65 мае. I. Н25См (100%).

Пример 1(3). Фосфоритную муку, содержащую 24,5% Pads, в количестве 1,0 т разлагают 0,196 т P20s фосфорной кислоты с концентрацией 35% P20s. Затем добавляют 0,05 т известкового шлама, содержащего 26% P20s на сухой продукт. Отношение фосфорит: шлам: P20s кислоты равно 100:5:19,6 или если все компоненты выразить в P20s, содержащихся в них, и отнести к 10 ч. P20s в фосфорите 10:0,53:8,0. Полученную пульпу гранулируют и сушат при 130°С и получают 1.325 т продукта с 34,3% РаОз общее. Отношение усвояемых форм P20s к общему (К) приведены в таблице (пример 3).

В полученном удобрении содержится 454 кг PaOs, а при разложении 1 т фосфорита серной кислотой, как в прототипе, получают продукт, содержащий только 245 кг P20s, или расход кислоты уменьшится в 1,85

454 (-- 1,85). Тогда норма расхода кислоты

на единицу P20s будет

10,6. В прото5

0

5

0

5

0

5

0

типе норма 24,5 ч, P20s, снижение нормы

24 5 расхода п - 2,3 раза.

1U,0

Пример 2(4). Фосфоритную муку (24,5% P20s) в количестве 1,0 т разлагают фосфорной кислотой, содержащей 0,19 т P20s, добавляют 0,1 т шлама испарительных бассейнов (28% P20s и 0,3% Р4 гранулируют и сушат при 160°С. Отношение фосфо- рит:шлам : Р20з кислоты равно 100:10:19, или если все выразить в Р20в - 10:1,14:7,8. Полученное удобрение в количестве 1,33 т содержит 34,8% Р20з общее. Относительное содержание других форм P20s приведено в таблице (пример 4). Весь продукт содержит 463 кг P20s, и если сравнить расход фосфорной кислоты на единицу P20s, то

она будет

463

1,89, или

19,0

10,05 ч.

245 1,89

P20s. Прототип - 24,52 ч, P20s, снижение

24 5 нормы расхода п 2,4.

В таблице приведены примеры с остальными соотношениями компонентов (1, 2, 5- 8), а также запредельные (9-14) и прототип. Для удобства значения различных форм P20s в продуктах даны по отношению к обЩвму (К Ю0%), а расP20s усвояемое

ходные коэффициенты компонентов даны также в Р205, содержащихся в них, и соотнесенные к 10 ч. P20s в фосфорите (в знаменателе). В примерах 1-3 и 5 использован известковый шлам, а в 4, 6-8 - шлам испарительных бассейнов. Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения удобрения пролонгированного действия позволяет регулировать содержание усвояемых форм Р20д в продукте и снизить расход фосфорной кислоты (примеры 1-8).

Запредельные значения по соотношению компонентов и температур приведены в примерах 9-14. Полученный без добавки 5 шлама продукт (пример 9) характеризуется низким значением К8одн 38,7. Применение большого количества (50 мае.ч., пример 10) шлама требует высокой температуры сушки (270°С) для полного окисления токсичного фосфора, что ведет к снижению водорастворимых форм Р205 (Кводн 28,1 %).

Уменьшение количества фосфорной кислоты в РаОвдо 10:4 (пример 11) приводит к снижению как воднорастворимой P20s, так и общего (меньше 30%).

Увеличение используемой кислоты до 40 г PaOs на 100 ч. фосфорита приводит к увеличению содержания свободной P20s в конечном продукте до 5,1% (пример 12) и его гигроскопичности. При снижении температуры сушки (призер 13) в готовом продукте присутствует элементный фосфор, что недопустимо с экологической стороны. Повышение температуры сушки (пример 14) приводит к снижению Кводн.

Использование предлагаемого способа позволит снизить норму расхода кислоты на единицу РгОб в готовом продукте по сравнению с прототипом в 1,9-3,4 раза, утилизи- ровать токсичные отходы фосфорного

производства и получать удобрения пролонгированного действия с регулируемым содержанием усвояемых форм .

Формула изобретения Способ получения удобрения пролонгированного действия, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой с последующим введением фосфатного реагента, грануляцию и сушку продукта, отличающийся тем, что, с целью регулирования содержания усвояемых форм PzOs в продукте при снижении нормы расхода фосфорной кислоты, в качестве фосфатного реагента используют известковый шлам или шлам испарительных бассейнов производства фосфора при соотношении фосфорит, сухой остаток шламов и фосфорная кислота, равном в пересчете на P20s 10:(0,2-4,6):(6- 12), а сушку ведут при температуре 120- 250°С.

Запредельные значения