СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ Советский патент 1973 года по МПК C05B11/08 

Изобретение относится к способу получения фосфорных водорастворимых удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья.

Известен способ получения фосфорных удобрений путем разложения магнийсодержащего фосфатного сырья смесью серной и фосфорной кислот с последующей фильтрацией полученной пульпы, промывкой полученного осадка от раствора магниевых солей и переработкой полученного фильтрата.

Однако при реализации известного способа необходимо использовать большое количество серной кпслоты, осуществляют операцию промывки полученного осадка от раствора магниевых солей с последующим образованием большого количества промывных вод. При этом значительная часть Р2О5 в целом продукте переходит в цитратнорастворимую форму. За счет этого уменьшается выработка водорастворимых фосфатов.

Предложенный способ отличается от известного тем, что разложение фосфатного сырья ведут серной кислотой в растворе сульфата аммония при рП 2-5 с последующей аммонизацией полученного после фильтрации сульфат бисульфатного раствора до рН 6-9.

Это упрощает процесс, так как снижает расход серной кислоты, исключает необходимость отмывки полученного после фильтрации осадка и одновременно уменьо ает переход РгОб в цитраторастворимую форму и следовательно увеличивает содержание PjOs в водорастворимой форме в целевом продукте.

Фосфорит обрабатывают серной кислотой в растворе сульфатов аммония при рН 2-5, преимущественно 3-4, с фильтрацией пульпы обогащенного фосфорита без промывки и последующей аммонизацией сульфат-бисульфатного раствора до рН 6-9, преимущественно 7,5-8,5, для выделения фосфатов и гидратов магния и полуторных окислов и регенерации сульфата.

Извлечение магния осуществляется серной кислотой в растворе сульфата аммония по реакции: MgCa (СО,), + 2H,SO, - MgSO + CaSOj +

+ 2Н,О -f 2СО, Разлагается также кальц1 т:

СаСО, + H.,SO CaSO -f Н,О + СО, Одповременно с экстракцией магния происходит разложение фторапатита, часть Р2О5 (5-10% от исходного) количества переходит в раствор.

Регенерация экстрагирующего раствора происходит при его подщелачпвании до рН 7,5-8,5 по реакции:

MgSO« + Н,РО -f 2NH, - MgHPO +

-f (NH,),SO,

MgSO, + 2NH, + 2Н,0 - (, -f + Mg(OH),

Преципитат магния принят в уравнении реакции условно, осаждение магниевых солей осуществляется в виде смеси гидрата и фосфата магния, соотношение между которыми определяется степенью извлечения Р2О5 в растворе.

Полученный обогащенный фосфорит содержит MgO менее 7% от PzOs и пригоден к переработке на экстракционную фосфорную кислоту и на удобрения имеющимися промышленными методами.

Опыты проводятся с фосфоритом Каратау состава, %:

22,7

Р205 38,9

СаО MgO

3,3 АЬОз

1,4 РегОз

1,36

2,26 F 18 10

SiO2 COs

Гранулометр)1ческий состав

фосфорита: через сито с отверстиями 0,06 мм проходит 34%.

Пример 1. 20 г фосфорита смешивают со 120 г 10%-ного раствора сульфата аммония. Пульпу подогревают до 70°С.

Постепенно в течение 18-20 мин приливают серную кислоту в количестве 12,5 г 26,2% H2SO4 (100% от стехиометрического количества, считая на доломит).

Для полного извлечения солей магния общая продолжительность процесса составляет 1,5-2,0 час.

По окончании экстракции пульпу подают на фильтрацию, где происходит отделение обогащенного фосфорита от экстрагирующего раствора, содержащего 0,345% MgO в виде сульфита и фосфата магния.

Влажный осадок (26,4 г} используется для сернокислотной экстракции и переработки на удобрения известными методами.

Состав осадка в пересчете на сухой, %: SO412,35

СаО38,3

MgO0,88

Р20521,4

отношение MgO/P2O5-100 4,15%.

Пзвлечение магния из фосфорита - 72. Извлечение Р2О5 - 4,6.

Влажность осадка на фильтре - 23,0 (включая кристаллизационную влагу).

Фильтрат (рН 5) в количестве 116 г возвращают на следующий опыт.

Отдельно был накоплен оборотный сульфат-бисульфатный раствор, из него при обработке аммиаком или карбонатом аммония, выделены фосфаты магния и полуторных окислов.

Осаждение магния и полуторных окислов ароисходит практически количественно при подщелачивании раствора до рН 7,5-8,5.

Пример 2. К 50 г оборотного раствора от примера 1 добавили 6 г раствора аммиака (до рН 8-8,5). Осадку дали созреть в течение двух часов при 60°С. Отфильтровывают на воронке Шотта № 3. Получено 4 г сухого осадка состава, %: РгОб44

СаО4,7

S0410,1

АЬОз0,5

Р20з2,0

MgO22,4

МПз3,0

В фильтре - раствор сульфата аммония - остаются следы MgO, АЬОз и Ре20з.

Водное число фильтра- 13 сек. Нагрузка фильтра-30 кг/см час сухого осадка.

Аналогичные результаты, но с лучшими в 2-3 раза нагрузками по фильтрации получены при использовании карбоната аммония и при добавке фосфогипса в пульпу перед фильтрацией.

Предмет изобретения

Способ получения фосфорных удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья путем его кислотного разложения с последующей фильтрацией полученной пульпы и переработкой фильтрата, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса и улучшения качества получаемого продукта, разложение ведут серной кислотой в растворе сульфата аммония при рН 2-5 с последующей аммонизацией полученного после фильтрации сульфат бисульфатного раствора до рН 6-9.