Способ получения минеральных удобрений Советский патент 1947 года по МПК C05G1/00 C05B11/06 C05C1/00 C05C5/04 C05D1/00 

Большинство предложенных до сих пор способов переработки фосфатов с помощью азотной кислоты с получением азотных и фосфорных удобрений, содержащих водно- или цитратно-растворимую , предусматривает выделение в осадок части или всего кальция из азотнокислотной вытяжки путем введения растворил1ых сульфатов аммония, калия или натрия или карбоната кальция.

По способу, реализованному на германских заводах, разложение фосфатов осуществляется азотной кислотой совместно с полученной электротермическим путем фосфорной кислотой, в результате чего отношение СаО к PgOs в экстракционной пульпе сильно снижается.

Согласно норвежскому способу Одда, весь нитрат кальция выделяется из экстракционной пульпы вымораживанием при температуре минус 15° С, для чего применяются холодильные машины.

Попытки избежать выделения кальция с целью упрощения технологической схемы не давали должного эффекта, так как последующее усреднение азотнокислотной пульпы аммиаком приводило к получению не растворимого в воде или в цитратном растворе фосфата кальция.

В настоящем изобретении предлагается выделять из азотнокислотной вытяжки только часть нитрата кальция, порядка 40-60% от находящегося в растворе путем умеренного его охлаждения примерно до +10° С.

В результате этого отношение PgOj : СаО увеличивается почти в два раза: с 0,75 : 1 до 1,5 - 2,0 : 1.

Выделенный в осадок нитрат кальция промывают азотной кислотой, а затем для получения азотного удобрения схорошилш физическими свойствами усредняют карбонатом кальция.

Указанная температура +10° С может быть достигнута в зависимости от масщтабов и конструкции аппаратуры, а также от скорости ведения процессов и от климатических условий, либо пропуском холодной проточной воды через змеевики, либо за счет холода, полученного в результате испарения жидкого аммиака, прил1еняемого в процессе.

В результате этого процесса получаются следующие продукты:

69

1)азотно-фосфорное удобрение, состоящее в основном из СаНРО, и небольшого (приблизительно 15 - 20%) количества (,;

2)нитрат кальция с примесью карбоната кальция.

Если к первому продукту до сушки добавить хлористый калий, то вместо двойного удобрения можно получить тройное, содержащее азот, фосфор и калий (типа нитрофоски).

Пример. Хибинский апатитовый концентрат, содержащий 39,3% PgOg,, разлагают при 50° С 58-процентной азотной кислотой, вводимой в количестве 125% от стехиометрической нормы на СаО. После разложения дают отстояться для выделения основной части нерастворимого остатка. Затем раствор охлаждают до +10° С, в реззльтате чего выпадает Са(НОз)2 4Н20. Осадок четырехводного нитрата кальция промывают 55-процентной азотной кислотой, сначала декантацией, а затем на центрифуге. Промытый осадок, представляющий собою двойную соль ЗСа(НОз)2 12Н20 HNOg нейтрализуют смешением с 10% размолотого известняка от веса соли, а затем продувают сухим воздухом в смесителе или в барабане. Полученный продукт (кристаллический) содержит 11,5% азота и 2,7 молекул кристаллизационной воды.

Промывная кислота, содержащая после промывки Са(ЫОз)2 около 7% СаО, 8,5% и 29-30% HNOg, возвращается в голову процесса на разложение апатита. Основной фильтрат, полученный после выделения нитрата кальция, содержащий около 9% СаО, 0,18% и 12% HNOg, отправляется на сатурацию аммиаком; сюда же присоединяется нерастворимый остаток, выделенный при декантации пульпы после разложения апатита азотной кислотой.

Сатурация раствора производится в две фазы: в первой фазе вводится аммиак для нейтрализации всей HNOg и 80% первого водородного иона НдРО. Одноврел енно в процессе сатурации смесь запаривается в реакторе до содержания 86% солей. Затем вводится остальное количество аммиака до доведения рН раствора до 6, т. е. до нейтральной реакции по метилоранжу. Затем к пульпе добавляют ретурный продукт, а иногда и хлористый калий, после чего полученную смесь сушат и выпускают в виде гранул тройного удобрения. Готовый продукт (без добавки КС) содержит 20-22% цитратнорастворимой и 10-12% водно-растворимой ., и 20-22% азота. При добавке КС1 содержание и азота соответственно снижается.

Предмет изобретения Способ получения минеральных удобрений путем разложения природных фосфатов азотной кислотой, отличающийся тем, что из азотнокислотной вытяжки выделяют кристаллизацией примерно лишь 40- 60% находящегося в растворе нитрата кальция путел умеренного охлаждения вытяжки примерно до 10° С, после чего маточник перерабатывают на азотно-фосфорное или азотно-фосфорно-калийное удобрение обычным образом.