Способ получения сложных удобрений Советский патент 1980 года по МПК C05B11/08 

Изобретение относится к способу получения сложных удобрений из высокомагнезиальных силикатсодержащих фосфатных руд. Известен способ получения сложных удобрений путем предварительной обработки карбонатной части фосфатных руд серной кислотой концентрацией 25% при 10-80°С (,5: 1(4-1, 5-1) и рН 2-5 в течение 1-3 ч. Степень извлечения MgO составляет 6О-70%, а потери с жидкой фазой 4,5 - 17% T Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложных удобрений предварительной обработки магнийсодержащего фосфатного сырья серной кислотой до рН 3,2-3,7 при норме кислоты 75-82% в расчете на карбонаты, концентрации 50-93%, температуре 85-95С в течение 5-10 мин, а отфильтрованный магнийсодержащий раствор регенерируют известковым молоком при 55-65°С, рН 11, молярном отношг НИИ CaO/Mg 0,9-l,0 в течение 2О6О мин с получением оборотной воды, содержащей О,О06% , с последующей, переработкой обезма гневного сырья в фосфорные удобрения fslОднако известный способ не применим при обогащении магнийсодержащего сырья где магний находится в виде силиката, в связи с тем, что при известных параметрах форстерит практически не будет разлагаться. Целью изобретения является создание возможности переработки магнийсиликат- содержащего сырья и получения обогащенного сырья, пригодного для переработки в удобрения, за счет снижения содержания магния и двуокиси кремния. Это достигается тем, что в известном способе получения сложных удобре- НИИ предварительную обработку водной суспензии фосфатного сырья ведут серной кислотой до рН 1,7-2,5 при норме серной кислоты 100-120% в расчете на кислоторастворимую двуокись кремния при соотношении в растворе StOg./MgO 0.5-0,7. Обработку же известковым молоком целесообразнее вести при 80-90 С, мо лярном отношении CaO/Md 1,5-1,6 в две стадии: на первой стадии до рН 4,5-5, на второй стадии до рН 10-11. Пример 1. Смешивают 100 кг крБцорского апатитового концентрата состава,%: 35,3; СаО 50,23; 6,0; COj, 0,3; 0,74; 0,39; F О,45; н. о. 3,33,с 40О кг воды и подают в реактор, куда поступает серная кислота в количестве 17,6 кг (120% от стехиометрии на S L Ог. . Извлечение форстерита протекае в течение 10 мин при 95°С, рН 1,7, соотношении lOg/MdO 0,5. Степень извлечения AWO составляет 88,4%, otOj 80%. Достигаемая селективность 99,8%, Суспензия фильтруется со скоростью 20ОО . Освобожденный от примесей апатитовый концентрат в количестве 1О6 кг (влажный) состава,% 36,5; СаО 50,9; МЮ 0,7; 0,6; СО 0,5; 6,7; glOj 0,8; Айд Oj 0,11, с влажностью 10% {96 кг сухого) направляют на экстракцию фосфорной кислоты, где его смешивают в-экстракторе с 381 кг оборотной фосфорной кислоты и 97 кг 75%-ной серной кислоты. При этом образуется 146 кг фосфорной кислоты состава,%: Рг. 0s 32,1; СаО 0,1; 0,3; Fe,0i 0,2; А€ г. О 0,08; liO, 0,1; S Оз 1,2; F О,8 . Нейтрализуют 146 к фосфорной кислоты в сатураторе 9,1 кг аммиака. Полученный аммофос в количестве 83,6 кг имеет следующий состав, %: Р.,05 уев. 5О; вод. 47; N11; влага 1. Магнийсиликат, содержащий фильтрат в количестве 390 кг с содержанием 1,39% (5,3 кг) и 0,8% SlOa (3,2 кг) регенерируют 1О%-ным извес ковым молоком 13,7 кГ Са(ОН)2 (3,9 на первую стадию и 9,8 кг на вторую) мольное отношение CaO/Mg -1,6 при температуре 90 С в две ступени: на первой ступени - до рН 5 в течение 20 мин для осаждения в виде Са Si-Oj в количестве 6,65 кг, силикат кальция сгущается до Ж:Т-3:1 и напра ляется на сушку; на второй ступени рас вор в количестве 367,4 кг нейтрализуе ся до рН 10 в течение 30 мин с получениезм Мб (()H)g в количестве 6,7 кг и гипса 20,5 кг СХ:ажденная магнезиальная масса разделяется в гидроциклонах на на Mb(OH)j и гипс. Очищенная вода с со- SlO держанием,: MdO 0,ОО4 и 0,002 используется в оборотном водоснабжении. Пример 2. Смешивают 100 кг ковдорского апатитового концентрата состава, указанного в примере 1, с 400 кг воды и подают в реактор, куда поступает 50%-ная серная кислота в количестве 14,7 кг (1ОО% от стехиометрически необходимого количества на Sl-O). Извлечение MdO и SlOg происходит в течение 30 мин при 85 ° С и рН 2,2; соотношение Si.O.i /MdO-0,7. Степень извлечения магния составляет 80%, Sn-O - 60%. Достигаемая селективность 99,8%. Суспензия фильтруется со скоростью 2500 кг/м ч. Освобожденный от примесей апатит в количестве 1О8 кг (влажный) состава, %: Р О 36,3; СаО 50,7; 1,2; Itpj 0,6; СО 0,5.; 5 Oj 6,7; SlOi 1,6; Аб О 0,10, с влажностью 10% (98% кг сухого) направляют на экстракцию фосфорной кислоты, где его смешивают в экстракторе с 385 кг оборотной фосфорной кислоты и 98,2 кг серной кислоты. При этом образуется 147,9 кг фосфорной кислоты следующего состава,%: Р О у. 32,0; СаО 0,16; 0,9; Ffepj 0,6; 0,08;5Юг. 0,3; SOj 1,5; F 1. Фосфорную кислоту нейтрализуют в сатураторе 9,4 кг аммиака. Полученный аммофос в количестве 84,8 кг имеет следующий состав,%: уев. 49,2; Р Oj вод.47; N11; влага 1. Фильтрат в количестве 39О кг с содерж-аниём 1,2% (4,8 кг), 0,6% Si02.(2,4Kr) регенерируется известковым молоком (мольное отношение СаО/Ма - 1,5) в количестве 11,84 кг Са (ОН) (из них 2,96 кг поступает на первую стадию и 8,88 кг - на вторую) при температуре 80 С в две ступени: на первой ступени - до рН 4,5 в течение 10 мин для осаждения SU Oj. виде Са SlOj в количестве 4,24 кг, суспензия сгущается до Ж: 1-3,1 и направляется на сушку; на второй ступени - до рН 11 в течение 20 мин с получением Md(OH)j в количестве 6,24 кг и 19,24 кг гипса. Осажденная магнезиальная смесь разделяется в гидроциклонах на Mrf(OH)j и гипс. Очищенная вода с содержанием 0,ОО4%, 51О 0,002% используется в оборотном водоснабжении. Пример 3. Смешивают 10О кг ковдорского апатитового концентрата состава, указанного выше, с 4ОО кг воды и подают в реактор, куда поступает 70%-ная серная кислота в количестве 16,6 кг (11О% от стехиометрически необходимого количества на разложение форстерита). Извлечение МбО и SiO. ведут при температуре 9О°С, (соотношение 5i-O2 /MdOiO,6) в течение 15 мин и рН 2,5, Степень извлечения 84,5%, SlOe.70%. Достигае мая селективность 99,8%. Суспензия фильтруется со скоростью 275О кг/м Освобожденный от форстерита и карбонатов апатит состава, %: 6,4; СаО 5 0,8; ШО 0,95; 0,6; 0,1; COg 0,5; gCO 1,2;5Оз 6,8 с влажностью 1О% в количестве 107 кг (97 кг сухого) направляется на экстракцию фосфорной кислоты. Апатит смешивают в экстракторе с 384 кг оборотной фосфорной кислоты и 97,9 кг 75%-ной серной кислоты, при этом образуется 147,6 кг фосфорной кислоты состава, %: Р.,05 32,1; СаО 0,12; 0,6; О,5; О,1; SJ-Oj О,25;5О 1,2; F 0,9. Фосфорная кислота нейтрализуется в сатураторе 9,4к аммиака. Полученный аммофос в количе ве 84,1 кг имеет следующий состав,%: Рг.О5- уев. 50,5; вод.47; N11; вл га 1. Фильтрат в количестве 390 кг с содержанием 1,26% (5,О5 кг) и 0,7% SlO2( 2,8 кг) регенерируется известковым молоком 13,2кг Са (ОН), (из них 3,45 кг подается на первую стадию и 9,75 кг - на вторую, гЗольное соотношение СаО/Мй 1,55 при температуре 85 С в две ступени: на первой - цо рН 4,7 в течение 15 мин для осаждения SuO в виде си ликата кальция в количестве 4,97 кг, суспензия сгущается до Ж:Т-3:1 и направляется на сушку; на второй стадии нейтрализуется до рН 1О,5 37О кг с получением гидроокиси магния в количестве 6,52 кг и 19,91 кг гипса. Оса денная магнезиальная смесь разделяется в гидроциклонах. Очищенная вода с содержанием MgO О,О04% и SLO 0,002% используется в оборотном водоснабжении. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу за счет вовлечения в производство сложных удобрений магний::иликатсодержащего фосфатного сырья. Формула изобретения 1.Способ получения сложных удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья, включающий предварительную обработку водной суспензии фосфатногЪ сырья серной кислотой при температуре 85-95 С, фильтрацию суспензии, обработку отфильтрованного раствора известковым молоком с последующей переработкой обезмагненного фосфатного сырья в сложное удобрение, отличающийся тем, что, с целью создания возможности переработки магнийсиликат- содержащего сырья и получения обогащенного сырья, пригодного для переработки в удобрения, за счет снижения содержания магния и двуокиси кремния, предварительную обработку серной кислотой ведут до рН 1,7-2,5 при норме серной кислоты 1ОО-120% в расчете на кисло- торастворимую двуокись кремния при соотношении в растворе -О,5-О,7. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью очистки отфильтрованного раствора от двуокиси кремния и получения магнийсодержащего продукта, обработку известковым молоком ведут при температуре 8О-90 С, молярном отношении CaO/Mg 1,5 1,6 в две стадии: на первой стадии до рН 4,5-5, на второй стадии до рН 1О11. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3717702 по кл. 433-320 V 2O.02.73V2.Заявка № 2658054/26, 29.1О.78, по кл. С О5 В 11/О8, яо которой вынесено решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).