Способ получения нитрофосфатов Советский патент 1981 года по МПК C05B11/06 

Изобретение относится к производств ву сложного минерального удобрения и может быть использовано при получении концентрированных удобрений на основе разложения природных фосфатов азотной кислотой. Производство сложных концентрирован ных удобрений на базе азотнокислотного разложения фосфатов заключается в проведении двух основных стадий: разложения сырья азотной кислотой и вьтоде избыточного кальция из азотнокислой вытяжки i. Недостатком этого производства явля ется то, что для выделения избыточного кальция необходимы затраты колода, т. е. процесс ведут при 18-0. Наиболее близким к изобретению по технологической сути $шляется способ получения сложных удобрений путем раэ ложения природных фосфатов смесью раст воров азотной кислоты в воде и в три- бутилфосфате (ТБФ) при концентрации HNOj/HNO-5, + в смеси растворов 58-64 масс.%) с получением концентрированных азотнокислых вытяжек на базе (50-57%) азотной кислоты. Последующее выделение избыточного нитрата кальция производят охлаждением растворов до 10-20 С 2. Недостатком указанного способа является низкая скорость процесса разложения сырья и невозможность при охлаждении до температуры получить удобрение с содержанием более 60% с в вогдорастворимой форме. Целью изобретения является интенсификация процесса и увеличение содержания продукте в водорастворимой форме. Сущность изобретения заключается в . определенном режиме проведения стадии разложения, а именно при концентрации Н NO /HNOj + Ндр в смеси растворов 6О-70 масс.% в норме кислоты 90110% от стехиометрического количества Э расчете на СаО с достижением степени азложения сырья на 7О-9О%, отделе- 38 НИИ нераалсжившегося сырья в виде cryдаенной суспензии и возвращении его на разложения новыми порциями азогной кислотой, а жидкую фазу со стадии разложения подают на охлаждение и выделяюг избыточный нитрат кальция на 7090% при температуре 10-20С с последующим отделением и промывкой осадка нитрата кальция и переработкой растворов в конечные продукты по известным технологическим схемам. Возврат части неразложенного фосфата в виде сгущенной суспензии на стадию разложения позволяет ускорить полное разложение вновь вводимого в процесс фосфата в 1,5-2 раза по сравнению с прототипом. На стадию разложения подают фосфат, сгущенную суспензию неразложенного фос фата и смесь растворов азотной кислоты в воде и в трибутилфосфате. При указанных условиях, степень разложения достигает 7О-90%, но концентрация СаО и P-O в жидкой (Jsae пульпы существенно повышается и составляет,, соответственно 17-19 масс.% и 14-17,5 масс.%. Пульпу направляют в отстойник, где происходит разделение на три фазы - вверху ор,ганическая фаза,,внизу сгущенная суспен зия, в середине-осветленная жидкая фаза Сгущенную суспензию возвращают на ста дию разложения, а осветленную жидкую фазу подают на охлаждение до 20С и кристаллизацию осадка нитрата кальция. Осадок кристаллов отделяют на фильтре, промывают азотной кислотой и направляют на переработку в нитрат амм ния и карбонат или окись кальция. Фильтрат подают на аммонизацшо и переработку в сложные удобрения. Промы ные воды подвергают обработке органической фазой со стадии разложения для восстановления состава органической фазы путем извлечения НН02,при противоточной экстракции и затем рафинад направляют на стадию аммониаации совместно с основным фильтратом. Благодаря высаливающему действию Са { NOj)f)i. и Нл,РО4. коэффи11иент распре деления Н N между водной фазой и ТБФ возрастает до 2-4, что позволяет извлекать большую часть азотной кислоты в экстракт. Экстракт подают на стадию разложения природного фосфата. Для полного извлечения Н N Од из технологических растворов возможно исп пользование свежего трибутилфосфата для обработки рафината промывных вод, основного фильтрата в противоточнык 6 экстрактах с последующей промывкой экстрактов водой и подачей водной фазы на промывку осадка нитрата кальция. Пример осуществления способа. На стадию разложения подают 800 г апатита, 1,44 кг 57%-«ой азотной кислоты, 40О г сгущенной суспензии неразложенного апатита, возвращаемой после разделения фаз в отстойнике, и 1,54 кг раствора азотной кислоты в ТБФ, содержащей 26% 2,45% 0,5% СаО и 0,23% , Разложение ведут 50С в. течение 90 минут, при норме кислоты 1О5% от стехиометрии и концентрации в смеси растворов 65 масс.%. При указанных условиях достигается степень разложения 8О%. Смесь веществ подают в отстойник, oTKyiда из верхней части отбирают 1,42 кг органической фазы, содержащей (масс.%): 17,5; СаО - 1,3; 0,6; Н, - 2,5; 2,20 кг жидкой фазы из средней части состава, масс.%: СаО - 18,0; 13,8; HNO,- 1,9; и 4ОО г сгущенной суспензии, в которой содержится 200 г неразложившегося фосфата и 200 г жидкой фазы. Сгущенную суспензию возвращают на стадию разложения. Жидкую фазу подают на охлаждение и кристаллизацию при температуре 20 С при продолжительности процесса 3 часа в присутствии маточного раствора, циркулирующего в системе, и 1 кг рафината (П), Из кристаллизатора помимо циркулирующего маточного раствора выводится 2,35 кг влажного осадка нитрата кальция с содержанием 15,О% СаО и 4,2% Р-О и 0,95 кг фильтрата ссхзтава, масс.%: - 32,7; СаО - 0,6; HNOj4,5. Фильтрат направляют на переработку в слогкное удобрение. Осадок нитрата кальция промывают азотной кислотой, охлажденной до 20-1 , для удаления из него фосфорной кислоты. На промывку подают 0,26 кг 57%-«ой кислоты и 1,3 кг рафината после регенерации второго потока трибутилфосфата, масс.%: HNO,- 30,7; СаО - 2,5; 1,7. После промывки получают 2,2 кг влажного осадка нитрата кальция, который направляют на переработку в аммиачную селитру с содержанием 14,8% СаО и 1,6 кг промывных вод состава, масс.%: HNO,,- 34,8; СаО - 5; Р.О - 7,5. Промывные воды в противоточном экстракторе обрабатывают 1,42 кг органической фазы с получением 1,54 кг раствора Н N О в ТБФ, подаваемом на разложе-