Способ получения обесфторенного фос-фАТА Советский патент 1981 года по МПК C05B13/02 

1

Изобретение относится к получению фосфорных удобрений и кормовых средств путем гидротермической переработки фосфатов.

Известен способ получения обесфторенных фосфатов путем прокаливания фосфатного сырья в присутствии водяных паров в барабанных печах 1

Недостатком известного способа является низкая удельная производительность, так как реакция обесфторивания идет в твердофазном состоянии материала и поэтому скорост ее очень низка..

Известен также способ получения обесфторенного фосфата в циклонном аппарате, включающий сжигание топлива с дутьевым воздухом и нагревание мелкодисперсного сырья, подаваемого аксиально, горячими дымовыми газами 2.

Недостатком данного способа являются большие удельные расходы сырья так как частицы сырья диаметром менее 60 мк, содержащиеся в фосфатном сырье, плохо сепарируются на стенках циклонного аппарата и вылетают вместе с дымовыми газами, что приводит к уменьшению производительности установки как за счет

уноса, так и за счет частых остано БОК на чистку теплоиспользующего и адсорбционного оборудования.

Цель изобретения - повышение производительности и снижение удельного расхода сырья.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения обесфторенного фосфата, включающему

0 сжигание топлива с дутьевым воздухом и нагревание мелко;}испареного сырья, подаваемого аксиально, горячими дымовыми газами, фракцию фосфата с размером частиц 5-60 мк отделяют

5 от основного сырья и подают совместно с дутьевым воздухом тангенциально к внутренней поверхности циклонного аппарата.

Подача частиц фосфатного сырья

0 размером 5-60 мк тангенциально совместно с дутьевым воздухом, по сравнению с аксиальной подачей, на 6-12% повышает общую сепарацию расплавленных частиц на стенки циклон5ного аппарата и соответственно уменьшает вынос продукта с дымовыми газами, что на 8-10% сокращает простои установки, вызванные чисткой газового тракта. Повьпиение сепара0ции позволяет снизить на 3-5% расход сырья надтонну продукта и повысить на 5-10% производительность. При подаче тангенциально совместно с дутьевым воздухом частиц фосфатного сырья с диаметром выше 60 мк, вследствие их большой тепловой инерционности, происходит образование настылей на воздушных соплах, что резко ухудшает сепарационную споЪобность циклонного аппарата. Частицы фосфорита диаметром менее 5 мк, вследствие их коагуляции в сепарационном устройстве, в сырье, поступающем в циклонный аппарат, практически отсутствует.

Способ осуществляется следующим образом.

Фосфатное сырье поступает в сапарационное устройство, где от него отделяют частицы с диаметром 5-60 мк Основную часть сырья подают в циклонный аппарат аксиально, а отсепарированную - тангенциально совместно с дутьевым воздухом, поступающим на горение топлива. Под воздействием тепла сгорания топлива.фосфатное сырье плавится, обесфториваетс.я

+ 0,25 +0,100 +0,06 +0,025 -0,025

21,4

4,3

В сепарационном устройстве от основной массы сырья отделяют фракцию 5-60 мк,количество которой составдвдет - 0,75 т/ч. Основную массу сырья в количестве 6,75 т/ч подают аксиально в циклонный аппарат, а от деленную фракцию - тангенциально совместно с дутьевым воздухом, поступающим со скоростью 80 м/с. В циклонный аппарат вводят также природный газ в количестве 2800 , что сЬответствует коэффициенту избытка воздуха, равному 1,05. Под воздействием теплоты сгорания топлива фосфорит плавится. В процессе плавления из фосфатного сырья удаляются фтор и углекислота в количестве 0,66 т/ч. Расплавленные частцы фосфорита под действием центробежных сил дымовых газов сепарируют+0,25 +0,100 ,+0,06 +0,025 -0,028 51 1,3 14,2 3,18 39,9 12,8 100

В сепарационное устройство поступает 10 т/ч сырья. Далее 4,73.т/ч сырья подают аксиально, а 52,7 т/ч

и,вследствие вихревого движения дымовых газов, сепарируется на стенки циклонного аппарата, с которых стекает в сборник расплава, откуда расплав поступает ,на водную грануляцию. Дымовые газы проходят теплоутилизирующие и адсорбционные аппараты, в которых они охлаждаются и очищаются от фтора. Отсепарированная часть фосфатного сырья с диаметром частиц 5-60 мк, вылетая с большой скоростьвэ (80-120 м/с) из воздушных сопел совместно с воздухом и находясь в пристеночной области циклонного аппарата, имеет наиболее благоприятные условия для сепарации на стенку как вследствие прямого попадания на нее, так и за счет действия центробежных сил, которые в этой области максимальны, что и приводит к повышению сепарации и снижению выноса

0 с дымовыми газами.

Пример 1. Фосфорит Каратау, содержащий 27,5% Р205, 2,5% Fj и 6,3% С02, в количестве 7,5 т/ч поступает в сепарационное устройство.

5 Фракционный состав фосфорита, вес.%:

100

2,4

64,3 7,6

ся на стенках циклонного аппарата, и .стекают затем в сборник расплава.

Часть сырья, поступающего аксиально, и количестве 0,185 т/ч, что соответствует коэффициенту сепарации 97%, и часть сырья, поступающего тангенциально, в количестве 0,034 т/ч что соответствует коэффициенту сепарации 95%, уносятся с дымовыми газа-ми. Готовый продукт, содержащий 30,2% РдОд, в количестве 6,61 т/ч, поступает на водную грануляцию. Вынос продукта с дымовыми газами сос- . тавляет 3,3%.

Пример -2. .Химический состав фосфорита Каратау аналогичен составу в примере 1. Фракционный состав, вес.%;

с диаметром частиц 5-60 мк. подают тангенциально в циклонный аппарат, где под воздействием тепла выделятся в газовую фазу F. Z количест 6,88 т/ч. Коэффициент-сепарации сырья, поступающего аксиально, ост ется таким же, как и в примере 1, равным 97%, а коэффициент сепарации сырья, поступающего тангенциально, из-за увеличения количест фракции менее 25 мк, уменьшается .до 91%. С дымосзыми газами уносится 0,59 т/ч продукта, а 8,53 т/ч продукта поступает на водную грануляцию. Вынос продукта с дымовыми газ составляет 6,5%. Формула изобретения 1. Способ получения обесфторенного фосфата в циклонном аппаратё, включающий сжнгание топлива с дутье вым воздухом и нагревание мелкодисперсного сырья, подаваемого аксиально, горячими дымовыми газами, отличающийс я тем, что, с-целью повышения производительности и снижения удельного расхода сырья, отделяют фракцию сырья 5-60 мк и подают совместно с дутьевым воздухом. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дутьевой воздух подают тангенциально к внутренней поверхности циклонного аппарата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Ваггаман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения,1957, с. 430. 2.Позин М.В. Технология минеральных солей. Химия, 1974, том. И, с. 1047-1048 (прототип).