Способ получения аммофоса Советский патент 1981 года по МПК C05B1/06 

1

Изобретение относится к производству сложных NP и NPK-удобрёний и касается получения аммофоса.

Известен способ получения сложных удобрений, например фосфатов аммония в котором фосфорную кислоту (45%ный раствор)нейтрализуют аммиаком на первой стадии до мольного отношения NH :HjPO O,7 - 0,85 с образованием пульпы, содержащей при температуре кипения 15-16% пульпу направляют в гранулятор,- куда также подают ретур и аммиак для доаммонизации фосфорной кислоты, оставшейся в пульпе, до мольного отношения NH3:H PO4 1,36 - 1,6 при и содержаний влаги 8-16%. Затем полученный продукт сушат, классифицируют и получают товарную фракцию IJ.

Недостаток такого способа получение готового продукта с высокой влажностью, что требует дополнительной стадии сушки путем подвода теплоносителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату. к предлагаемому является способ получения аммофоса путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком, включающий введение фосфатной добавки в

исходную фосфорную кислоту, нейтрализацию полученной смеси аммиаком, грануляцию полученной пульпы, сушку и охлаждение полученного продукта 2.

Однако введение фосфата в фосфорную кислоту для разложения не имеет необходимых технологических условий для полного разложения фосфатной мо0лекулы с образованием фосфорной кислоты и сульфата (высокой температуры - 70-75 С и времени реакции - 4 ч)

Разложение фосфата в течение 1 ч осуществляется примерно на 60%. Ос5тавшееся количество неразложенного фосфата полностью переходит в готовый продукт аммофос, чем снижает концентрацию усвояемой i водорастворимой форм и ухудшает качество

0 аммофоса. Причем снижение концентрации водной формы Р2О5 в аммофосе происходит с 80 до 66%.

Цель изобретения - увеличение выхода готового продукта и снижение 5 расходных коэффициентов.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения аммофоса путем нейтрализации фосфорной кислоты а ммиаком, включающим введе0 ние фосфатной добавки в исходную фосфорную кислоту, нейтрализацию по лученной смеси аммиаком, грануляцию полученной пульпы, сушку и охлаждение полученного продукта, в котором нейтрализацию ведут вначале до рН 2 3 при 110-120°С, в полученную пульп вводят фосфатнукз добавку и затем по лученную массу нейтрализуют до рН 5 5,5. В качестве фосфатной добавки применяют монокальций фосфат (0,040,225 т на 1 тонну фосфорной кислоты) . Способ осуществляется следующим образом. На стадии нейтрализации концентр рованной фосфорной кислоты (4550% ) аммиаком в одну ступень по достижении рН 2-3 и температуры 120с вводят мрнокальцийфосфат 0,04 0,225 т на 1 т фосфорной кислоты, далее смесь нейтрализуют до рН 55,5 (мольноеотношение ) с получением аммофосной пульпы, которая при температуре 125°С и влажности 15-30% передается на сушку и грануляцию. Грануляция и сушка полученной пульпы до остаточной влажности 1% осуществляется в одном аппарате методом напыления аммофосной пульпы воздухом на завесу ретура. В этом же аппарате можно вести и охлаждение продукта,который после охлаждения классифицируют известными спосо бами. В готовом аммофосе содержание водной формы снижается (от, ношение водной усвояемой Р, Ojсоставляет 98%) и продукт остается с высокими химическими показателями общая 51-52%; PjO усвояемая 50,5-51,0%; водная 49-50%; азот 12%; Н,О 1%. Гранулы обладают высокой механической прочностью 7090 кгс/см . .Введение монокальцийфо фата на стадии нейтрализации фосфорной кислоты позволяет получить аммофос с высоким содержанием водной формы P,jO5 и использовать химическую энер гию серной кислоты - примеси в фосфорной кислоте; при этом разложение монокальцийфосфата идет полностью, в результате чего увеличивается количество фосфорной кислоты в процессе и, следовательно, аммофоса бе основных затрат на производство фос форной кислоты. Введение монокальцийфосфата снижае на 1% влажность аммофосной пул пы, что улучшает работу грануляцион но-сушильного аппарата (меньше зали паний и чистки). В известном способе отовый продукт (аммофос) содержит, %: PjOif общая 45,7; Р,20дусвояемая 44,9; РоО5 водная 30,1; азот 8,2; влага 1 . Отношение РаОб-усв. Пример. 1, В нейтрализатор подают 1 т фосфорной кислоты, содер-. жащей 45-50% 8,2% SO (серная кислота находится в виде примеси) и нейтрализуют аммиаком до рН 2-3. В процессе нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком температура пульпы за счет выделившегося тепла химической реакции повышается до 120 С; по достижении указанного рН и температуры в кислую пульпу вводят 0,225 т монокальцийфосфата и дальнейшую нейтрализацию ведут до мольного отношения ЫН :НзР04 1 (рН 5-5 , 5) .Введенный в пульпу фосфат кальция разлагается сопутствующей в фосфорной кислоте серной кислотой (примесью) с образованием дополнительного количества фосфорной кислоты (45,0 кг на 100% ) , что образует кг аммофоса. Далее пульпа поступает на грануляцию, сушку и охлаждение, осуществляемые в одном аппарате (БГСХбарабанный гранулятор-сушилка-холодильник). Охлажденный продукт классифицируют известными приемами. Гранулы получаются с размером 1-3,2 мм. Готовыйаммофос имеет состав, %:, усвояемая 51-52; водная 50-51; азот 11-12, 0,5-1,0. Пример2. В нейтрализатор подают 1 т фосфорной кислоты, содер7 жащей 45-50% , 2,5-3,-0% SO.,j в виде примеси, и нейтрализуют аммиаком до рН 2-3. В процессе нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком температура пульпы повышается до 110-115 с за счет тепла химической реакции. По достижении указанных рН и температуры в кислую аммофосную пульпу подают 0,04 т монокальцийфосфата и дальнейшую нейтрализацию пульпы ведут до рН 5-5,5. Мольное отношение ЫН-.}:НзРО4 1. Введенный в пульпу фосфат кальция разлагается серной кислотой (примесью фосфорной кислоты) с образованием дополнительного количества фосфорной кислоты в количестве 8 кг на 100% , что соответствует 16 кг аммофоса . Далее пульпа поступает на грануляцию, сушку и охлаждение в одном аппарате БГСХ. Охлажденный продукт классифицируется известными приемами. Гранулы получаются с размером 1-3,2 мм. Готовый аммофос имеет состав, %: 5- усвояемая 51-52; водная 50-51; азот 11-12; 0,5-1,0. Использование предлагаемого способа позволяет на стадии нейтрализации фосфорной кислоты эффективно использовать химическую энергию серной кислоты,находящейся в виде примеси в фосфорной кислоте,для разложения фосфата кальция,что снижает расходный коэффициент по сырью (фосфорной кислоте) в производстве аммофоса на 8%. При этом достигается возможность увеличения выпуска готового продукта на 16-18% без дополнительных затрат на получение фосфорной кислоты.

Кроме того, добавка монокальцийфосфата к аммофосной пульпе на стадии сатурации способствует снижению влажности аммофосной пульпы на 1%, по сравнению с существующей схемой производства аммофоса, что значительно улучшает физические свойства аммофосной пульпы, а это,в свою очередь, благоприятно отражается на работе грануляционно-сушильного оборудования (уменьшается залипание оборудования).

Формула изобретения

1. Способ получения аммофоса путем нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком, включающий введение фосфатной добавки в исходную фосфорную кислоту, нейтрализацию полученной

смеси аммиаком, грануляцию полученной пульпы, сушку и охлаждение полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода готового продукта и снижения расходных коэффициентов , нейтрализацию вначале ведут до рН 2-3 при 110-120°С, в полученную пульпу вводят фосфатную добавку и затем полученную массу нейтрализуют до рН 5,0-5,5.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфатной добавки применяют монокальцийфосфат в количестве 0,04-0,225 т на 1 тонну фосфорной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3249421, кл.71-4 опублик. 1963 .

2.Авт;орское свидетельство СССР № 350769, кл. С 05 В 1/06, опублик. 1972 (прототип).