Способ получения сложных удобрений Советский патент 1981 года по МПК C05B11/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ

1

Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано при получении слоных концентрированных удобрений на основе разложения природных фосфатов азотной кислотой.

Производство сложных удобрений азотнокислотным разложением природных фосфатов состоит из двух основных стадий: получение азотнокислотной вытяжки и переработка ее в конечный продукт.

Для достижения заданного соотношения CaOtP Ojj. применяются различные методы выделения из азотнокислотной вытяжки иона кальция.

Известен способ вымордживания избыточного нитрата кальция из азотнокислотных вытяжек при температуре О - линус 1 .

СЙ1нако этот способ требует значительных затрат холода, что усложняет и удорожает производство удобрений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения сложных удобрений путем разложения природных фосфатов смесью растворов азотной кислоты в воде и

в трибутилфосфате с получением концентрированных азотнокислотных вытяжек и последующим выделением избыточного нитрата кальция при охлаждении растворов до 10-20°С, промывкой осадка с получением промывных вод и основного фильтрата и переработкой водных растворов в конечный продукт (2 .

Недостатком такого способа явля0ется повышенный расход азотной кислоты (0,56 т) и аммиака (О,19.т) на тонну продукта с низким содержанием питательных веществ (48,6%).

Цель изобретения - уменьшение

5 затрат азотной кислоты и аммиака на единицу перерабатываемого фосфатного сырья и повышение качества продукта за счет увеличения содержания питательных веществ.

0

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения сложных удобрений путем разложения природных фосфатов смесью растворов азотной кислоты в воде и в трнбутил5фосфате с последующим выделением при охлаждении азотнокислотной вытяжки, промывкой осадка с получением промывных вод и основного фильтрата и переработкой водных растворов в конечный продукт, органическую фазу

стадии разложения контактируют с промывными растворами осадка нитрат кальция и возвращают на разложение фосфата, а основной фильтрат стадии отделения осадка и водные растворы перед переработкой в конечный продукт последовательно обрабатывают ,вторым потоком трибутилфосфата, причем из последнего затем извлекают азотную кислоту и направляют на промывку осадка нитрата кальция, а регенерированный трибутилфосфат возвращают в цикл.

Пример. В реакторе проводят разложение фосфата смесью водного раствора НЫОз и раствора HNOj в трибутилфосфате при концентрации ,,+H,2O в смеси 60-65%. Процесс осуществляют в течение 1,5 ч при . После разложения фазы разделяют в отстойнике. Водный раствор (ЛКВ) азотнокислотнон вытяжки охлаждают до 25°С, а затем он поступает в кристаллизатор, где для улучшения условий кристаллизаци нитрата кальция процесс проводят в присутствии маточного раствора в течение 3 ч при 20-0с. Использование указанного приема разложения сырья в совокупности с охлаждением до 0-20с позволяет получать раствор, обеспечивающий при дальнейшей переработке получение концентрированного продукта с содержанием в не 50-90% РдО в водорастворимой форме Осадок отделяют от раствора на фильтре и промывают охлажденной водой. Для восстановления состава исходного раствора азотной кислоты в ТБФ (трибутилфосфата) промывные воды со стадии фильтрации направляют в противоточный экстрактор, куда поступает ТБФ из отстойника. Вследствие высаливйюшего деГгс1вия Ca(NOj) Н-Т|Р04 , содержащихся в промывных водах, на данной стадии легко получают раствор с необходимой концентрацией HNOj в ТБФ, который возвращают на стадию разложения.

Рафинат, выходящий из экстрактора, содержит свободную азотную -кислоту. Водный раствор со стадии филтрации обрабатывается в проти.воточном экстракторе регенерированным ТБФ из экстрактора для извлечения свободной HNO из фильтрата, а также с целью проведения частичной (на 15-25%) конверсии нитрата кальция в фосфат с освобождением части азотной кислоты, экстрагируемой ТБФ. Органическую фазу из экстрактора подают на 2-3 ступень противоточного экстрактора для окончательного извлечения HNO-j Из промывных вод. На первую ступень экстрактора поступае часть регенерированного ТБФ.

Рафинат из экстрактора, содержащий нитрат кальции и фосфорную кислту промывных под, направляют в аммонизатор на смешение с рафинатом. экстрактора, хлористым калием и раствором нитрата аммония, добавляемым для корректировки соотношения питательных веществ в конечном продуктенитрофоске.

Смесь подвергают аммонизацйи, грануляции и сушке с получением готового продукта. Органическая фаза из экстрактора поступает на водную противоточную регенерацию трибутилфосфата в реэкстрактор. Регенированный ТБФ подают для извлечения HNO в экстракторы, а водная фаза, представляющая собой раствор HNO. , используется для промывки осадка на фильтре. Осадок нитрата кальция поступает в отделение аммокарбонизации, Получаемый раствор нитрата аммония частично направляют для корректировки соотношения питательных веществ в аммонизатор, а оставшуюся часть перерабатывают в аммиачную селитру.

По предлагаемому способу значительно интенсифицируется стадия разложения фосфатов, так как процесс можно проводить при повышенных нормах кисЛоты (130-150% от стехиометрии) вследствие полной регенерации избыточной кислоты. Процесс кристаллизации протекает в лучших условиях, поскольку наличие свободной азотной кислоты способствует более быстрому и полному выделению избыточного нитрата кальция. Проведение нескольких стадий извлечения HNO позволяет умены 1ить расходные коэффициенты на единицу основной продукции.

Согласно .экспериме.нтальным данным и проведенному расчету, для получения 1 т нитрофоски с содержанием 48,7% питательных веществ с соотношением 1:1:1 требуются затраты апатитового концентрата (0,42 т), хлористого калия (О, 2-7 т), 100%-ной HNO3 (0,51 т), 100%-ного аммиака (0,16 т) и ТБФ (0,5 кг) ...В качестве побочной продукции выпускается 0,25 аммиачной селитры.

Формула изобретения

Способ получения сложных удобрений путем разложения природных фосфатов смесью растворов азотной кислоты в воде и в трибутилфосфате с последующим выделением при охлаждении азотнокислотпой вытяжки нитрата кальция, промывкой осадка с получен-ием промывных вод и основного фильтрата и перерабо,ткой водных растворов .в конечный продукт, о т л и ч а 0 ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения затрат азотной кислоты и аммиака на единицу перерабатываемого фосфатного сырья и повышения качества продукции, органическую фазу

5 стадии Разложения контактируют с 5 8420 промывными растворами осадка нитрата кальция и возвращают на разложение фосфата, а основной фильтрат стадии отделения осадка и водные растворы перед переработкой в конечный продукт последовательно обрабатывают потоком трибутилфосфата, причем из последнего затем извлекают азотную кислоту и направляют на промывку осадка нитрата кальция, регене806рированный трибутилфосфат возвращают в цикл. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Позин М.Е. Технология минераль- ных солей. Л., Химия, 1974, с. 850-856. 2. Авторское свидетельство СССР 485097, кл. С 05 В 11/06,,1975,