Способ получения фосфорной кислоты Советский патент 1981 года по МПК C01B25/225 

Изобретение относится к способу получения экстракционной фосфорной кислоты, используемой в производстве удобрений. Известен способ получения фосфор ной кислоты, включающий сернокислот ное разложение фосфатного сырья,отделение сульфата кальция фильтрацие от продукта, прокывку осадка и возврат прогвлвных вод на стадию разложения . Время разложения составляет 6-7 степень разложения 97-98%. Производительность по фильтрации равна 700-750 кг/м2.ч Cll.Известен также способ получения фосфорной кислоты разложением фосфа ного сырья серной кислотой в присут ствии сульфатов двухвалентных метал лов, вводимых в количестве до 5% от количества PjiOj в сырье с последующим отделением фильтрацией продукта от оссщка сульфата ксшьция, промывкой осадка и возвратом промывных вод на стадию разложения. В качестве сульфатов двухвалентных металлов используют сульфаты ма ния, меди, цинка, железа и никеля L Недостатком способа является недостаточно высокая фильтDveмocть сульфата кальция. При проведении фильтрации в сопоставимых условиях с предложенным способом время фильтрации в известном способе составляет 7 мин, в предложенном - 2-3 мин. Целью изобретения является повышение производительности стадии фильтрации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фосфорной кислоты, включающему сернокислотное разложение фосфатного сырья, разложение сырья в.едут в присутствии буровых вод, вводимых в количестве , обеспечивающием соотношение фосфорной кислоты и буровьЧ вод в смеси равном 1,4-1,6:1. Целесообразно буровые воды вводить на стадии промывки осадка. Предложенный способ позволяет осаждать сульфат кальция с размером кристаллов 52-80x300-350 мм, что увеличивает производительность по фильтрации до 900-920 . Указанное количество вводимых буровых вод является оптимальным и обеспечивает высокую фильтруемость сульфата кальция. Использование буровых вод позволяет при разложении фосфатного сырья

олучать фосфорную кислоту, содержа|ую микроэлементы: В, Мп, Fe, At, Си, D , SI О. и др,

Пример 1. 100 г апатитового концентрата стандартного состава переешивают в течение 3-5 мин при в реакторе с мешалкой, помещенном в термостат с 208 г фосфорной кислоты с концентрацией PgO 0 и 130 г буровой воды, чтобы получить раствор разбавления с концентрацией Р,,О„ 19%. Затем постепенно, в течение 40 мин, вводят 140 г 70%-ной отработанной серной кислоты. Одновременно повышают температуру. Суспензию перемешивают в течение 4 -ч при 75ЗО С. Через каждые 30 мин определя от отношение СаО в пульпе, которое не превышало 1,5-2,3.Фильтрацию экстракционной суспензии проводят на ворЬнке Бгохнера. Время отсасывания продукционной фосфорной кислоты на воронке Бюхнера 1-4 с при толщине слоя твердой фазы 20-40 мм. ПромаШку производят дважды подогретыми микроэлементами, содержащими фильтраты, и один раз горячей буровой водой. Буровой воды на npoNbjBKy подают в количестве 1-1,5 вес.ч. на 1 вес.ч. апатита. В результате получают 140 г продукционной фосфорной кислогы с. удельным весом 1,4 г/см следующего состава, вес.%: Р.; 5 -SOj 2,3; СаО 0,4; F 1,6. При разложении около 95-96% содержащихся в буровых водах компонентов (В, Си, Мд, Ма, Вг, Zn. Ип) переходит в фильтрат вместе с фосфорной кислотой. В результате проведения процесса образуется 180 г фосфогипса следующего состава, вес.%: СаО 32; 503

Выделяющиеся кристаллы гипса имедат размеры 300 мкм в длину и 80 мкм в ширину.

Прои.звоцительность фильтрации 900 кг/см фильтра в час.|

Пример 2, Опыт проводят .аналогично опыту 1, но в реактор подают 148 г буровой воды, чтобы получить раствор разбавления с концентрацией 16%. в результате получают 146 г продукционной фосфорной кислоты с удельным весом 1,33 г/см следующего состава, вес.%: . 30,0;

COj 2,1; СаО 0,35; F 1,7. При разложении около 95-96% содержащихся в буровых водах компонентов {В, Си, Мд, Na, Вг, Zn, Мп) переходит в фильтрат BNtecTe с фосфорной кислотой.

в результате фильтрации получают 165 г фосфогипса следукацего состава, вес.% СаО. 33,0; SO 44,0;

Pi РЙ.ГВОЛОР 3 S ги 19,5.

Выделяющиеся кристаллы гипса имеют размеры 350 шсм в длину и 52 мкм

в ширину. .

Производительность фильтрации 920 кгс/см фильтра в час.с.

Формула изобретения 1.Способ получения фосфорной кислоты, включающий разложение фосфатного сырья серной кислотой с последуюйим отделением сульфата кальция фильтрацией от проду ста с промывкой осадка, и возвратом промывных вод на стадию разложения,о т л ч а ю ад и и с я тем, что, с целью повышения производительности стадии фильтрации, разложение сырья ведут

в присутствии буровых вод.

2.Способ по п.1, от л и ч а юа и и с я тем, что буровые воды вводят на стадии промывки осадка.

. 3. Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что буровые воды вводят в количестве, обеспечиваквдем cootHOiaeHHe фосфорной кислоты и . буровых вод в смеси равном l,4-l,6i

источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Копылов Б,А. Технология экстракционй-ой фосфорной кислоты. Л., Химия 1972, с. 165,

2.Патент ФРГ 923845, .кл. С 01 В 25/22, 1955.