Способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки Советский патент 1981 года по МПК C05B11/06 

Изобретение относится к технологи извлечения фтора из растворов и может быть использовано в производстве сложных азотнофосфорных удобрений пу тем азотнокислотного разложения природных фосфатов. Известен способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки путем введения в последнюю едкой щелочи при тем пературе li . Недостатком известного способа является проведение процесса обесфто ривания не только за счет избытка ионов натрия, но также и за счет ней трализации свободной азотной кислоты и невозможность получения нитрофоса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки путем обработки фосфорита азотной кислотой, отделения нерастворимого остатка, вымораживание нитрата кальция,, а маточный раствор обрабатывают сульфатом натрия или смесью карбоната с сульфатом натрия с последующим отделением фтора Г27 Недостатком зтого способа является сложность технологического процес необходимость введения большого количества осадителя и потери фтора, вследствие соосаждения фтористых соединений с нитратом калия при понижении температуры. Целью изобретения является упрощение процесса и более полное отделение фтора. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обесфторивания азотнокислотной вытяжки путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим вымораживанием нитрата кальция и отделением фтора введением добавок сульфата натрия или смесью ка.рбоната с сульфатом натрия, в качестве добавок используют окись магния, которую вводят непосредственно в фосфатное сырье в количестве 0,020 - 0,028 вес.ч. на 1 вес.ч. до его азотнокислотного разложения. Магний, присутствующий в азотнокислотной вытяжке (АКВ), играет роль высаливающего агента для силикофторида и фторида кальция и особенно сильно- это влияние сказывается при пониженных температурах, во время выделения кристаллов нитрата кальция. Чем больше магния содержится в исход-, ный АКВ, тем большее количество фтористых соединений кальция соосаждает-;

я на слое кристаллов нитрата кальия при охлаждении аэотнокислотного , аствора.

Исследованиями установлено, что агний в данном случае не является садителем, так как соотношение МдО/ р. Ос остается постоянным как в ис« , ., -тходной вытяжке, так и после одиннадцатой ступени кристаллизации.

Добавка магния в количестве меньшем, чем 0,020 вес.ч. на 1 вес.ч. сырья, нецелесообразна, так как это затрудняет равномерное перемешивание сырья и добавки. Введение окиси магНИН больше, чем 0,028 вес.ч. на 1 вес. ч. сырья увеличивает степень обесфторивания, но при .этом увеличивается вязкость раствора и ухудшается процесс фильтрации нитрата кальция.

Пример 1. К 100 г фосфорита добавляют 2,0 г окиси магния- (что составляет 0,02 вес.ч. на 1 вес.ч.

фоссырья) и при тщательном перемешивании обрабатывают 56 - 58%-ной азотной кислотой, взятой-с избытком 20% сверх стехиометрии. После отделения нерастворимого остатка получают 260 г

АКБ следующего состава, %: 8,60; HNO, 8,53; СаО 12,56; МдО 1,63; F 0,64.

Азотнокислотную вытяжку охлаждают до +10°С,выпавшие 110 г кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а 150 г маточного раствора,содержащего, Р QS 13,64;нМОз 12,31; СаО 7,07; МдО 2,65; F 0,77, поступает на вторую ступень кристаллизации.

После второй ступени охлаждения (t ) 40 г выпавших кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а 110 г маточного раствора, содержащего, %: PjOg 13,80; HNOj 12,79;

CaO 4,D8; MgO 2,63; F 0,49, поступает на нейтрализацию.

Пример 2. К 100 г фосфорита добавляют 2,8 г окиси магния, что составляет 0,028 вес.ч. на 1 вес.ч. фоссырья и при тщательном перемешивании обрабатывают 56 - 58%-ной азотной кислотой, взятой с избытком 20% сверх стехиометрии. После отделения нерастворимого остатка получают 260 г АКБ следующего состава, %: HNOj 8,78; РЗОд 8,81; СаО 12,87; МдО 1,94;. F 0,63.

Азотнокислотную вытяжку охлаждают до , выпавшие 110 г кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а 110 г маточного раствора, содержащего, %: HNOj 12,42; Р,О5 13,13; СаО 6,8; МдО 2,95; F 0,71, направляют на вторую ступень охлаждения

После второй ступени охлаждения (t -5°С) 40 г выпавших кристаллов нитрата кальция отфильтровывают, а 110 г маточного раствора содержащего, %: HNOg 13,0; 13,9; СаО 3,35; МдО 3,11; F 0,30, направляют на нейтрализацию.

В таблице приведены сравнительные данные по ступени обесфторивания сог.ласно предлагаемому и известному способам.

.Соотношение MgO/Pg Oj остается постоянным как в исходной АКВ, так и после отделения фтористых соединений, т.е. Мд в данном случае не является осадителем,

В связи с осуществлением предлагаемого способа значительно удешевляется процесс обесфторивания за счет того, что отпадает необходимость в применении дефицитных солей в качестве осадителя. Кроме того, на 6% повышается степень обесфторивания.

и д

m ©

к

m к

о

« н

s

SI

л X

г.

л о.

о о

(У

п

t-

со г

н

п г

(П

00

о s

1Л

оо о ю о.

ю

Ч

д к

5§

о « :л л

(У1

о m

о

о о

1Л Ti

1Я 00

о

см

rvl

1Л

«3

1Л гЧ

N

СЧ

Т1

о

(N см гЧ гН

м

N

оо

о п

о ш

о о

о о

из

см

со

(Л

1Л тН

см см

ст

го

1О гН

о

гЧ

CN

см

V

о. с

Формула изобретения

Способ обесфторивания азотнокислотной вытяжки, включающий разложение фосфатного сырья азотной кислотой, вымораживание нитрата кальция и отделение фтора введением добавок, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и более полного отделения фтора, в качестве до- .бавок используют окись магния, которую вводят непосредственно в фосфатное сырье в количестве 0,020 0,028 вес.ч. на 1 вес.ч. фосфатного сырья.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Уз, ССР Фанлар Акад. докл. Докл. АН УзССР, 1968, № 1, с. 32-33.

2.Патент Великобритании № 1335463 кл. С 1 А, 1969 (прототип).