Способ переработки фосфатного сырья Советский патент 1981 года по МПК C05B11/06 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ

t

Изобретение относится к способу переработки фосфатного сырья методом азотнокислотного разложения и может быть использовано для получения удобрений и кремнефтористых солей.

Известен способ разложения фосфатного сырья 45%-ной азотной кислотой при 50-55 С с последую1цим охлаждением пульпы до 0-(-15)С. Кремнефторид кальция отделяют от нитрата кальция, суспензию нагревают и осаждают кремнефторид натрия. Нитрат кальция и азотнокислотную вытяжку перерабатывают на нитрат аммония, HP- или ЫРК-удобрения l.

Однако вследствие высокой вязкости пульпы при охлаждении разделение ее вызывает большие технологические трудности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки фосфатного сырья, включающий разложение сырья конпеитрированной 55-70% ной азотной кислотой при 40-ВО°С, охлаждение образующейся пульпы до 5-1 оС и отделение образовавшегося гексафторсиликата кальция от нитрата кальция. Гексафтор- силикат кальция перерабатывают на кремнефторид натрия, а нитрат кальция и азотнокислотную вытяжку на удобрения известными методами 2.

10

Недостатки известного способа состоят в том, что с нитратом кальция при разделении теряется до 16% фтора в виде гексафторсиликата кальция от фтора, введенного с сырьем,

15 за счет аклюзии части гексафторсиликата на поверхности кристаллов нитрата кальция. Кроме того, разделение двух твердых продуктов(кристаллов гексафторсиликата кальция и кристал20лов нитрата кальция ) требует специального оборудования с определенным размером ячеек фильтровальной поверхности и усложняет процесс 3 отделения друг от дру1;) указанных продуктов. Цель изобретения - более полное отделение гексафторсиликата кальция от т1трата кальция при од1 овременном упрощении процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему разложение фосфатного сырья ко центрированной азотной .кислотой, охлаждение образующейся пульпы от 5-10°С и отделение образовавшегося гексафторсиликата кальция- от нитрата кальция, разложение ведут при 25-35 С, а образовавшейся гекса фторснпикат кальция отделяют до охлаждения. Проведение процесса разложения при низких температурах с применением концентрированной азотной кислоты позволяет получить уже на стадии разложения кристаллы гексафторсиликата кальция, а нитрат кальция остается в растворе. При этом снижение температуры разложения ниже приводит к выпадению на стадии разложения вместе с гексафторсиликатом кальция и нитрата кальция а повьш1ение температуры вьше приводит к увеличению растворимости гексафторсиликата кальция и, следовательно, к его потерям с нитратом кальция. Так, при в виде гекса фторсиликата кальция осаждается 74, от o6ntero количества фтора а при 40С - 70%. Отделение гексафторсиликата каль ция от нитрата кальция до охлаждения позволяет практически полностью разделить их. В фильтрат, поступающий на охлаждение и содержащий нитрат кальция и фосфорную кислоту, переходит не более 2,8-4,9% от фтора, введенного с сырьем. Пример 1. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас.% фтора, и 1967-г (60 мас.% ) азотной кислоты. Смесь перемешивают в течение 30 мин при и затем суспензию фильтруют на воронке Бюхнера. При этом полу чают 710 г осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 2,9 мас.% фтора (74,6% фтора, по.ступивщего с сырьем ) и 2020 г жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кисл ту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,31 мас.% (22,1% от фтор.ч, введенного с сырьем). 34 Перас-|- ориМ1лй осадок, содсржащи кристаллы 1-ексафторсиликата кгшьия, iia фил(тре промьпзают 568 г воды. Раствор, полученный после обработки осадка водой, в количестве 1098 г содержит 1,8 мас.%. фтора (72,7% от введенного с сырьем/. В него добавляют 43,8 г нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой. В результате получают 31,3 г кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 70,2% от введенного с сырьем. Азотнокислотный раствор после отделения гекЬафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания. Охлаждение раствора ведут при 10 С. Пульпу фильтруют и получают 900 г нитрата кальция, содержащего 0,15% фтора (4,9% от фтора, введенного с сырьем 7 и 1120 г маточного раствора, содержащего 0,42% фтора (17,2% от общего фтора. Маточный раствор направляют на переработку на удобрения. Пример 2. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас.% фтора, и 1967 г (60 мас.% азотной кислоты. Смесь перемешивают в течение 30 мин при и затем суспензию фильтруют на воронке Бюхнера. При этом получают 718 г осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 3,0 мас.% фтора (79,7% фтора, поступившего с сырьем и 2014 г жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кислоту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,26 мас.% (19,3% от фтора, введенного с сырьем. Нерастворимый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кальция, на фильтре промывают .570 г воды. Раствор, полученньй после обработки осадка водой, в количестве 1099 г содержит 1,89 мас.% фтора (76,9% от введенного с сырьемJ. В него добавляют 44 г нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой. В результате получают 34,1 г кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 76,6% от введенного с сырьем, Азотнокислотный раствор после отделения гексафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания. Охлаждение раствора ведут до 10 С. Пульпу фильтруют и получают 904 г

нитрата кгип.цця, содержащего 0,U фтора (3,3% от фтора, пнсдеиного с сырьем) и 1110 г матохпюго раствора, содержащего 0,39% фтора (16,0% от общего фтора). Маточный раствор направляют на переработку на удобрения.

Пример 3. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 маеЛ фтора и 1967 г (60 мас.% азотной кислоты 1 Смесь перемешивают в течение 30 мин при 25 С и затем суспензию фильтруют на воронке Бюхнера. При этом получают 722 г осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 3,2 мас.% фтора (85,6% фтора,поступившего с сырьем ) и 2006 г жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и. фосфорную кислоту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,19 масЛ (14,43% от фтора, введенного с сырьем. Не-: растворимый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кальция, на фильтре промывают 575 г воды. Раствор, полученный после обработки осадка водой, в количестве 1102 г содержит 2,1 мас.% фтора (81,0% от введенного с сырьем). В него добавляют 45 нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой. В результате получают 34,8 г кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 78,3% от введенного с сырьем.

Азотнокислотный раствор после отделения гексафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания Охлаждение раствора ведут до . Пульпу фильтруют и получают 910 г нитрата кальция, содержащего 0,08%

913934

:фторя (2,78% от фтора, нведенного с сырьом) и 1005 г маточного раствора, содержащего 0,31% фтора И 1,7% от общего фтора). Маточный раствор напJ рапляют на переработку на удобрения. Использование изобретения позволяет более полно отделить нитрат кальция от гексафторсипиката кальция. За счет этого выход одного из конечных продуктов - кремнефторида натрияувеличивается на 6-15%. Кроме того, операция разделения гексафторсиликата капьция и нитрата кальция упрощается за счет разделения гетерогенной системы и, следовательно, становится возможным использование типового фильтровального оборудования.

Формула изобретения

го Способ переработки фосфатного

сырья, включающий его разложение концентрированной азотной кислотой, охлаждение, образующейся пульпы до 5-10 С и отделение образовавшегося

W гексафторсиликата кальция от нитрата кальция, отличающийся тем, что, с целью более полного отделения при одновременном упрощении процесса, разложение ведут при 250 35 С с последующим отделением образовавшегося гексафторсиликата кальция до охлаждения.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе 1. Гольдинов А.Л., Романов Е.И., Новоселов Ф.И. и др. Комплексная переработка апатита,- Химическая промышленность, 1977 № 9, 0 2, Патент ФРГ № 1255646, кл. 12 .33/10, 1967.