Способ очистки фосфогипса Советский патент 1982 года по МПК C01F11/46 

(5) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФОГИПСА

, Изобретение относится к способам очистки фосфогипса от фосфорного ангидрида и фтора, получаемого в качес ве побочного продукта при производст ве экстракционной фосфорной кислоты, и может быть использовано для получе ния сульфата аммония и извести, цемен та и сернистого газа. Известен способ очистки фосфогипса путем его обработки минеральными кислотами при температуре не выше и отделении осадка Cl. Однако при перекристаллизации суль фата кальция и выделении примесей в жидкую фазу образуются мелкие кристаллы, что затрудняет их фильтрацию и промывку. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки фосфогипса от примесей фосфорного ангидрида и фтора, заьспючающийся в смешении фосфогипса с твердым сульфатом аммония, взятым в количестве от веса фосфогипса, нагревании смеси до 350°С с последующим выщелачиванием спека водой и фильтрацией суспензииС23. Недостаток известного способа состоит в том, что конечный продукт (очищенный фосфогипс) содержит 0,60,7% того, способ сложен в технологическом оформлении, так как требует нагрева до высоких температур фосфогипса, последующего его увлажнения и удаления влаги. Цель изобретения - увеличение степени очистки от фосфорного ангидрида и упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему смешение фосфогипса с раствором сульфата аммония, нагревание смеси и фильтрацию полученной суспензии, сульфата аммония вводят ввиде раствора в количестве nO-jSO от веса сульфата кальция и процесс ведут при S-ЭS° С в течение 30-60 мин. Раствор сульфата аммония используют с концентрацией «О-ЗО. С целью доочистки от фтора, на стадий смешения дополнительно вводят минеральк/ю кислоту в количестве от веса сульфата кальция. Суть способа состоит в следующем, В реактор вводят одновременно фосфогипс и раствор сульфата аммония в количестве от веса фосфогипса в пересчете на сухой сульфат аммония и сульфат кальция. Если ввес ти меньше 130 сульфата аммония, сульфат кальция не перейдет в двойные соли сульфатов кальция и аммония при образовании которых примеси из .сульфата кальция переходят в раствор Превращение сульфата кальция происхо дит тогда на фоне большого избытка иона Поэтому примеси и фто ра остаются в растворе и содержание РоОс и F твердой фазе снижается до 0,2-0,1 и 0,01-0,015 соответственно. Добавлять сульфат аммония более 450 нецелесообразно, так как эффект очистки не улучшается ив твердую фазу может выделяться сульфат аммония В случае использования 40-50 -ног раствора сульфата аммония реакции пе рекристаллизации идут с наибольшей скоростью, уменьшаются реакцивэнные объемы аппаратов за счет использования концентрированных пульп и раство ров. При проведении процесса в пределах 45-Э5С образуются крупные, хоро шо фильтрующие кристаллы двой« 1х солей сульфата кальция и сульфата аммония. При переработке этого продукта методом конверсии, т.е. взаимодей ствия с раствором карбоната аммония, может быть получен раствор сульфата аммония, из которого получают продук пригодный для кормовых целей. 3-5 минеральной кислоты, преимущественйо серной, вводится с таким расчетом, чтобы примеси фтора и фосфора в маточном растворе оказались в виде их кислот: HF, HnSiF, и что предотвращает их вовлечение в твердую фазу путем сокристаллизации. Перемешивание в течение 30-60 мин необходимо для выращив.ания крупных, хорошо фильтрующихся кристаллов тверг дой фазы. Перемешивание менее 30 мин ведет к образованию мелких кристаллов, а увеличение времени перемешивания сверх 60 мин нецелесообразно. так как за 60 мин процесс кристаллизации заканчивается полностью. Пример. 21Й,3 кг сульфата кальция, содержащего 1217 кг CaS04, 811,3 кг , 2 кг СаНРО, Й,3 кг 48 кг нерастворимого остатка, смешивают при с 3203 кг 50 -ного раствора сульфата аммония. К пульпе добавляют 36 кг 93%-ной серной кислоты и перемешивают в течение 30 мин. Получают 1480 кг соли состава ( SCaSO -Hi O. Сольотфильтровывают от маточного раствора и в количестве 1990 кг направляют на дальнейшую переработку. 3328 кг маточного раствора аммонизируют 13,7 кг NHj и карбонизируют 3 кг углекислого газа. Маточный раствор регенерируют путем удаления 184 кг осадка, вьГпавшего при аммонизации-карбонизации, и добавляют свежий раствор сульфата аммония. Затем смесь упаривают для получения 3203 кг очищающего раствора. Содержание РпОг в очищенном продукте 0.2% и F - 0,OU. П р и м е р 2. 1723 кг фосфополугидрата, содержащего примеси 24 кг СаНРО, 14,3 кг CaF и 48 кг нерастворимого остатка, смешивают при 45С с 8580 кг 42 -ного раствора сульфата аммония и добавляют 37,7 кг серной кислоты. При перемешивании в течение 60 мин получают I8t0 кг двойной соли (NH4)(2 S042CaS04. После отделения осадка маточный раствор аммонизируют, сгущают и фильтруют 172 кг влажного осадка. 8515 кг нейтрализованного ратвора регенерируют известными способами и возвращают в начало процесса для очистки новой порции фосфогипса. Содержание в готовом продукте 0,15%, F - 0,01%. При мер 3. 1723 кг фосфополугидрата, содержащего примеси 24 кг СаНР04, 14,3 кг СаР«2 и 48 кг , смешивают с 13568 кг 4о%-ного раствора сульфата аммония и перемешивают в течение 60 мин при . Получают 2558 кг двойной соли (NH)Q:S04CaSO , которую отделяютфильтрованием от маточного раствора. 14328 кг маточника регенирируют известными способами и возвращают в начало процесса в виде 40%-ного раствора. Содержание РоОс в готовом продукте 0,2%, F - о;оГ5%. Использование предлагаемого способа позволит снизить содержание в конечном продукте до 0,2-0,1%,

а содержание F - до 0,01-0,015 и значительно упростить процесс за счет устранения трудоемких операций нагрева продукта до высокой температуры, увлажнения его и.последующей сушки.

Формула изобретения

50766

веса сульфата кальция и процесс ведут при температуре я тече-. ние 30-60 мин.

аммония используют с концентрацией 1 0-50%.

5Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США If 3326633, кл. 23-122, 20 1969.