Способ получения простого суперфосфата Советский патент 1983 года по МПК C05B1/02 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОСТОГО СУПЕРФОСФАТА

1 Изобретение относится к способам получения простого суперфосфата. Известен способ получения простого суперфосфата путем разложения природных фосфатов серной кислотой высокой концентрации (выше 63%) 1. Однако при высоких концентрациях серной кислоты жидкая фаза быстро перенасьпоается сульфатом кальция, всле ствие чего выделяется большое количест во мелких кристаллов CaSG4-O,5 и CaSO4, которые покрывают почти всю поверхность зерен апатита. Это затормаживает реакцию, в результате чего процесс протекает недостаточно полно, и суперфосфатная масса с недостаточным количеством сульфата кальция не схвать вается, содержащаяся в ней жидкая фаза остается на поверхности твердых частиц и получается не рассыпчатый, а мажущий продукт с плохими физическими свойствами. При концентрациях серной кислоты ниже 63% жидкая фаза перена- сьицается в менылей степени, поэтому выделяются относительно большие кристаллы CaSO. Они не покрывают поверхность фосфата, поэтому реакция идет бьютро и получается сухой рассыпчатый продукт, как остающаяся жидкая фаза впитывается в поры между кристаллами. При применении каслоты низкой концентрации с ней вводится слишком большое количество воаы и вместо твердого продукта образуется несхватываюшаяся пульпа. Наиболее близким по технической сушности в достигаемому эффекту является способ получения простого суперфосфата путем разложения природного фосфата отработанной серной кислотой производства основного органического и нефтехимического сшггеза концентрацией 3555% в присутствии ретура готового продукта в качестве водоотнимаюшей добавки в количестве 25-50% от веса готового продукта и содержащего не более 6,5-7% влаги С2 . , Недостатком известного способа является применение ретура готового про- 3 .990 аукта, что снижает производигельнсють процессе по готовому продукту, которая составляет 50-75%. Кроме того, воэ-врат ретура требует дополнительного оборудования, что усложняет процесс. Целью изобретения является повыше- ние производительности процесса и упрощение его за счет ликвидации ретура. Поставленная цель достигается тем, .что по способу получения простого суперфосфата, включающему разложение фосфатногр сырья 35-55%-ной серной кислотой, камерное и складское дозревание продукта, разложение ведут вначале 3555%-ной серной кислотой, взятой в количестве 42-68% от нормы на разложение сырья, в течение 10-4О мин, а затем вводят остальное количество в виде 9296%-ной кислоты. При первоначальной обработке сырья разбавленной кислотой образуются крупные кристаллы сульфата кальция, не экра нирующие поверхность фосфатного сырья, поэтому доступ кислоты к сырью не затруднен, разложение протекает быстро. Введение на разложение 42-68% раз.бавленной от нормы кислоты, позволяет 04 ввести минимально необходимое количество воды, так что впоследствии при доразложении сырья концентрированной кислотой не образуется незагустевающая пульпа, а после сущки получается продукт с хорощими физико-механическими свойст- Пример. В фарфоровь1й стакйн емкостью 0,6 л помещают 27,15 мл 35%-ной отработанной серной кислоты, что составляет 42% от общего количества кислоты, необходимой для разложения фосфатного сырья, нагревают до и постепенно высыпают 100 г апатита, Через 10 мин, не прекращая перемещивания, при 60°С вводяг 37,34 мл 92%-ной серной кислоты и продолжают перемещивание еще 5-8 мин. Стакан помещают в термостат на 2 ч при 105-110°С. Затем продукт извлекают из стакана, охлаждают и сущат. В полученном продукте определяют основные показатели. Примеры введения процесса в предлагаемых пределах значений параметров (1-6) и при значениях, выходящих за эти пределы (7-17), даны в таблице. Как видно из таблицы, при эначенийх параметров в предлагаемых пределах (примеры 1-6) производительность процесса по готовому продукту составляет 10О%, продукт содержит 19,67-20,4% общей 18.7-19,8 усваиваемой коэффициент разложения составляет 95-97%. При разложении сырья слабой серной кислотой менее 1О мин (примеры 7, 8) степень разложения фосфатного сырья на 1-й, более активной, стадии разлсжения уменьшается, в результате чего уменыиается Кра-элконечного продукта и содержание в нем общей и усваиваемой, увеличивается содержание PijOy свободной и влаги, что требует более длительного вызревания продукта. Продолжительность разложения на первой стадии более 40 мин (примеры 9, 10) не улучшает показателей проueccaj но увеличивает общее время feeдения процесса, поэтому нецелесообразна. Концентрация разбавленной серюй кислоты менее 35% и количество кислоты на первой стадии менее 42% (примеры 11, 12) вызывают необходимость увеличения расхода дорогостоящей концентрированной серной кислоты на второй стадии. Концентрация разбавленной кислоты выше 55% и количество кислоты на первой стадии более 68% (примеры 13, 14) ухудшают показатели процесса: увеличивае ся содержешие влаги, получается мажущи продукт, увеличиваются затраты на сушку. Концентрация концентрированной .сер.. ной кислоты, подаваемой на вторую стадию 9 O разложения, менее 92%, увеличивает . расход дорогостоящей концентрированной кислоты (пример 15). Добиться концентрации выше 96% (пример 16) невозмож- . но, так как эта концентрация является предельной. Предлагаемьй способ позволяет ликвидировать ретур и таким образом повысить производительность процесса по готовому продукту до 1ОО%. Предполагаемый экономический эффект при использовании изобретения составят 1.157 тыс. руб. Формула изобретения Способ попуч§ 1ия простч го суйерфосфата, включающий разложение фосфатного сырья 35-55%чвой серной кислотой, камерное и складское дозревание продукта, отличающийся тем, что, с целые повышения производительности процесса и его упрощения путем ликвидации ретура, разложение ведут вначале 35-55%-иой серной кислоте, взятой в количестве 42-68% от нормы на разложение сырья, в течение 10-40 мин, а затем вводят осггшьное количество в виде 92i-96%-H серной кислоты. Источники информации, пряшяТью во внимание при экспертизе 1.ПОЗИН М. Е. и др. Технология минерешьных солей. Т. 2. М., Камня, 1974, с. 836. 2. Авторское свидетельство СССР hfe 379551, кл. С О5 В 1/О2, 1971.