Способ получения обесфторенных фосфатов Советский патент 1983 года по МПК C05B13/02 

Изобретение относится к способу получения плавленных обесфторенных фосфатов, применяемых .в качестве кормовых средств в животноводстве и удобрений для сельскохозяйственных культур.

Известны способы получения обесфторенных фосфатов путем плавления фосфатного сырья высокотемпературньяии продуктами горения топлива и обработкой полученного расплава при сжигании в его объеме газо-воздушной смеси с одновременным его вспениванием 1 «

Недостатком указанных способов является не использование тепла отходящих газов в технологическом процессе, что приводит к увеличению в 2,5-3,0 раза энергозатрат на процесс и в 1,5-2,0 раза времени обработки расплава для его обесфторивания до необходимого предела.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения обесфторенных фосфатов путем предварительного нагрева окомкованного фосфатного сырья, сформированного плотным слоем, отходящими газами до температуры, не превышающей температуры начала деформации . перерабатываемого фосфатного сырья (800-1000 С с последующим его плавлением и обра боткой расплава продуктами горения газо-воздушной смеси при ее сжигании непосредственно в объеме расплава с одновременным его вспениванием; При этом предварительный нагрев сырья ведут, продувая плотный слой пере10крестно движению сырья, отходящими газами .

Недостатками известного способа являются низкое теплоиспользование

15 отходящих газов в технологическом процессе (на уровне 30-35%) и низкая температура,предварительного нагрева фосфатного сырья, При которой степень обесфторивания не пре20вышае т 10-2 О %. Кроме того, неравно-, мерная газЬплотность слоя фосфатного материала, продуваемого отход ооими газами, обусловленная различным его фракционным составом, снижает эффек25тивность тепломассообмена и приводит к неравномерному нагреву сырья по сечению слоя. . .

Эти недостатки увеличивают в 1,52,0 раза энергозатраты на.процесс

30 и время обработки расплава при его обесфторивании до содержания фтора в продукте 0,15-0,18%. Цель изобретения - снижение энер гоемкости процесса и времени обработки расплава для его обесфторивания до необходимого предела. Поставленная цель достигается тем, что окомкованное сырье формиру ют плотным слоем с равномерно расположенными по сечению сквозными ка .налами, чере;з которые противотоком сырью продувают отходящие газы, при этом предварительный нагрев фосфатн го сырья ведут до температуры его плавления. Способ осуществляется следующим образом. Фосфатное сырье с температурой плавления 140(Яс предварительно бри тируют в перфорированные блоки, из которых формируют плотный слой со сквозными каналами, расположенными равномерно по всему сечению сырья. Смесь природного газа с окислителем (воздухом, кислородом или обогащенным кислородом воздухом) сжигают по слоем расплава с одновременным его вспениванием с помощью специальных горелочных устройств. Полученными продуктами горения обрабатывают рас лав до содержания в нем фтора 0,150,18%, после чего отходящие из расплава газы с температурой 14501500 С продувают по каналам в плотном слое брикетированного фосфатного сырья. Двигаясь противоточно сырью, отходящие газы отдают ему свое тепло, и охладившись до темпер туры 200-150 С, уходят на абсорбцию При этом брикетированное сырье нагр вается, достигая на входе в него от ходящих газов температуры , и в виде размягченной вязкой массы, обесфторенной на 40-60%, поступает. в расплав, где обрабатывается продуктами горения газообразного топлива. По мере проплавления сырья и его опускания сверху подкладывают новые блоки, обеспечивая непрерывность процесса. .Аналогично проводится процесс по лучения обесфторенных фосфатов на более тугоплавком сырье, например с температурой плавления . При этом процесс идет при более высоких .температурах газов на входе в слой фосфатного сырья. Пример 1. Брикеты из ковдорского апатитового концентрата, содержащие 1% фтора и имеющие температуру плавления , формирую плотным слоем со сквозными каналами по которым продувают отходящие из расплава газы с температурой на входе в слой . Уходящие из сл газы имеют температуру 150°С. Брикеты из указанного сырья, последовательно проходя температурные зоны с диапазоном температур 1501650С, сушатся, упрочняются, теряют СО, спекаются и превращаются в вязкую расплавленную массу, содержащую 0,55% фтора, стекающую в расплав, где обрабатываются до содержания фтора в продукте 0,18% в течение 10 мин. Расход топлива - 300 кг условного топлива на 1 т продукта в натуре, что в 1,6 раза меньше, чем при ведении процесса согласно известному способу. Пример 2. Брикеты из фосфоритов Каратау, содержащие 2,5% фтора и имеющие температуру плавления 1400°С, формируют плотным слоем со сквозными к&налами, по которым продувают отходящие из расплава газы с температурой . Уходящие из слоя газы имеют температуру 150°С. Расплавленная масса, содержащая 1,2% фтора, поступает в расплав, где в течение 15 мин обрабатывается до получения продукта с содержанием фтоpd 0,18%. Расхрд топлива на процесс - 320 кг условного топлива На 1 т продукта в натуре, что в 1,8 раза меньше чем при ведении процесса согласно известному способу. Пример 3. Брикеты из шихты, состоящей из ковдорского апатитового концентрата (93,4%), кварцевого песка (3,8%) и фосфорной кислоты (2,8%) обрабатывают аналогично при-, мерам 1 и 2. Шихта содержит 0,9% фтора и имеет температуру плавления . Температура отходящих газов на входе в слой , температура уходящих из слоя газов . Рас-, плавленная масса, содержащая 0,6% фтора, поступает в расплав, где обрабатывается продуктами горения до содержания фтора 0,18% в течение 7-. . 10 мин. Расход топлива - 280 кг условного топлива на 1 т продукта в натуре, что в 1,7 раза меньше, чем при.ведении процесса согласно известному способу . Предлагаемый способ получения обесфторенных фосфатов позволяет полтностью использовать тепло отходящих газов для высокотемпературного подогрева сырья до температуры его плавл-ения при одновременном его обесфторивании до степени 40-60%. Использование изобретения уменьшает энергозатраты на процесс в 1,52,0 раза и во.-столько же раз время обесфториванйя расплава до необходимой величины при его обработке продуктами горения.

59984456

Формула изобретениярасположенными по сечению сквозныСпособ получения обесфторенныхтоком продувают отходящие газы, и

фосфатов, заключающийся в форМирова-.предварительный нагрев сырья ведут

НИИ плотного слоя из окомкованногодо температуры его плавления, фосфатного сырья, предварительно наг- . Источники информации,

ретого отходящими газами, плавлениипринятые во внимание при экспертизе и обработке расплава продуктами го- 1. Химическая технология, 1975,

рения топлива при его сжигании в№ 14.

объеме расплава, отличающий- 2. Опытная установка получения

с я тем, что, с целью уменьшения .плавленных обесфторенных фосфатов в

энергозатрат и сокращения времени конверторном агрегате. Общая поясобесфторивания, фосфатное сырье фор-нительная записка. Технический промируют плотным слоем с равномерноект, т. 1, кн. 1, л., 1979, с. 10-14. ми каналами, через которые противо