Способ получения фосфорной кислоты

(5 БРЕТЕНИ Е И АТЕНТ 5,85 з- об технолослоты меобре олуч ие относитсяя ФосАорной гии ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Прейон Девлоппман С,А, (ВЕ) (72) Арман Лоран Давистер и Фраксис Артур Тирсон (ВЕ) (53) 661.634.2(088,8)(56) Патент СССР Ф 1068024,кл. С 01 В 25/225, опублик. 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение относится к технологии получения АосАорной кислоты методом сернокислотного разложения ра личных природных АосАатов, Целью из ретения является повьшение выхода РОб и качества получаемого сульАата кальция. ФосАорную кислоту получают разложением измельченного АосАатного сырья оборотной АосАорной и серной кислотами в две стадии в нескольких реакционных зонах, вакуум-охлаждением образованной реакционной пульпы и ее циркуляцией через реакционные зоны в количестве 300-400% от основного потока через вакуум-охлаждение в количестве 2000-4000% от основного потока, внутри каждой реакционной эоны Ъв ксичестве 500-2000 Х от основного иЬтока, причем сумму циркуляции через реакционные зоны и внутри каждой реакци.-;,ной зоны поддерживают большей 2 или равной 2500% от основного потока. Первую стадию ведут в два этапа с образованием либо дигидрата, либо О-полугидрата сульфата кальция, содержащего 2- 12 мас.% ангидрида сульфата кальция при поддержании следующего режима: концентрация в жидкой фазе пульпы РО 5 и серной кислоты соответственно 44-52 и 0,25-2,5 мас.Х, содержание твердого в пульпе 20-38 мас.%, температуре 65-85 ОС, время 1,5-7,0 ч, отделяют продукт от осадка сульАата кальция, промывают осадок растворагщ, образованными при Аильтрации осадка на второй стадии, с возвратом промывочных растворов на разложение, На второйФ стадии осадок сульАата кальция либо отмывают репульпацией в растворе Аосфарной и серной кислот, либо перекристаллизовывают в другие гидратные С Аормы при поддержании следующего режима; концентрация в жидкой фазе пульпы Р О-и серной кислоты соответственно 15-38 и 4-25 мас.%, содержание твердого в пульпе 20-70 мас,Х, температура 30-105 С, время 0,5-18 ч, осадок сульАатакальция, содержащий 2-95 мас.Х, ангидрита сульАата кальция, отделяют от раствора Аильтрацией, промывают, раствор и промынные воды возвращают в процесс Указанные отличия позволяют повысить выход РО э- до 96,5-98,8 Х и снизить содержание РО в сульфате кальция до 0,200,95%, 8 з,п,ф-лы. В одом сернокислотного разложенияичных природных Аосфатов.,) кальция (образующий 127 всего сульфта кальция) имеет вид двойных крисаллов и хорошую.Аильтруемость, Вых д от химического воздействия сос авляет 94,5/ и осадок после фильт О р ции содержит около 587, НО и 1,57. вей РО в твердой Аазе в расчете н высушенный при 250 С продукт.В этом испытании основной расход альпы отАильтровывают, осадок про мфвают фильтратами от второй Фильтрации и выгружают. Содержание влаги в нем 201.Полученный осадок перекристаллизовывают во второй стадии до дигидрата20 и ангидрита 11, причем последний образует 307 всего сульфата каль:ия при снижении температуры до 30 С, содержание твердых веществ в пульпе 627., содержание РО 157, и содержа 5 ние НБО 257,. Основной расход составляет 4 м при продолжительности пребывания в реакционных зонах 18 ч. общая циркуляция 25007, устанавливаемая циркуляция на испаритель 40007.Осадок после Аильтрации образован тлавным образом дигидратом и ангид 1 итом 11, содержащим 027, РО, 17 Н О в расчете.на продукт, высушенный гни 250 С, содержание влаги 30 , Выход в расчете на содержание Р О в .отходах сульфата кальция 997,Формула изобретения401, Способ получения Фосфорной кислоты, включающий разложение измельченного ФосАатного сырья обработкой оборотной Аосфорной и серной кислотами в нескольких зонах с образованием 45 реакционной пульпы, состоящей изфосАорной кислоты и осадка сульАата кальция, вакуум-охлаждение пульпы и ее циркуляцию через реакционные зоны в количестве 300-40007 от основ :ного потока, через вакуум-охлаждение в количестве 2000-40007. от основного потока, внутри каждой реакционной зоны в количестве 500-2000 от основного потока, причем сумму циркуляции 55 через реакционные эоны и внутри каждой реакционной зоны поддерживают большей или равной 25007 от основного потока, отделение продукта от осадка 20сульАата кальция Аильтраци. и, промывку осадка и возврат проглвных водв процесс, о т л иа ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выходапродукта и качества получаемого сульФата кальция, процесс ведут в двестадии, первую стадию ведут в дваэтапа с образованием либо дигидрата,либо-полугидрата сульфата кальция,содержащего 2-12 мас.7 ангидрита сульФата кальция, при поддержании следующего режима: концентрация в жидкойАаэе пульпы пентоксида Аосфора исерной кислоты соответственно 33-52и 0,25-2,5 мас.l, содержание твердогов пульпе 20-38 мас,7., температура65-85 С, время 1,5-7,0 ч, отделяютпродукт от осадка сульАата кальция,промывают осадок растворами, образованными при Фильтрации осадка навторой стадии, с возвратом промывныхрастворов на разложение, на второйстадии осадок сульАата кальция либоотмывают репульпацией в растворе Фосфорной и серной кислот, либо перекристаллиэовывают в другие гидратныеАормы при поддержании следующего режима: концентрация в жидкой Аазепульпы пентоксида Фосфора и сернойкислоты соответственно 15-38 и4-25 мас.7., содержание твердого впульпе 20-70 мас, , температура 30105 С, время 0,5-18,0 ч, осадок сульфата кальция, содержащего 2-95 мас.7ангидрита сульАата кальция отделяютот раствора Фильтрацией, промываюти раствор и промывные воды возвращают в процесс,2Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на первой стадиис последующей кристаллизацией дигидрата сульАата кальция первый этаповедут при 75-85 С и концентрации серной кислоты в жидкой Аазе пульпы0,25-0,60 мас, , второй этап - при72-75 С и концентрации серной кислоты в жидкой Аазе пульпы 1-2 мас,и на стадии поддерживают концентрациюпентоксида АосАора в жидкой Аазепульпы 33-38 мас,7., содержание твердого в пульпе 20-38 мас,и процессведут 3-7 ч,3. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что на первой стадии с последующей кристаллизациейА-полугидрата сульфата кальция первыйэтап ведут при 5-82 С и концентраоции серной кислоты в жидкой Аазе2. 4756 5. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что репульпацию дигидрата сульфата кальция ведут при 75-80 ОС в течение 1,5 ч в растворе, содержащем 17-20 мас,7 пентоксида фосфора, 8-10 мас,7. серной кислоты при содержании твердого в пульпе 34- 38 мас.Составитель Г; ЦелшцевРедактор Л, Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор Л. Обручар Заказ 3900 Тираж 404 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагаппна,101 1 161 пульпы 0,30-0,85 мас./. второй этап -опри 65-72 Г и концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы 1,0- 2,5 мас. . и на стадии поддерживают концентрацию пентоксида фосфора в жидкой фазе пульпы 43-52 мас,7, со" держание твердого в пульпе 23-26 мас,% процесс ведут 1,5-7,0 ч,4. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что первуюо стадию ведут в один этап при 72-78 С и концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы 1,2-1,5 мас.%. б. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что перекристаллизацию дигидрата сульйата кальция в сульфат кальция, содержащего 3-95 мас,7,. ангидрита сульфата кальция, ведут при 30-80 С в течение 1-2 ч в растоворе, содержащем 15-25 мас.% пентоксида фосфора, 4-25 мас.7. серной кислоты, при содержании твердого в пульпе 20-45 мас./. 7, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перекристаллизацию дигидрата в С, -полугидрат сульфата кальция, содержащп 11 2-60 мас7ангидрита сульфата кальция, ведутпри75-105 ОС в течение 0,5-1,5 ч в растворе, содержащем .20-26 мас,7. пентоксида фосфора, 10-15 мас./, серной кисло ты при содержании твердого в пульпе28-70 мас./.8. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что перекристаллизацию О-полугидрата сульфата каль ция в сульфат кальция, содержащий15-25 мас.% ангидрита сульфата кальция,ведут при 60-72 С в течение 2,5-3,0 ч.в растворе, содержащем 30-38 мас.7.Р О и 15 мас./ серной кислоты, при2 520 содержании твердого и пульпе 2434 мас. .9, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что перекристаллизацию О-полугидрата сульфата каль ция в дигидрат, содержащий 10-30 мас.7.ангидрита сульфата кальция, ведутпри 30-45 С в течение 10-18 ч в растворе, содержащем 15 - 19 мас,7 Р 20 з и9-25 мас.% серной кислоты, при содер 30 жании твердого в пульпе 45-62 мас.7.,Приоритет по пунктам;05, 11.84 по пп. 1,6-921.05,85 по пп. 2-4Цель изобретения - повышение выхода Р О и качества получаемого сульАата кальцияП р и м е р 1. Измельченные марокканские Аосфаты марки 70-72 ВР 1,(остаток на сите 100 меш - 25,87.)и серную кислоту концентрацией 98%вводят в первые реакторы установкидля одно- или двухстадийного процес- Оса. Содержание твердых продуктов вуказанных реакторах регулируют посредством рециркуляции получаемойфосфорной кислоты, тогда как содержание РО в жидкой Ааэе поддерживают посредством рециркуляпии Аильтров, поступающих с Аильтров Колиочество вновь вводимых и рециркулируемых реагентов подбирают таким образом, чтобы поддерживать первоначаль- Оный расход 12 м/т производимой Р Опри нахождении в реакционном объемев течение 3 ч и при общей циркуляциии циркуляции через испаритель 4000%,При этом используют следующие условия проведения реакции в первых реакторах: температура 72 С, содержаниетвердых продуктов в пульпе 24%, содержание Р О в жидкой Аазе 43%, содержание серной кислоты в жидкой фа, зе 1,2%, СульАат кальция осаждаетсяв Аорме О( -полугидрата и ангидрита, 11; содержание Са 80 составляет 57,от общего количества сульфата кальция,Получаемые в виде стеклообразноймассы кристаллы обладают хорошейфильтруемостью. Выход 96,57., Образующиеся твердые продукты, представляющие собой М -полугидрат и ангидрит 11, содержат примерно 6% кристаллизационной воды и 1,67. общего коли 40чества РО в твердой Аазе из расчета на высушенный при 250 С продукт,При проведении первого опыта, осуществляемого в одностадийной уста 45новке, все количество пульпы, удаляемое из цикла и соответствующее первоначальному количеству, Аильтруюти после промывки водой удаляют сАильтра. Полученный таким образомостаток на Аильтре содержит 1,87, об"50щего содержания Р О и имеет влажность 317 (из расчета на продукт,высушенный при 250 С). Выход РОв продукт составляет 9,5%,Во втором опыте 807. первоначального количества пульпы отводят наАильтр, Осадок, полученный послеАильтрования представляет собой-полугидрат и ангидрит 11, Его снова переводят в пульпу в реакторе второй стадии с использованием фильтрата от второй фильтрации и оставшихся 207. пульпы .В реакторах второй стадии условия(температураконцентрация серной кислоты и концентрация Р О регулируюттаким образом, чтобы получить ,-полугидрат и ангидрит П (20% общего количества сульАата кальция),Таким образом температуру поддерживают равной 68 С посредством охлаждения. Содержание твердых продуктовопять доводят до 267, в результатерециркуляции Аильтрата от второйфильтрации, содержание Р О поддержи 2 5вают равным 32% посредством использо"вания АосАорной кислоты, а содержаниесвободной серной кислоты - равным 157,Первоначальный расход пульпы навторой стадии составляет 11 м привыдерживании пульпы в течение 3 чв реакционном объеме. Кратность общей циркуляции 25007, кратность циркуляции через испаритель 40007. Осадок после фильтрования, состоящийиз ф.-полугидрата и ангидрита 11, удаляют с Аильтра, Осадок содержит 0 65%оФРО и 4,6/ воды иэ расчета на высушенный при 250 фГ продукт; влажностьосадка равна 28%. Выход Р О в про в продукт 977.При проведении третьего опытавсе количество пульпы, получаемоена первой стадии, подают на фильтр,а осадок 06 -полугидрата и ангидрита11 переводят на второй стадии в дигидрат и ангидрит 11 (107, общего количества сульфата кальция) в результате понижения температуры до 45 С.При этом используют следующие условияпроведения реакции: содержание твердых продуктов в пульпе 487., содержание РО 177 и содержание Н 504. 137,Расход пульпы составляет 5,5 м привремени выдерживания в реакционныхзонах 12 ч; кратность общей циркуляции соответствует 5007, кратностьциркуляции через испаритель 3500%,Остаток, получаемый после фильтрования на Аильтре, состоит преимущественно иэ дигидрата и ангидрита 11,содержит 0,35% РдО и 17,67. НО (израсчета на высуиенйый при 50 С продукт) и имеет влажность 32% ВыходР О в продукт 98,5%45 По известноиу способу АосАорнуюкислоту получают разложением Фосфатного сырья в присутствии циркулируюкеей пульпы смесью оборотной Фос 5Аорной и серной кислотами при органетзации циркуляциии реакционной пульпычерез реакционные зоны (300-40007),через вакуум-охлаждение (2000-4000 Х),внутри реакционной эоны (локальная,500-2200/) с суммарной циркуляциейчерез реакционные зоны и вакуум-охлаждение не более 2500 Х Разложениесырья ведут при концентрации сернойкислоты 15-30 г/л (1,1-2,27). Получают 15фосфорную кислоту с 29-307 Р О и вкачестве побочного продукта хорошофильтрующийся АосАогипс, содержаечий0,62-1,0 Х РО (общ.) . Выход РО 96 Х.П р и м е р 2, Измельченные Аосфаты Флориды марки 70-72 ВР 1, (остаток на сите 200 меш - 61,57) подаютв реакторы первого этапа совместнос концентрированной серной кислотой(98 Х). Содержание твердых продуктови содержание РО в жидкой Аазе поддерживают равнтем аналогичным величинам, приведенным в примере 1. Первоначальный расход составляет 12,5 м /тполучаемой РОпри времени пребывания в реакционных зонах 4 ч. Общаяциркуляция соответствует 25007, циркуляция через испаритель 4000 Х,Условия проведения реакции в различных реакторах первой стадии сле 5дующие: температура 78 С, содержаниетвердых продуктов в пульпе 237 содержание Р О в жидкой Аазе 457, содержание серной кислоты в жидкой фазе 1,57, СульАат кальция осаждаютв Аорме ф, -полугидрата и ангидрита 11(7/ общего количества сульАата кальция). Осадок получают в виде стеклообразных кристаллов, обладающих хорошей Аильтруемостью. Выход 95,5 Х.Осадок после Аильтроваиия содержитпримерно 6/ Н О и 1,57 РО от общего состава твердой Аазы из расчетана продукт, высушенный при 250 С.В первом опыте все первоначальное 50количество пульпы отАильтровываюти после промывки удаляют с Фильтраосадок, содержащий 1,9/ РО привлажности 27,4 Х, Выход Р О в продукт 92,5 Х.55Во втором опыте 8 ОХ первоначального количества пульпы Аильтруют,а остаток после Аильтрования, состоящий из 06 -полугидрата и ангидрита Т 1,вновь переводят в пульпу с использованием Аильтрата от второй Аильтрации, а также оставшихся 20 Х от базового количества ттульптт,Условия реакции на второй стадептподбирают таким образом, чтобы получить-полугидрат с ангидрптом 11в количестве 25 Х от общей массы сульФата кале.пя.Температуру поддерживают рвной72 ОС посредством охлаждения. Содержание твердых продуктов в пульпе вновьдоводят до 26/ посредством рециркуляции Аильтрата со второй Аильтрации,Содержание РО .составляет 34/, а содержание свободной серной кислоты 157Первоначальный расход пульпы на второй стадии 12 мз при продолжительности пребывания в реакционных зонах2,5 ч, Общая циркуляция 2500 Х, циркуляция через испаритель 4000 Х, Осадокполугидрата и ангидрита 11, получаемый на Аильтре содержит 0,807 РОпри 4,2 Х Н О (в расчете на продукт,высушенный при 250 С), влажность осадка соответствует 28 Х, Выход РО впродукт 96/.В третьем опыте все превоначальное количество пульпы, получаемое напервой стадии, Аильтруют, а полученный в результате Аильтрования осадокпереводят в дигидрат и ангидрит, причем ангидрит 11 составляет 10 Х от общего количества сульфата кальция врезультате снижения температуры до4 С, При этом используют следующиеусловия реакции: содержание твердыхпродуктов в пульпе 457, содержаниеР О в жидкой Аазе 15 Х, содержаниев той же Аазе серной кислоты 177.,Первоначальный расход составляет 6 мпри времени пребывания в реакционныхзонах 10 ч, Общая циркуляция 25007,циркуляция через испаритель 3500 Х,Осадок после Аильтрования, представляющий собой практически полностьюсмесь дигидрата и ангидрита Т 1, содержит 0,33/ РдО и 17,8 Х НО (в расчете на высушенный при 250 С продукт),влажность осадка соответствует 33,4 Х.Выход Р О- в продукт 98,57.П р и м е р 3. Смесь измельченных АосАатов Кола и Гарокко в соотношении 70;30 вводят в первые реакторыпервой стадии установки,Условия проведения реакции: первоначальнъей расход 10 и /т подулеиойР О при времени пребывнпя в рсакци 1614756онных зонах 3 ч; общая циркуляция500 Е, циркуляция через испаритель4000 Е, температура 72 С, содержаниеР О в жидкой Аазе 43,5 Е, содержаниесерной кислоты в жидкой Аазе 1,57.,СульАат кальция осаждают в формеф,-полугидрата и ангидрита 11 (примерно 8 Е от общего количества сульАатакальция), Указанный сульАат кальцияполучают в виде стеклообразных кристаллов с хорошей Аильтруемостью.Выход 977 Твердый продукт ( полугидрат и ангидрит 1) содержит примерно 5,9 Е НО и 1,5 Е РО от общего количества твердой Аазы из расчеьта на высушенный при 250 С продукт,В первом опыте все базовое количество пульпы Аильтруют, и после промывки получают осадок 0(,-полугидратаи ангидрита 11, содержащий 1,67. Р Опри 207,-ной влажности. Выход Р Ов продукте составляет 94 Е,Во втором опыте все первоначальноеколичество пульпы, получаемой в результате осуществления первой стадии,Аильтруют и на второй. стадии переводят осадок с Аильтра обратно в пульпу при таких условиях, которые обеспечивают получение О -полугидрата иангидрита 11, образующего 157 отобщего количества сульфата кальция.В этом случае температура равна 65 ОС.Содержание твердых продуктов 247,содержание РО ЗОЕ, содержание свободной Н БО, 157. Первоначальный расход на второй стадии составляет 11 мпри продолжительности пребывания вреакционных зонах, равной 2,5 ч;общая циркуляция 1500 Е, циркуляциячерез испаритель 40007., Осадок на.Фильтре, состоящий из у -полугидрата и ангидрита 11, содержит 0,757Р О и 5,2 Е НО (в расчете на высушенный при 250 фС продукт), влажностьосадка составляет 36 Е. Выход Р Ов продукт составляет 96,5 Е,В третьем опыте все количествопульпы, получаемое на первой стадии,Аильтруют. Полученный при этом осадок0(;полугидрата и полугидрита 11 переводят в дигидрат и ангидрит 11 (15 Еот общего количества сульфата кальция) посредством снижения температуры до 45 цС, При этом соблюдаютсяследующие условия проведения. операций: содержание твердых продуктов впульпе 50 Е, содержание РО в жидкойАазе 19 Е, содержание в той же фазеО 15 20 серной кислоты 9 Е. Первоначальный расход составляет 5 м при продолжительности пребывания в реакционных зонах, равной 12 ч. Общая циркуляция 25007 циркуляция через испаритель 40007Осадок на Аильтре, состоящий из дигидрата и ангидрита 11, содержит0,307 Р Ои 17 Е Н О (из раечета на продукт, высушенный при 250 Г), влажность осадка соответствует 357 Выход РО в продукт составляет 98,5 ЕП р и м е р 4, Измельченные марокканские Аосфаты марки 70-72 ВР 1. и концентрированную серную кислоту (987) вводят в первые реакторы первой стадии.Содержание твердых продуктов в указанных реакторах регулируют посредством рециркуляции получаемой фосАорной кислоты, тогда как содержание Р О в жидкой Фазе поддержи 25 вают посредством рециркуляции Фильтров, получаемых на фильтрации,Количество вводимых и рециркулируемых реагентов регулируют такимобразом, чтобы поддерживать первоначальный расход 10 м/т производимойР О при пребывании реагентов в реакционном объеме в течение 3 ч при общейциркуляции и циркуляции через испаритель в целом 4000 Е, На первой стадии в реакторах используют следующиеоусловия реакции: температура 82 С впервой части и 72 С во второй части,содержание твердых продуктов в реакционной пульпе 34 Е, содержание Р Ов жидкой Фазе 367., содержание сернойкислоты в жидкой Фазе 0;ЗЕ в первойчасти и 1,25 Е во второй части.СульАат кальция осаждают в формедигидрата. Стеклообразные кристаллы45 обладают хорошей Фильтруемостью привыходе реакции 96,5 Е, причем твердыйпродукт, состоящий из дигидрата, содержит примерно 207. кристаллизацион.ной воды и 1,6 Е Р О от общего количества твердой Аазы из расчета,на высушенный при 250 С продукт,В первом опыте первоначальное ко.личество пульпы Аилътруют.Получаемый при этом осадок наАильтре состоящий из дигидрата,ф переводят обратно в пульпу в реакто.ре второй стадии с использованиемдля этой цели фильтрата от второйФильтрации. В реакторах второй ста40 1 1475дни подл .рин;нот такнг ус:н ння ,теми -ратура, концен грация серной кислотыи концен Грация 1фосАора), чтобыобеспечить получение с -полугидратаи ангидрита 11 (в колцчестве 57 отобщего количества сульАата кальция),Температуру поддерживают равной90 С посредством инжектирования пара;содержание твердых продуктов вновьдоводят до 307 посредством рециркуляции Аильтратон от второй фильтрации,содержание Р О поддерживают на уровне 247, подавая фосфорную кислоту,а содержание свободной серной кислоты поддерживают равным 157.Первоначальный объем на второйстадии составляет 9 м при временипребывания в реакционном объеме 1 ч,а циркуляция соответствует 25007.,Осадок после фильтрования, содержащий С,-полугидрат и ангидрит 11,удаляют с Аильтра, Осадок содержитОу 307 РО и 5,6 И НО из расчетаона высупгенный при 250 С продукт.25Влажность осадка 187 Выход РО впродукт 98,87,Весь первоначальный объем пульпы,поступающий с первой стадии, Аильтруют, а полученный при этом осадокдигидрата подвергают на второй стадии вторичной обработке с получениемдигидрата при изменении температурыдо 75 оС в присутствии жидких сернойи фосАорной кислот.Условия обработки следующие: содержание твердых продуктов в пульпе387, содержание РО и содержание НБО 107. Первоначальный объем 6,5 м при времени пребыванияв реакционных зонах 1,5 ч; общаяциркуляция 25007; а циркуляция через испаритель 35007., Осадок послефильтрования состоит практически полностью из дигидрата и содержит 0,957РО и 19,67. Н, О (из расчета на про 45дукт, высушенный при 250 оС), содержание влаги в осадке 347, Выход Р Ов продукт 967.,1П р и м е р 5. Измельченные АосАаты Флориды марки 70-72 ВР 1, подают .в реакторы первой стадии установкивместе с концентрированной сернойкислотой (987), Содержание твердыхпродуктов в указанных реакторах иконцентрация,РО . соответствуют первоначальному объему равному 11 м/тполучаемой Р О при времени пребывания в реакционных зонах 3,5 ч; об 6Очая циркуляция 25002, циркуляциячерез испаритель 40007При осуществлении предлагаемогоспособа условия проведения реакциив различных реакторах первой стадииследующие: температура 78 С в первойчасти и 70 С но второй части, содержание твердых продуктов в пульпе 337,содержание Р О в жидкой Аазе 387,содержание Н 80 в жидкой фаз 0,57в первой части и 1,57. во второй части. СульАат кальция саждают в видедигидрата, представляющего собойстеклообразные кристаллы с хорошейфильтруемостью. Выход реакции 95,57,.Осадок, получаемый при Аильтровании,содержит примерно 207, Н О и 1,57РО от общего количества твердойАазы из расчета на высушенный при250 С продукт,1В первом опыте все первоначальноеколичество пульпы отАильтровываюти промывают осадок на фильтре с использованием для этой цели Аильтровпосле второй, фильтрации, после чегоудаляют осадок с фильтра. Содержаниевлаги в осадке равно 407,Полученный осадок подвергают переработке на второй стадии с получением дигидрата при 80 С; содержаниеотвердых продуктов в пульпе 347 содержание Р О207 и содержание серной кислоты 8 Х. Первоначальное количество 8 мз при продолжительностипребывания в реакционных зонах1,5 ч. Общая циркуляция соответствует 25007, циркуляция через испаритель 30007.,Осадок после Аильтрования представляет собой лигидрат; содержаниеРОз. в нем 1,1 Х, влажность равна36, Выход РО в продукт 967.Во втором опыте, осуществляемомв той же установке, 1007 первоначального количества пульпы Аильтруют.Осадок на Аильтре в виде дигидратавновь переводят в пульпу с использованием Аильтратов от второй Аильтрации,Условия осуществления реакции подбирают таким образом, чтобы на второйстадии получить ОС -полугилрат с небольшим количеством ангидрита 11,составляющим 57, от общего количества сульАата кальция.Температуру поддерживают раннойо,92 С посредством инжектиронафия одяпримерно 197 Н О н 1,0% Р О, в расчете на высушенный при 25 ООГ продукт.При проведении первого опыта все количество пульпы, поступающее с первой стадии, Аильтруют и на второй стадии осадок вновь переводят в пульпу в таких условиях, чтобы обеспечить получение р,-полугидрата и ангидрита 11, который составляет 57 от общего количества сульАата кальция.Температура при этом равна 95 С, содержание твердых продуктов - 307., содержание свободной серной кислоты - 15%. Первоначальный объем на указанной второй стадии составляет 9 м при продолжительности пребывания в реакционных зонах 1,0 ч. Общая циркуляция 15007, Осадок р(, -полугидрата и ангидрита 11, получаемый на фильтре, содержит.0,287. Р О и 5,87, Н О врасчете на высущенйый при 250 ОС про-,дукт, содержание влаги в осадке18,5%, Выход Р О в продукт 98,57 ое25 При провед нии второго опыта всеколичество пульпы, получаемое на первой стадии, фильтруют. Полученныйпри этом осадок дигидрата подвергают взаимодействию с растворами прио30 68 С. При этом соблюдаются следующиеусловия проведения реакциие содержание твердых продуктов в пульпе 387,содержание Р О в жидкой Аазе 19%и содержание серной кислоты 97. Первоначальный объем составляет 9 м35при продолжительности пребывания вреакционных зонах 1,2 ч; общая циркуляция 2500%, циркуляция через испаритель 4000%40 Образующийся осадок содержит дигидрат и ангидрит 11 (3% от общегоколичества получаемого на фильтресульАата кальция), Осадок содержит0,85% РрОи 18,5% НрО в расчете45 на высушенный при 250 С продукт. Содержание влаги в осадке 357 ее ВыходРО в продукт 96,5%,П р И м е р 7. Измельченные марокканские АосАаты марки 70-72 ВР 1. и50 концентрированную серную кислоту(98%) подают в первые реакторы первой стадии.,Содержание твердых продуктов вреакторах регулируют посредством рециркуляции получаемой АосАорной кислоты, тогда как содержание Р О в жидкой Аазе поддерживают путем рециркуляции Аильтратов, получаемых послеиереей и второй фильтраций,1614756 12ного иарао Содержание твердых продуктов в пульпе доводят до 287 посредством рециркуляции фильтратов после второй Аильтрации. Содержание Р О со 5ставляет 22%, а содержание св .боднойсерной кислоты - 107, Первоначальныйобъем на второй стадии равен 10 мпри продолжительности пребыванияв .реакционных зонах 1,0 ч, и общейциркуляции 2500%. Осадок полугидрата1и ангидрита 11, после второй фильтрации содержит 0,35% Р О.и 5,87, НрОиз расчета на высушенный при 250 ОСпродукт; содержание влаги в осадкесоставляет 20%. Выход РО в продукт98,5%,В третьем опыте .все количествопульпы, поступающее с первой стадии,фильтруют и полученный при фильтровании осадок переводят в ангидрит 11посредством понижения температурыдо 55 С; ангидрит 11 составляет приОэтом 95% от общего количества сульфата кальция, а остальные 5% приходятся на долю дигидрата. Условия реакции: содержание твердых продуктовв пульпе 40%, содержание Р О вжидкой Аазе 15 Х, содержание Й 2 БО,1.25%. Первоначальный объем 6 мпри временипребывания в реакционныхзонах 1 ч, Общая циркуляция соответствует 2500% циркуляция через испаритель .3500 Х, Осадок на Фильтре, состоящий преимущественно из ангидрита11, извлекают с Аильтра Осадок содержит 0,38% РОй и 0,7% НО из расчета на высушенный при 250 ОС продукт;содержание влаги в осадке 407 оо ВыходР О в продукт 987 ооП р и м е р 6. Смесь измельченных фосфатов Кола и Марокко в соотношении 70 е 30 подают в первый реактор. Условия осуществления процессаследующиее первоначальный объем10 м/т производимой Р О при проУдолжительности пребывания в реакцион-ных зонах 3,5 ч, общая циркуляция500%, циркуляция через испаритель4000%, температура 8 ООС в первой части и 72 С во второй части, содержание серной кислоты в жидкой фазе0,4% в первой части и 1,5% во второйчасти. СульАат кальция осаждают вформе дигидрата. Указанный сульфатпредставляет .собой стеклообразныекристаллы, обладающие хорошеи фильтруемостью. Выход реакции равен 97%,Твердый продукт Ьигидрат) содержит134Количество вводимых и рециркулируемых реагентов подбирают таким об-разом, чтобы первоначальный объемсоставлял 12 м /т производимой Р Опри времени нахождения в реакционномобъеме 3 ч. Общая циркуляция и циркуляция через испаритель соответствуют40007. В реакторах первой стадии поддерзивают следующие условия реакции:температура 82 С в первой части и72 С во второи части, содержаниетвердых продуктов в пульпе 247, со-держание РО в жидкой Фазе 43 Х содержание НЯИ 4. в жидкой Фазе 0,4 Хв первой части и 1,27 во второй части.Сульфат кальция осаждают в Форме0(,-полугидрата и ангидрита 11; содержанием Са 804 57 от общего количества.Полученные стеклообразные кристаллы обладают хорошей Фильтруемостью.Выход 96,5 Х. Образующийся твердыйпродукт в Форме 0 -полугидрата и ангидрита 11 содержит примерно .6/ кристаллизационной воды и 1,67 Р О- отобщего количества твердой Фазы изорасчета на высушенный при 250 С продукт.В первом опыте 80 Х от исходногоколичества пульпы фильтруют.Полученный таким способом осадокпосле Фильтрования состоит из ОС-полугидрата и ангидрита 11; его вновьпереводят в пульпу в реакторе второйстадии с использованием Фильтрата отвторой Фильтрации, а также оставшихся 20/ пульпы.В реакторах второй стадии поддер- .живают такие условия (температура,концентрация серной кислоты и концентрация Р О), чтобы обеспечитьполучение смеси 0-полугидрата и ангидрита 11 (207 исходя иэ общего количества сульфата кальция).Температуру поддерживают равной68 цС путем охлаждения. Содержаниетвердых продуктов поддерживают науровне 26 Х рециркуляцией Филвтратаот второй Фильтрации, содержаниеРО в фосфорной кислоте поддержива;ют равным 32 Х, содержание свободной.серной кислоты - равным 157.,Базовое количество на второй стадии равно 11 м при продолжительности пребывания в реакционном объеме3 ч. Общая циркуляция соответствует2500 Х циркуляция через испаритель14756 14 2025 30 35 40 два реактора на первой стадии и четыре" реактора на второй стадии, впримерах 4-7 вервом опыте используется установка, содержащая три 45 реактора, во втором опыте - содержащая два реактора на первой и второйстадиях, а в третьем опыте - содержащая два реактора на первой стадиии один реактор на второй стадии.П р и м е р 8. Фосфат РЬа 1 аЪогпазагружают в первый реактор первойстадии установки.Рабочие условия следующие: основной расход 7 м /т получаемой Р Опри продолжительности пребывания вреакционных зонах первого и второгоэтапов соответственно 6 ч и 1 ч, общая циркуляция 5007, циркуляция наиспаритель 40007., температура 85 С 51 О15 4000 Х. Осадок, получаемый на Фильтре и состоящий иэ с-полугидрата и ангидрита 11, содержит 0,657 Р О и 4,6 Х НО (из расчета на высушенный при 250 С продукт). влажность осадка 28/. Выход Р О в продукт 977.,Во втором опыте все количество пульпы, получаемое на первой стадии, фильтруют, а полученный при этом осадок о 4-полугидрата и ангилрита 11 переводят на второй стадии в дигидрат и ангидрит 11 (ОХ от общего количества сульфата кальция) снижением температуры до 45 С.условия при которых осуществляют операции, следующие: содержание твердых продуктов в пульпе 487, содержание Р О 177, содержание НЯО 4. 13 Х. Первоначальный объем составляет 5,5 м при продолжительности пребывания в реакционных зонах 12 ч, Общая циркуляция 25007., циркуляция через испаритель 3500 Х, Остаток, получаемый после Фильтрования, представляет собой преимущественно дигидрат и ангидрит 11 и содержит 0,357 РО- и 17 6 Х Н И из расчета на высушенныйо,при 250 С продукт; содержание влаги в осадке 32 Х. Выход Р О в продукт96,8/.Различные опыты в соответствии с описанными примерами производятся в установке производительностью 20 кг РО за 24 ч.В примерах 1-3 в первом опыте используется установка, содержащая два реактора, во втором опыте - имеющая два реактора на первой и второй стадиях, а в третьем опыте - имеющаяГ16на т(ерном ( 75" С на втором этапе содержание Н НО+ в жидкой Фазе 0,257ня первом и 1 Х е(а втором этапах,СульАат кальция осажда(от в Формедиг(драта. Этот сульАат находится вор е двойных кристаллов с хорошейАил труемостью, Выход от химическоговоз ействия составляет 95,87 твердые дигидратированные вещества содер ат около 207 НО и 2,27, РОи ц лом в твердой Аазе в расчете наОпро укт, нысушенный при 250 С,первом варианте 807 основногодеб та пульпы Аильтруют, Осадок послеАил трования репульпируют в реактор.второй стадии с Аильтратами от второйфил.трации и оставшимися 20 Х пульпы.В эгой стадии условия установленыдля, ,получения О( -полугидрата и ангидрита 11, образующего 27 всего сульАата кальция.ак, при 105 С содержание твердыхо,нешеств составляет 287 Для жидкостисодержание РО составляет 227, содержание свободной НБО - 10 Х Основной расход в этой стадии 9 м /чпри продолжительности пребыванияв еакционных зонах 0,5 ч и общейци куляции 1500 Х, Осадок с,-полугидра 1 а и ангидрита 11, выгружаемый изАигьтра, содержит 0,257, Р О и 5,87,Н Й исходя йз продукта, высушенногопр 250 С., Содержание влаги в осадке на Аильтре составляет 197Выход в расчете на содержаниеРО в отходах сульфата кальция выше 99 Х,Во втором испытании, также осуществляемом в установке этого типа, 80 Х оснбвного объема пульпы первой стадии Аильтруют и полученный после Аильтрации осадок, репульпируемый вместе с оставшимися 207 пульпы, превращают в ангидрит 11, поддерживая. температуру 750 С, причем последний образует 607 всего сульфата кальция, а Оставшиеся 407. представляют собой полугидрат. Другие реакционные условия следующие: содержание твердых веществ в пульпе 307, в жидкой Аазе соцержание РО 5 20 , содержание Н 804 127,. Основной расход 8 м при продолжительности пребывания в реакционных зонах 1,5 ч, общая циркуляция 25007., устанавливаемая циркуляция на испаритель 3500 Х, Осадок после фильтрации, образованный главным об 4756 6разом ангидритом 11 и улвлв (ый изфильтра, содержит 0,307 3, О и 327,Н О в расчете на иодукт, высуненО,ный при 250 С, причем содержание5влаги н осадке составляет 307, Выход Р О . 98,57.,Л р и м е р 9. фосфат флориды(Ноо 1 егз Ргагхе) загружают н реакторы :ерной стадии установки, вместес концентрированной 987-ной сернойкислотой. Содержание твердых веществв реакторах составляет 207 для концентрации Р О - 337 номинальный расход 12 м/т получаемой РО при времени пребывания в реакционных зонахпервого и второго этапов 5 и 1 ч,общая циркуляция 25007 и устанавливаемая циркуляция на испаритель 30007,20 Реакционные условия в различныхреакторах этой первой стадии следуоющие: температура 75 С на первомои 70 С на втором этапах, содержаниетвердых веществ в пульпе 20 Х, содер 25 жание РО - н яждкой Аазе ЗЗХ, содержание Н БО+ в жидкой Аазе 0,6 Х напервом и 2,07 на втором этапах. Оставшийся в Аорме дигидрата сульфаткальция находится в виде двойных30 кристаллов с хорошей Фильтруемостью.Выход 95,57 и осадок после Аильтрации содержит около 19 Х Н О и 1,2 Хвсего РО в твердой Фазе н расчетена сухой вес при высушивании при250 С. В первом испытании основной объем пульпы отАильтровывают и полученный осадок промь(нают Аильтратами 40 от нторой Аильтрации и выгружают.Он имеет влагу 38 Х.Полученный осадок (после фильтрации) перекристаллизовывают на второйстадии в дигидрат и ангидрит 11,причем последний образует 157 всегосульфата кальция при поддержаниитемпературы 80 С, содержание твердыхвеществ в пульпе 207, содержаниеР О 25 Х, содержание НБО,. 4 Х, Основ ной расход составляет 12 м при продолжительности пребывания в реакционных зонах 2,0 ч; общая циркуляция2500 и устанавливаемая циркуляцияна испаритель 2000 Х.Осадок после Аильтрации образованглавным образом дигидратом и ангидритом 11, содержащим 0,7 Х РО; 18,2 ХН О исходя из продукта, высушенногопри 250 С, содержание влаги 34 . Вы8 1614756 17ход РгО н отходах сульфата кальциявыше 97,5 Х,Во втором испытании, также осуществляемом в установке этого типа, весь5основной объем пульпы первой стадииФильтруют и полученный после Аильтрации осадок превращают в. ангидрит 11,оснижая температуру до 30 С, причемпоследний образует 957. всего сульАа 1та кальция,. а оставшиеся 57 представляют собой дигидрат. Другие реакционные условия следующие: содержаниетвердых веществ в пульпе 45 Х, в жидкой Аазе содержание РгО 157. и содержание Н 804, составляет 25 Х. Основнойобъем составляет 6 м при продолжительности пребывания в реакционныхзонах 1,5 ч, общая циркуляция 25007.устанавливаемая циркуляция на испаритель 35007,Осадок после фильтрации образованный главным образом ангидритом 11,выгружаемый из Фильтра, содержитОЗОХ Р О и Оу 2 Х Н,О исходя из про 25одукта, высушенного при 250 С, причемсодержание влаги в осадке составляет327, Выход Р О,5 Х,П р и м е р 10, ИзмельченныйФосфат Марокко 70-72 ВРЕ и концентри 30рованную 987-ную серную кислоту загружают в первые реакторы первой стадииустановки. Содержание твердого вещества в реакторах контролируют путем рециркуляции получаемой АосАорной кислоты, а концентрацию Р О в жидкой Фазе поддерживают за счет рециркуляции фильтратов, после первой и второй фильтраций. Количество добавляемых и рецир-40 кулируемых реагентов такое, чтобы поддерживать основной расход 10 м /т получаемой Рг О при пребывании на первом и втором этапах соответственно 4 и 1 ч, общая циркуляция и циркуля ция на испаритель по 4000/. Реакционные условия в ваннах первой стадиио следующие; температура 80 и 70 С на первом и втором этапах, содержание твердого вещества в реакционной пуль пе 327 содержание РО в жидкой Фазе 43 Х, содержание НгБО в жидкой фазе 0,3 и 1,07, на первом и втором этапах.Сульфат кальция осаждают в Форме Ы-полугидрата и ангидрита 11, причем содержание последнего составляет 2 Х от общего количества сульАата кальция Полученные двойные кристаллы обладают хорошей Аильтруемостью. Выход95,0 Х. Твердые вещества, образованные К -полугидратом и ангилритом 11,содержат около 6,17 кристяллизационной воды и 1,47, всего РгО в твердойфазе в расчете на высушенный при20 Г продуктВ этом испытании 707. основногодебита пульпы Аильтруют.Таким образом полученный осадокпосле фильтрации, образованный ОС-полугидратом и ангидритом 11, репульпируют в реактор второй стадии вместе с Аильтратами после второй фильтрации и оставшимися 307. пульпы.В реакторах второй стадии температурные условия, концентрации НЯО 4.и Р О последовательно регулируютдля получения О -полугидрата и ангидрита 11 в количестве 20 Х от всегосульАата кальция.оТемпературу поддерживают 60 С засчет охлаждения. Содержание твердыхвеществ (34 Х) контролируют за счетрециркуляции,Аильтров после второйАильтрации, содержание Р О поддерживают равным 38 Х в АосАорной кислоте, содержание свободной серной кислоты поддерживается при 157Основной расход второй стадиисоставляет около 9 м при пребываниив реакционном объеме 3 ч, причем общая циркуляция 2500 Х и устанавливаемая циркуляция на испяритель 4000 Х.Осадок после Аильтрации, содержащийр. -полугидрат и ангидрит 11, состоитиз менее Оф 7 Х Р Оз-и 4 87 Н О в расчете на продукт, высушенный при 250 С,содержание влаги в осадке 277., ВыходРго 97 Х.,П р и и е р 11. Измельченный ФосФат Флориды 70-72 ВРЕ загружают в реакторы первой стадии установки вместе с концентрированной 987-ной сернойкислотой. Содержание твердых веществв этих реакторах составляет 26 Х дляконцентрации РО 52 Х, номинальныйрасход 11 м /т получаемой РгО привремени пребывания в реакционных зонах первого и второго этапов 1,5 чобщая циркуляция 25007. устанавливаемая циркуляция на испаритель 40007,Реакционныс условия в различныхреакторах этой первой стадии следующиеф температура 75 и 65 С на первомои втором этапах, содержание твердыхвеществ в пульпе 262. содержание РО