Способ переработки фосфоритов

И 1 56862 Союз Советских оциалистически ИЗОБРЕТЕН спублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ) М, Кл.2 С 05 В 11/О с присоединением заявкиГосударственнык комитет Совета Министров СССР по делам изобретений 3) Приоритетпубликовано 15.08,77, Бюллетень30ата опубликования описания 10.10.77 631,89 (088.8 н открытии) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФОР Изобретение относится к способам переработки фосфоритов путем их разложения серной и азотной кислотами в присутствии сульфатов щелочных металлов или аммония и может быть использовано в производстве ми неральных удобрений.Известен способ переработки фосфоритов путем их разложения смесью азотной и серной кислот. Полученную пульпу аммонизируют, смешивают с хлористым калием и с ре туром, гранулируют, сушат и охлаждают 11.Недостатком этого способа является низкая концентрация питательных веществ в продукте.Известен также способ переработки фос форитов, включающий их последовательное разложснис азотной и серной кислотами, введение сульфата аммония, отделение фосфогипса фильтрованием, его промывку и возвращение промывных растворов в цикл 121. 20Недостаток такого способа состоит в большой продолжительности процесса разложения фосфоров (4 ч) и низкой производительности фильтрации фосфогипса (25,6 т/м 2 сут). 25 Целью изобретения является ускорение процесса разложения фосфоритов и фильтрации фосфогипса. Цель достигается тем, что разложение азотной кислотой ведут сначала до рН 3,5 - 4,0, а затем до рН 1,8 - 2,2. 30При этом сульфат аммония вводят на стадии разложения фосфоритов азотной кислотой до р 1-1 3,5 -- 4,0.Кроме того, промывные растворы вводят на стадии разложения фосфоритов серной кислотой.В результате продолжительность процесса разложения сокращается на 1,2 - 1,3 ч, а производитсльность фильтрации фосфогппса повышается в 1,56 - 1,64 раза.П р и м е р 1. Разложение фосфорита (Р,Ов 27,3%, СаО 41,1%, МдО 2,25%, Р 264%) проводят в условиях непрерывного технологического процесса на установке, состоящей из 5 каскадно расположенных реакторов (сталь 1 Х 18 Н 9 Т), оборудованных мешалками с элсктроприводами, водяными банями и контактными тсрмометрами. Дляравномерного дозирования раствора сульфата аммония, азотной и серной кислот, оборотного раствора используют делительные воронки. Фосфорит подают порционно, через каждые 90 с с помощью шпателя со скоростью 2 кг/ч.В первый аппарат каскада подают 38%- ный раствор сульфата аммония, полученный после кар бона тной конверсии фосфогипса, содержащий 20 гл карбоната и 20 г/л бикарбоната аммония и 47%-нуо азотную кислоту до рН 4,0, Процесс ведут при 50 - 55 С, Пульпа псретекает во второй аппарат, куда поступает 47% -ная азотная кислота до рН 2,2 при 50 - 55 С, а затем в третий аппарат, где кон568623 30 Формула изобретения1. Способ переработки фосфоритов, включающий их последовательное разложениеазотной и серной кислотами, введение сульфата аммония, отделение фосфогипса филь 45 трованием, его промывку и возвращениепромывных растворов в цикл, отличающ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса, разложение азотной кислотой ведут сначала до рН 3,5 - 4,0, а затем до рН 1,8 - 2,2.50 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что сульфат аммония вводят на стадии разложения фосфоритов азотной кислотой дорН 3,5 - 4,0.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,55 что промывные растворы вводят на стадииразложения фосфоритов серной кислотой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Позин М, Е. Технология минеральных60 солей, Л Химия, 1974, с, 1331 - 1336.2. Тезисы докладов И Всесоюзной научной конференцни по технологии неорганических веществ и минеральных удобрений,Одесса, 1972, с. 10. 40 95,9 99,0 94,9 3тактирует с остальным количеством азотной кислоты при 50 - 55 С. В четвертый аппарат каскада вводят оборотный раствор и 92/оную серную кислоту при 70 С, а в пятом аппарате проводят агитацию пульпы при той же температуре до концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы, равной 13 - 18 г/л,Часовые расходы всех реагентов составляют; 47%-ной азотной кислоты:до рН 4,0 - 0,394 кг или 0,3 лот рН 4,0 до рН 2,2 - 0,330 кг или 0,25 л от рН 2,2 до подачи всей нормы азотнойкислоты на 3 подстадию азотнокислотной стадии (0,937 кг или 0,72 л) 38%-ного раствора сульфата аммония:2,1 кг или 1,73 л92%-ной серной кислоты:0,92 кг или 0,5 л.Время пребывания пульпы в пяти аппаратах каскада составляет соответственно 6; 12;45; 30; 75 мин при суммарном времени процесса 168 мии или 2,8 ч. Расход реагентов в пересчете на 100 о/о составил, кг/т фосфорита;Азотная кислота 390 Серная кислота 426 Сульфат аммония 400Пульпу, выходящую из 5 аппарата, фильтруют на воронке Бюхнера через два слоя ткани ПЦ (артикул 86006). Фосфогипс промывают в режиме двукратного противотока (при расходе воды на отмывку фосфогипса 1340 кг/т фосфорита). Промывные воды возвращают в процесс па серпокислотную стадию.Производительность фильтрации фосфогипса составляет (т/ма сут) - 40,0 при высоте слоя осадка на фильтре - 60 мм.Коэффициенты, о/о;Извлечения РО 5Отмывки РО 5Выхода Р,О 5Влажность фосфогипса, /о.После основной фильтрации 46,7 После промывки 36,4 Состав нитратно-фосфатного раствора, г/л:РОз 149 в 1 НЯО 4 13 - 18СаО 3 - 5П р и м ер 2. В первый аппарат каскада подают 38/о-ный раствор сульфата аммония, содержащий 20 г/л карбоната и 20 г/л бикарбоната аммония и 47/,-ную азотную кислоту до рН 3,5; процесс ведут при 50 - 55 С. Пульпа леретекает во второй аппарат, куда поступает 47/о-ная азотная кислота до рН 1,8 при 50 - 55 С, а затем в третий аппарат, где контактирует с остальным количеством азотной кислоты при 50 - 55 С. В четвертый аппарат каскада вводят оборотный раствор и 92%-ную серную кислоту при 70 - 72 С, а в пятом аппарате проводят агитацию пульпы при той же температуре до концентрации 4серной кислоты в жидкой фазе пульпы, равной 13 - 16 г/л.Часовые расходы всех реагентов составляют;5 47 о/о-ной азотной кислоты:до рН 3,5 - 0,436 кг или 0,33 лот рН 3,5 до рН 1,8 - 0,392 кг или 0,30 лот рН 1,8 до подачи всей нормы азотнойкислоты на 3 подстадию азотнокислотной 10 стадии (0,833 кг или 0,64 л)38%-ного раствора сульфата аммония:2,1 кг или 1,73 л92%-ной серной кислоты:0,92 кг или 0,5 л15 Промывных вод 2,8 л.Время пребывания пульпы в пяти аппаратах каскада составляет соответственно 4; 8;45; 30; 75 мин при суммарном времени процесса 162 мин или 2,7 ч.20 Расход реагентов (в пересчете на 100/о)составляет, кг/т фосфорита:Азотная кислота 395Серная кислота 423Сульфат аммония 397 25 Г 1 роизводительность фильтрации фосфогипса 42 т/мсут при высоте слоя на фильтре 61 мм,Коэффициенты, о/,:Извлечения Р 90 о 95,7Отмывки Р,Оз 99,7Выхода РОз 95,4Влажность фосфогипса, о/о:После основной фильтрации 44,5После промывки 34,9 85 Состав нитратно-фосфатного раствора, г/л:Р 205 153 в 1Нв 804 13 - 16СаО 3 - 5