Способ получения фосфорной кислоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 101767 СО 1 Вгь ПО ДЕЛ ИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЕЛС ВУ Н АВТОРСКОЬЮ СВ АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЮЕНИЙ."И ОТНРЬГП 1:(56) 1., Авторское свидетельство СССРУ 685624, кл. С 01 В 25/22,опублик. 1979.2. Патент США Р 3522004,кл. 23-165, опублик, 1970.,(54)(Я) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. ФОСФОРНОЙКИСЛОТЫ, включающий. смешение фосфатного сырья с рециркулируемой пульпой его разложение при повышенной температуре серной кислотой, подаваемой ввосходящий поток пульпы перед ее охлаждением.в вакуум"испарителе с по"следующим. отделением осадка сульфата в. кальция от продукционной кислотыФильтрацией, его промывкой и возвращением промывных вод в процесс, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельинтенсификации процесса за счет повышения скорости Фильтрации, сернуюкислоту и пульпу подают на смешение всоотношении 1:(75-120), а Фосфатноесырье и пульпу смешивают в течение.0,1- 1 мин при соотношении 1 й(150-240)1 ,1017 б 72Изобретение относится к получениюэкстрдкционнОЙ фосфорнОЙ кислОты широко используемой в производстве ми"неральных удобрений,Известен способ получения фосфор"ной кислоты путем разложения фосфатного сырья серной и оборотной фосфорной кислотами, кристаллизацией и от"делением осадка сульфата кальция отпРОдукционной фосфорной кислоты, покоторому серная кислота предварительно смешивается с оборотной фосфорнойкислотой и рециркулируемой пульпой,поступающей из вакуум-испарителя, приэтом соотношение фосфатного сырья и 1рециркулируемой пульпы изменяется впределах (40-120).1, а концентрациясерной кислоты в жидкой фазе пульпысоставляет 3,0-4,53 1 3Наиболее близким к изобретению по 2техницаской сущности и достигаемомурезультату является способ полученияфосфорной кислоты по которому реакционная пульпа циркулирует через устРойство, состоящее из двух реакторов,3.соединенных трубопроводами, в одномнаправлении, Первый из реакторов находится под вакуумом, второй - податмосферным давлением. Во избежаниеконтакта фосфатного сырья с концент- зрированной серной кислотой точки ихввода размещены в объеме реакторов.Серную кислоту вводят в пульпу передее подачей в первый реактор. Фосфатное сырье смешивают с оборотной фос" з35форной кислотой и подают. во .второйреактор. Объемное соотношение пульпыфосфатного сырья и реакционной. пульпы1:б 7. Линейная скорость движения пульпы вниз по первому реактору - 1,05 м/40/мин, Тепло, выделяющееся в результате экзотермической реакции кислотногоразложения Фосфатов, отбирается впервом реакторе, Движение пульпы поциркуляционному контуру осуществляется с помощью высоко производительногоциркуляционного насоса, СоотношенияФосфатного сырья к пульпе и сернойкислоты к пульпе 1:114 и 1:147 соответственно 2 ,50 Недостатком известного способа является невысокая скорость фильтрации осадка Фосфогипса не более 780 кг/м 2 а также сложность его аппаратурного оФормления, обусловленная 55 необходимостью создания высокой кратности циркуляции пульпы, что требуетиспользования высокопроизводительного циркуляционного насоса.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса получения экстракционнойфосфорной кислоты,Поставленная цель достигается сме-.шением в течение 0,1-1 мин фосфатногосырья с пульпой в соотношении 1:(150 О 240), разложения сырья при повышенной температуре, охлаждения получен"ной пульпы в вакуум-испарителе с предварительным ее смешением с серной кислотой при соотношении серной кислоты5 и пульпы 1:(75-120), отделения осадкасульфата кальция фильтрацией с последующей его промывкой и возвращениемпромывных вод на смешение с фосфатнымсырьем.О П р и м е р. В реактор разложенияобъемом 450 мЗ в центральную шахту сустановленным в ней импеллером загружают иэ смесителя фосфатного сырья190 т/ч суспензии, содержащей 50 т/цапатита и 140 т/ц оборотной фосфорной кислоты, и рециркулируемую пульпув количестве 7500 т/ц. Пульпу смешивают с апатитом в течение 0,1 минпри соотношении 150:1 и смесь направляют в реакционную зону, в которуютакже поступает охлажденная после вакуум-испарителя пульпа в количестве3799 т/ч, содержащая серную кислотув соотношении 7: 1. Разложение фосфата ведут при 75 С при соотношениижидкой и твердой фаз в пульпе 2:1.Из реактора пульпа в количестве3750 т/ч поступает в вакуум-испаритель затопленного типа, в восходящийпоток которого подают 933 сернуюкислоту в количестве 49 т/ч.со скоростью 2 м/с, При этом серная кислотараэбавляется в 27 раз. содержаниеР 0 в жидкой Фазе пульпы - 304. Продукционную пульпу в количестве 240 т/чнаправляют в зону кристаллизацииобъемом 450 м , где происходит выра 3щивание полученных в первой зоне кристаллов при 70 С. Из зоны кристаллизаОции пульпу подают на вакуум-фильтр,Удельный съем по сухому осадку800 кг/м 2,В таблице представлена зависимость удельного съема осадка гипса от соотношеря серной кислоты и пульпы времени смешения фосфатного сырья и пульпы и их соотношения,: -1017672 . Удельный съемгипса,кг/м ч Параметры разлф Примечанияв ювеСоотношение сернойкислоты и пульпы 1:74 780 800 850 97,598,098,098,598,598,598,5 Увеличиваютсяэнергозатраты 1:75 1:85 1:90 900 1: 100 950 1: 120 1000 1:121 1000 Соотношение фосфатного сырья ипульпы 1:49 790800 850 950 100098,0 98,0 98,5 98,5 ф 98,5 98,5 1:150 1: 180 1:210 1:240 1;241 1000 Увеличиваются энергозатраты Время смеше"ния, мин 0,05 750 О, 900 0,5 1000 1 850 1,1 780 9 ю 5 98,0 Необходимо уве" личение объема 98,0 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Как. видно иэ таблицы, при соотно- ного съема осадка) вследствие неравшении серной кислоты и пульпы менее номерности распределения фосфатного 1:75 ухудшается процесс разлежения сырьем в объеме реакционной пульпы. фосфата вследствие того, что при бо" При соотношении более 240:1 резко лее высокой в этом случае концентра- увеличиваются энергоэатраты при пракции серной кислоты образуется суль- тически не изменяемых коэффициенте фатные корки на зернах фосфата и по- разложения и удельном съеме сухого нижается.однородность кристаллов суль- осадка с фильтра. Фата кальция, При соотношении болееТаким образом, предложенный спо:1 не происходит существенных соб получения, фосфорной кислоты позулучшений по съему тепла и однород- воляет сократить время разложения ности кристаллов сульфата кальция, фв фосфата, получить однородные кристала Расход энергии увеличивается. лы сульфата кальция .и снизить мощностьПри соотношении фосфатного .сырья перемешивающих устройств при одновреи пульпы менее 150: 1 становится за- менной интенсификации и упрощении метным ухудшение показателей процес- процесса в целом. Удельный съем су 2 са (коэффициента разложения, удель- И хого осадка с фильтра 800"1000 кг/м ч.ВИИИПИ . Заказ 3467/25 Тираж 471 Подгисное