Способ получения фосфорной кислоты

СНИХ бО С 01 В 52 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ фосфатнротнойкремнеф Нагосульфата к кремнефтор ла обрабат сырья сте серной кис кремнефтористо ватам вводя фатного сыр. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 03 МРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена ОктябрьскойРеволюции ы ордена Трудового КрасногоЗнамени технологический институтим, Ленсовета53) 661,634,2(088.8)56) 1, Авторское свидетельство СССРМу 648514, кл. С 01 В 25/22,.заявл. 3.977,2. Авторское свидетельство СССРИ 551248, кл. С 01 В 25/225,еаявл. 1973 (протощп)54) (57) 1, СПОСОЬ ПОЛУЧЕНИЯ фОСфОРЙОЙ КИСЛСГЫ: вюпочающнй обработку ого сырья смесью серной и обофосфорной кислот в присутствиитористоводородной кислоты, отделение продукционного раствора от осадка дигидрата сульфата кальция, промывку .осадка и возврат цромнвных вод на ста дию разложения фосфатного сырья,"о тл и ч а ю ш и й с я тем что с целью уменьшения потерь фтора с дигкдратомальпия и снижении расходаистоводородной кислоты, скачаывают 37 56% фосфатногохиометричесизм количествомлоты оборотной фосфорной иводородной кислотами, ат остальное количество фос-ья и серной кислоты,2, Способ .ш и. 1 о т л и ч а ю 1 п и й с я тем, что кремнафторнстоводородную кислоту ввоаят в количестве 0,3.064 мас, % от исходного фосфатного фсырья.Изобретение относится к сернокислотным способам переработки фосфатного сырья в эгсплуатационную фосфорную кислоту, которая широко используется дляпроизводства минеральных удобрений. 5Известен способ получения экстракционной фосфорной кислоты путем разложения фосфвтного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами с добавлением в ревкО пионную массу фтористого водорода в количестве 1-2% от массы вводимого фосфатного сырья Гв пересчете на 100% НГ для предотвращения инкрустирования абсорбционного оборудования окисью крем ния Г 135 Недостатками известного способа являются большие потери фтора с твердой фазой и вице малорастворимого Фторица калия и увеличение коррозионной активности фосфорнокислотных раствороВ в присутствии Н Г(скорость коррозии нержавеющих сталей в.сернофосфорнокислотнйх растворвхр содержащих Ор 5 - 2% НГ возрастает в 25 200 раз). 20 Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорйой кислоты, включающий обработку фосЗО фатного сырья смееью серной и оборотной фосфорной кислот, в присутствии кремнефтористоводородной кислоты, отделение продукционного раствора от. осадка дигидрата сульфата кальция фильтра.ней, . промывку осадка и возврат промывных вод на стадию разложения фосфатного сырья, Кремнефтористоводородную кислоту вводят в количестве 18 мас. % от исходного фосфатного сырья, процесс ведут при 80-82 С, Производительность фильтра-, ции по сухому осадку составляет 1000 кГ/м ч, степень разложения сырья 98-99,5%, потерь фтора с дигидратом сульфата кальция - 0,2% 2 1Недостатком этого способа является значительные потери фтора с дигидратом сульфата кальция ибольшой расход кремнефтористоводородной кислоты.Целью изобретения является уменьшение потерь фтора с дигидрвтем судьфата, кальция до 0,14-0,18% и снижение расхода кремнефтористоводородной кислоты до 0,3 0,9% от исходного фосфвтного сырья.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фосфорной кислоты, заключающемуся в обработке фосфатного сырья смесьм серной и оборотной: фосфорной кислотами в присутствиикремне 4 тористоводородной кислоты, отделении продукционного раствора от осадка дигидрата сульфата кальция, промывке осадка и возврате промывных вод на стадию разложения фосфатного сырья, причем сначала обрабатывают 37-50% фосфатного сырья стехиометрическим количеством серной кислоты, оборотной фосфорной и кремнефтористоводородной кислотами, а затем вводят остальное количество фосфатного сырья и серной кислоты. К тому же кремнефтористоводородную кислоту вводят в количестве 0,3 0,9 мас. % от исходного фосфатного сырья.Сущность способа заключается в следующем.На первую стадию подают всю оборотную фосфорную ,кислоту (смесь первого и второго фильтров), кремнефтористоводородную кислоту (в пересчете на 100% Н 251 Р) в количестве 0,3 0,9 мас. % от исходного фосфатного сырья, 37-50% фосфатного сырья и стехиометрическое количестЬо серной кислоты На первой стадии процесс протекает при содержании в жидкой фазе пульпы .20-22% РОб у 1,6-1,8% фтора и температуре 70-85 о С в течение 1,5- 2 часов, На данной стадии получают хорошо фильтрующийся осадок (производительность фильтрации 1100 1180 кг/ЬА) с низким(0,04 0,06%) содержанием фтора вНа второй стадии полученную, пульпу смешивают с остальным количеством фосфатного сырья и серной кислоты, в .жид- кой фазе поддерживают.содержание 27- 307 Р 05 и 2,0-2,4% фтора. Взаимодействие реагентов протекает при темпеоратуре 75-85 С в течение 1,5-2 часов. Производительность фильтрации продукционной пульпы, направляемой на ввкуумфильтр, составляет 1000-1080 кг/(мч),В отбросном сухом фосфогипсе содержится, 0,14-0,18% фтора, Коэффициент разложения фосфвтного сырья - 98-99,5%.П р и м е р 1, В первый,екстрактор рабочим обьемом.300 м. подают 19 т/ч апвтитового концентрата, 1,6 т/ч 92% серной кислоты, 156 т/ч оборотной фос-. форной кислоты, ,содержащей 18,3% Р О. и 1,29% фтора и 4,5 т/ч 10%-ной кремнефтористоводородной кислоты. Взаимодействие ревгента протекает при температуре 75 С в течение 1,8 ч, В жидкой фазеополученной пульпы содержится 23.,6% РО и 1,7% фтора, а в твердой фазе - 0,06% фтора. Во второй реактор с рабочим объемом 360 м вводят пульпу с первой стаЭ3 101:7дии, 31 т/ч апатйтового концентрата,29 т/ч 92%-ной серной кислоты, Притемпературе 78 С происходит разложеРние фосфатного сырья и кристаллизациядигидрата сульфата каа цяи в течение 51,9 ч. В газовую фазу выделяется 15 т/чфтористых соединений. 242 т/ч дигидратной пульпы расфильтровывают и промывают на карусельном вакурильтре с рабочей поверхностью 80 м, Производи-. Ятельность фильтрации пульпы в пересчетена сухой осадок 1000 кг/(мч), Содер жание фтора в сухом фосфогипсе - 0,18%,Получают 64 т/ч 41,4%-ной продукционной фосфорной кислоты. Коэффициент вьпсо 15да Р О 97,5%,П р и м е р 2. В первый экстракторс рабочим объемом 300 м подают 23 т/чапатитового концентрата, 21,8 т/ч92%-ной серной кислоты 1678 т/ч обо-. 20ротной фосфорной кислоты, содержащей16,1 Р Ои 1,15% фтора и 3,2 т/ч10%-ной кремнефтористоводородной кислоты. Взаимодействие реагентов осуществляют при температуре 78 С в течение 251,8 часа. В жидкой фазе полученнойпульпы содержится 20% Р 2 Ои 1,6%фтора, а в твердой фазе - 0,08% фтора,Во второй реактор с рабочим объемом360 м вводят пульцу с первой стадии, 5 О330 т/ч апатитового концентрата, 28 т/ч92%-ной серной кислоты, При темепрату-.оре 80 С ведут разложение фосфатногосырья и кристаллизйию дигидрата сульфата . кальция.в течение 1,9 часа. Наобеих стадиях в газовую фазу выделяетсяИ15,9 т/ч воды и 0,16 т/ч фтористыхсоединений, 257 т/ч дигидратной пульпы расфильтровывают и,промывают на1 Якарусельном вакуум-фильтре с рабочей46поверю 80 мф . Нроидн;фильтрации пульпы в пересчете на,.сухойрсадок 1060 кг/(м ч) . Получают.73 т/ч 38,7%-ной продукционной фосфор-ной кислоты, Содержание. фтора в сухомфосфогипсе - 0,16%. Коэффициент выхода45Р О, 98%,П р и м е р, 3. В первый экстракторс рабочим объемом 300 м подают 6734.27 т/ч дпатитового концентрата, 28,2 т/ч92%-ной серной кислоты, 172,2 т/чоборотной фосфорной кислоты, содержащей 19,7% Р Ои 16% фтора и 16 т/ч10%-ной кремнефтористоводороднойкислоты. Взаимодействие реагентов осу,ществляют при температуре 82 С втечение 1,8 часа. В жидкой фазе лолученной пульпы содержится 19,7% Р 2 Ои1,6% фтора, а в твердой фазе - 0,04%фтора. Во второй реактор с рабочим объеом 360 м вводят пульпу с первой ста 3дии, 27 т/ч апатитового концентрата,25,5 т/ч 92%-ной серной кислоты. Притемпературе 82 С происходит разлоиа. ние фосфатного сырья и кристаллизациидигидрата сульфата кальции втечение 1,9 ч..В газовую фазу выделяется 16,2 т/чводы и 0,16 т/ч фтористых соединений.262 т/ч дигидратной пульпы расфильтровывают и промывают на карусельномвакуумфильтре с рабочей поверхностью80 м. Получают 77,7 т/ч 37,3%-нойпродукционной фосфорной кислоты. Производительность фильтрации пулЬпы (вцересчете на сухой .осадок). 1080 кг/(мч) . Содержание фтора в сухом фосфогипсе - 0,14%, Коэффициентвыхода Р 05- 98,8%,При подаче фосфатного сырья меньше37% и соответствующего количествасерной кислоты на первую стадию температура пульпы становится киже 70 фС, дигидрат сульфата кальции осаждается внеблагоприятных условиях, что приводитк снижению производительности фильтрции до 900-980 кг/(мч). Прк подачефосфатного сырья больше 80% от всего.,количества на первую стадию повьппаетскконцентрация Р 2 Обдо 23-24% к температура до 88-88 О С, что приводит к до. полнительному гидролизу крэмнефтоРкц. ионов и повыщенйю содержания фтора аосадке.Данный способ, по сравнекао с прототипомпозволяет уменьшитьв 1,2 раза потери фтора с дигидратом суаьфатакальция; в 7,5 раза сократичь расходкремнефтористоводородной кислоты. Заказ 3467/25 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113038, Москва, Ж 35, Раушская набд, 4/8