Способ получения фосфорной кислоты

1039876 1изобретение относится к способу.получения эксгракционной фосфорнойкислоты, используемой в производствеминеральных удобрений.Известен способ получения фосфорнойкислоты, включающей разложение фосфатного сырья смесью серной и фосфорной: кислот и охлаждение пульцы воздухом Я. Недостатком. способа является боль- Юшой расход используемого для охлажденияпульпы воздуха, составляющего2 тыс. нм/г на 1 т/ч нагрузки пофосфатному сырью, что требует большихразмеров абсорционной аппаратуры и 15увеличивает абсолютное количество выбросов в атмосферу.Наибопееблизким по технической. сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорной кис Олоты, включающий смешение серной ифосфорной кислот, разложение фосфатного сырья смесью кислот в экстрактореи охлаждение пульпы воздухом при 4050 С, влагосодержащем 30-150 г/кг 25осухого воздуха, При этом воздух барботирует через слой 2 .Недостатками способа являютсябольшой расход воздуха, равный 2, 5 -3, 0 тыс. нм на 1 т/г нагрузки по фоо 5фатному сырью, необходимость его предварительной подготовки : (сушка, подогрев), высокое до 2 содержаниефтора в пульпе, большие затраты наабсорбционное оборудование в свяэи с35большим объемом отходящих газов инерентабельностью получения из нихкремнефтористоводородной кислоты, бурное пенообразование;ри больших расходах воздуха, что ограничивает удельную 4 О. производительность экстрактораи приводит к большому выносз брызг РО 5из пульпыеЦелью изобретещи является снижение,содержания фтора в фосфорной кислоте,совращение расхода воздуха при одновременном упрощении процесса,Укаэанная пель достигается тем, что согласно способу получения фосфорной кислоты, включающему разложение 50фосфатного сырья серной и фосфорной кислотами, серную кислоту диспергируют в слой пуиьпы воздухом при давлении 1 5-5,0 атм с последующим отделением осадка отйродукэа, при этом одиовремеи но воздух охлаждает пульпу.Целесообразность выбранных интервалов процесса объясняется следующим. 2При давлении воздуха ниже 1,5 атм степень диспергации серной кислоты резко снижается, что приводит в конечном итоге к снижению поверхности контактирова- ния и, как следствие; к уменьшению удельной производительности экстракционной аппаратуры и местным перегревом пульпы. Повышение давления выше 5 атм энергетически нецелесообразно, так как показатели процесса практически не изменяются. Благодаря совместной подаче, воздух осушается и становится практически сухим. При этом, в зависимости от влажности в атмосфере, он может нагреться на 3-5 С за счет теп, олоты растворения Н 25 О 4, что практически не скажется на его свойстве как хладоагента. Поэтому эффективность охлаждения предложенным способом реэ. ко возрастает, что приводит к умень шению расхода воздуха. Благодаря диопергации серной кислоты в слое пульпы, увеличивается поверхность контактирования серной кислоты с фосфатом, что приводит.в конечном счете к увеличению скорости разложения. Присутствие воздуха непосредственнов зоне контакта серной кислоты с фосфатом и диспергация серной кислоты в слое дает. возможность избежать.локальных перегревов в пульпе, что приводит к увеличе.нию степени извлечения РО, и тем самым увеличить удельную производительность экстракционной аппаратуры. При, вэаимодействии фоссырья с серной и фосфорной кислотами наблюдаесся выделен ние фтора в газовую фазу в виде соединенийб(Г 4 И Н т . Непосредственный контакт жидкой фазы (пульпы) с серной кислотой и воздухом. создает благоприщ ные условия для диффузии этих газов в., воздушные пузыри, откуда диффундировать снова в жидкую фаэу значительно труднеетак как скорость диффузии в жидкостях на 3-4 порядка ниже, чем в газах, а время пребывания пузырька воздуха в пульпе изменяется 1-2 с. По этой причине содержание фтора в отработанном воздухе значительно выше, чем при обычном барботировании.П р и м е р, В экстрактор подают 30 т/ч апатита и 75 т/ч оборотной фосфорной кислоты, В образовавшуюся пульпу дис;ергируют воздухом из атмосферы давлением 5 атм 32 т/ч серной кислоты. Разложение ведут при 98 С,о соотношение Т: Х равно 1; 2. Газы с температурой 75 С из экстрактора в щажесфюве 50 нм /т апатита, содержа 5,93 ,04 О. Составатель Ю. фигельсредактор Т. Кугрышева ТехрщЯ, Гергель. Корректор А. Тяско 805/22 Тираж .471ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,исное Заказ. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород,ная,3 1039876 4 ,щие 4, 41 гУнмфгора и влагосоаержа- ной кислоты позволяет уменьшить сонием 250 г/кг сухого газа направляют держание фтора в продукте до 0,91- . в систему абсорбции. В абсорбционной 1,38 вес, % (вместо 2, 0-2, 2% по иэаушарате полученные газы орошаютвестному способу) и в 10 раз снизить кремнефтористоводородной кислотой, .со 5 расход воздуха. держащей: 2% Н Вью . В результате Реализация предлагаемого способа получают 13% кремнефтористоводородВую позволяет упростить процесс за счет кислоту, содержащую О 1 "вес.% РОф исключения стадий подогрева и сушки а из экстрактора фосфорную кислоту, . воздуха повысить удельную производи- содержащую 37 вес,% РО и О., 9 вес. 10 тельность экстрактора на. 10-15%, гора, возможность избежать местных перегВ таблице. представлены результаты ревов пульпы и дает возможность полу- опытно-промышленных испытаний предла- чать кремнефтористоводороцную кисло гаемого способа. ту с низким содержание РОу (приКак видно из таблицы, реализация 15 концентрации Н 5 Г 6 = 10,3-13, 6 вес,%, предлагаемого способа получения фосфор- содержание Р О не превышает О, 1 вес.%.с