Способ обесфторивания природных фосфатов

(19) (11 в 4 С 05 В 13/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) СПОСОБ ОБЕСФТОРИВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ФОСФАТОВ(57) Изобретение относится к способам твердофазного обесфторированияприродных фосфатов кальция и можетбыть использовано в производствеудобрений. Цель изобретения - пов шение качества готового продукта за счет увеличения в нем концентрации Р О в усвояемой форме при сохрагненни высокой степени обесфторивания, атакже повышение производительности процесса. Способ обесфторивания природных фосфатов заключается в предварительном смешении сырья с нагретым до 30-90 С раствором жидкого стекла плотностью 1,1-1,4 г/см в количестве, соответствующем 0,5- 2,07 БОг от массы фосфата. Полученную смесь обрабатывают фосфорной кислотой и подают на термическую обоработку при 1100-1600 С в присутствии водяного пара. 1 зи. ф-лы, 1 табл.1 31Изобретение относится к способамтвердофаэного обесфторивания природных Фосфатов кальция и может бытьиспользовано в производстве удобрений или минеральной Фосфатной подкормки для сельскохозяйственных животных.Цель изобретения - повышение качества готового продукта за счет увеличения в нем концентрации РО вусвояемой форме при сохранении высокой степени обесфторирования, а также повышение производительности способа.Сущность способа заключается втом, что фосфатное сырье смешивают спредварительно нагретым до 30-90 Сраствором жидкого стекла, обрабатывают фосфорной кислотой и подвергаюттермической обработке при 11001600 С.. Целесообразно использовать раствор жидкого стекла плотностью 1,11,4 г/см в количестве 0,5-2,0 ЯО от веса фосфатного сырья.Основу процесса обесфторивания составляют реакции взаимодействияфосфатного минерала с продуктами дегидратации гидрофосфатов кальция,добавляемых к сырью или образующихся на стадии смешения с фосфорнойкислотой,При подаче реагентов по известному способу кислые Фосфаты кальция,добавляемые или образующиеся на стадии смешения, взаимодействуют с жидким стеклом по реакцииИа, О(ЯО )+Са(Н РО+) Н О -- ф СаНРО +Ба НРОд+пЫО Н О3841 2 35 40 5 Ю 15 20 25 ция),которые при дегидратации переходят в активные метафосфаты, вступающие в реакцию с фосфатным минералом с высокой скоростью, обеспечиваетвысокое качество продукта и интенсивность процесса обесфторивания уже наначальных участках печи при сниженном количестве жидкого стекла,Использование предварительного нагрева раствора жидкого стекла до 30 о90 С позволяет применять разбавленныерастворы, обеспечивающие хорошее перемешивание его с фосфатным сырьем,что также интенсифицирует процесс,.повышает выход Р О в усвояемой форме и снижает расход активизирующихдобавок.Использование жидкого стекла в виде концентрированного расхода и, темболее, силикат-глыбы ухудшает контактреагентов. Поэтому. для получения продукта стандартного качества требуется увеличение их количеств, Рекомендуется вводить жидкое стекло с определенной плотностью 1,1-1,4 г/смВ таблице приведены результатыопытов по обесфториванию Ковдорскогоапатита (СаО 53,4 ; РО 36,0 ), гдедобавка жидкого стекла (в пересчетена ЯО ) составляет 1,О, фосфорнойкислоты (в. пересчете на РО) - 7,0 ,температура обжига 1350 С. Как видно из таблицы, снижение температуры нагрева раствора жидокого стекла менее 30 С приводит к уменьшению обесфторивания и снижению производительности печи а повышео ние температуры свыше 90 С при использовании в качестве нагревательного агента - отработанного пара неФпН О+пЯО Н О. с образованием соединений, которыепри нагревании переходят в малоактивные пирофосфаты. Для осуществленияреакции обесфторивания с достаточ-,ной скоростью требуется увеличениедобавляемых реагентов,В предлагаемом способе сначалак фосфатному сырью добавляют жидкоестекло, которое обволакивает фосфат, преимущественно взаимодействуетс фосфорной кислотой или ее последующей добавкой по реакции НаО пЯ 5.0+Н,РО 4 НО-ИаН РО Образование однозамещенных Фосфатовнатрия (и в небольшом количестве каль 45 50 55 целесообразно, так как такая температура технологически не достижимая.оСнижение температуры менее 30 С требует применения жидкого стекла повышенной плотности (выше 1,4 г/см ) для устранения образования пастообразной массы, которую трудно подать в печи из-за забивания течек, что не позволяет достигнуть требуемой степенн гомогенизации при смешении компонентов и вызывает резкое снижение производительности, ухудшает обесФторивание и качество продукта.Экспериментально показано, что в предлагаемых условиях введение жидкого стекла в количестве 0,5-2,03 1338Б 10 к массе фосфата (0,03-0,1 мольБХО/РО) .обеспечивает хорошее обесфторивание с высокой интенсивностьюи получением продукта, содержащегоне более 0,2 Е У и 39-437 Р 0 в усвояемой форме. Снижение плотностираствора жидкого стекла менее1,1 г/см приводит к образованию настадии смешения шихты с высокой влажностью, что вызывает нарушение процесса гранулирования, и забиванию течек. Увеличение плотности растворазжидкого стекла выше 1,4 г/см приводит к плохой гомогенизации при смешении, что вызывает увеличение количества добавляемых активизирующих реагентов.П р и м е р 1, Жидкое стекло(5,17 Иа О и 15,6 Е ЯО) с плотностью 1,1 г/см нагревают до 90 Си смешивают в шнековом смесителе сКовдорским апатитовым концентратом(35,8 Е Р 0, 53,27. СаО) в количестве 125 кг/т апатита (2,0 Е Б 10). Кполученной смеси добавляют кислоту с25(23,2 Е МО и 7,6 Е Иа 0) плотностью1,4 г/см , нагретое до 30 С, смешивают в шнековом смесителе с апатитовымконцентратом (36,87 Р Ои 52,37, СаО)в количестве 26 кг/т апатита (0,5 ЕБхО ). К полученной смеси добавляют130 кг фосфорной кислоты с концент 40рацией 50 Е Р, 0. Шихта в количестве8 т/ч поступает в 100-метровую вращающуюся печь, где постепенно нагревается до 1350 С. Полученный продукт45содержит, 7,: Р О общ, 42,8; Р,О с.р.42,2, Р 0,18,П р и м е р 3. Жидкое стекло(6,67 БаО и 21,0 Е ЫО) с плот.ностью 1,25 г/см, нагретое до5060 С, смешивают с апатитовым кон-.центратом (36,87. РО и 52,3 Е СаО)в количестве 50 кг/т апатита (1,0%МО). К полученной смеси добавляют130 кг фосфорной кислоты с концент 55рацией 50 Е РО. Шихта в количестве 9 т/ч поступает в 100-метровуювращающуюся печь, где постепенно на 41 4гревается до 1350 С. Полученный продукт содержит, 7: Р О общ. 42,5; Р О с р. 42 1; Р 0 13,Таким образом; предлагаемый способ позволяет улучшить качество готового продукта за счет повьппения концентрации РО в солянокислой форме при сохранении высокой степени обесфторивания (не более 0,2 Е) и.сниженном расходе вводимых компонентов, а также увеличить производительность процесса о 8-10 т/ч. Формула изобретения Температура нагрева жидкогоо стекла, С Производи- Содержание втельность продукте печи,т/ч Русв.Е мас.Е 0,38 37,2 0,20 40,8 0,18 41,1 ОЙ 6 4118 0,15 42,0 30 40 70 90 10 1. Способ обесфторивания природных фосфатов, включающий обработкуфосфатного сырья фосфорной кислотой,смешение с жидким стеклом, термическую обработку в присутствии водяногопара, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества готового продукта эа счет увеличения внем концентрации РО в усвояемойформе при сохранении высокой степени обесфторивания, а также повышенияпроизводительности процесса, фосфатное сырье перед обработкой фосфорнойкислотой смешивают с предварительоно нагретым до 30-90 С раствором жид"кого стекла.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют раст- .вор жидкого стекла плотностью 1,11,4 г/см в количестве, соответствую 9щем 0,5-2,0 Е БО от веса фосфатногосырья,