Способ получения фосфора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 57 В 25/02 НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ ИОАН РЕТЕНИ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юл, 945мических наук ов, Н,(57) Изобретенигии получения ф ЕНИЯ фОСфОРА(21) 3985981/31 (22) 10. 12.85 (46) 07. 12.87. Б (71) Институт хи КазССР (72) С.И, Калмык Н,М. Уланова и Н (53) 661.631 (08 (56) Технология В,А. Ершова. - Л относится к технолофора кислотно-термическим методом. Целью изобретения является повышение выхода фосфора. Способ заключается в обработке фосфатного сырья серной кислотой, взятой вколичестве, обеспечивающем переводв жидкую фазу примесей металлов, содержащихся в фосфатном сырье, разделении образующей пульпы на твердуюи жидкую фазы, Термообработку жидкойфазы ведут при 900 С до полного удаления фосфатов металлов с последующим восстановлением продукта термообработки углеродом при 1200-1250 Св течение 60-90 мин, 1 з.п. ф-лы,2 табл,Изобретение относится к технологии производства фосфора кислотнотермическим методом, используемогодля призодса фосфрной клоты иудобрений.Цель изобретения -повышение выхода фосфора,П р и м е р 1100 г молотогоФосфорита, содержащего, мас, 7,: Р О 1025,20; СаО 39,08; МяО 2,00; А 10 з2,00; Ре О 2,20; НаО 0,26; К О 0,27и прочее смешивают с 66,61 г 947-нойсерной кислоты и вьдерживают при220 С в течение 60 мин. Затем продукт 15разложения обрабатывают 310 г горячей (80 С) воды (Т:Ж = 1:2), фосфатно-сульфатный раствор после отстаивания отделяют декантацией от твердойчасти, сушат и прокаливают при 900 С 20одо полного выделения серы. Образуется 30,78 г продукта, содержащего,мас. Х: РО 80,61; М О 3,51; РеО6,24; МО 2,76; А 1 0 3,61, представляющего собой смесь конденсированных 25фосфатов железа, магния, алюминия итройного М 8-ИаК ультрафосфата, который смешивают с 20,97 г угля (мольное отношение С:РО = 10:1) и загружают в электропечь, где выдерживают 30при 1250 С в течение 90 мин. ВыходР10,74 г, что составляет 97,527по отношению к фосфору, содержащемуся в исходном сырье, или 99,017 кфосфору в полупродукте, поданном навосстановление.По известному техническому решению серную кислоту подают в количестве, обеспечивающем получение в растворе двух молекул фосфорной кислоты 40и одной молекулы монокальцийфосфата.При этом примеси, содержащиеся в фосФатном сырье, остаются в твердой фа,зе в виде шлама, который отделяютот жидкой фазы. Термообработку жидкой фазы ведут при 600 С. Выход фосфора не превышает 647,В табл, 1 и 2 представлены оптимальные режимы проведения процессапри переработке различных по составу 50продуктов термообработки,Следующие два примера расскрываютрасход количества серной кислоты, подаваемой на разложение, в зависимостиот состава исходного фосфатного сырья,55П р и м е р 2, 100 г фосфатнокремнистых сланцев, содержащих,мас.: Р 0 . 13,75; СаО 20,0; М 800,25; А 10 2,0; РеО 1,88; Иа 20 ++ КО 1,3 и прочее, смешивают с 48 г943-ной серной кислоты и вьдерживают.при 220 С в течение 60 минЗатемпродукт разложения обрабатывают 292 ггорячей воды (Т:Ж = 1:2). Фосфатносульфатный раствор после отстаиванияотделяют декантацией от твердой части, сушат и прокаливают при 900 Сдо полного вьщеления серы, Образуется 18,46 г продукта, содержащего,мас, 7: РО 74,33; МяО 2,20; А 1 09,98; РеО 4,30; МдО 3,76, которыйсмешивают с 11,60 г угля (мольное отношение С:Р 0 . = 10: 1) и загружаютв электропечь, где выдерживают при1250 С в течение 90 мин. Выход Р5,83 г, что составляет 97, 137 по отношению к фосфору, содержащемуся висходном сырье, или 99,337 к фосфорув продукте, поданном на восстановление.П р и м е р 3. 100 г фосфатнокремнистых сланцев, содержащих,мас. 7.: Р О, 18,62; СаО 28,64; МяО1,48; А 1,20 4,45; Ре 02,07; МаО ++ К О 1,58, смешивают с 70, 16 г947.-ной серной кислоты и вьдерживаютпри 220 С в течение 60 минЗатемпродукт разложения обрабатывают 340 ггорячей воды (Т:Ж = 1:2), Фосфатносульфатный раствор после отстаиванияотделяют декантацией от твердой части, сушат и прокаливают при 900 Сдо полного выделения серы. Образуется 24,91 г продукта, содержащего,мас. 7: РО 72,90; МКО 5,36; А 10 з8,75; Ре,О 4,44; МО 3,00, которыйсмешивают с 15,35 г угля (мольное отношение С:РО = 10:1) и загружают вэлектропечь, гце выдерживают при1250 С в течение 90 мин. Выход Р7,86 г, что составляет 96,677.,Таким образом, способ позволяетполучать фосфор из любых фосфатныхруд, в том числе из бедных забалансованных руд, а также из руд, содержащих сланцы (примеры 1-3). При этомвысокая восстанавливаемость фосфораиз конденсированных фосфатов, составляющих полупродукт для восстановления 1позволяет достичь при 1200-1250 С идлительности восстановления 60-90 минпрактически полного извлечения фосфора из природного фосфатного сырья.формула и з обретения1. Способ получения Фосфора, включающий разложение серной кислотой1357348 3фосфатного сырья, содержащего примеси соединений магния, алюминия, железа и щелочных металлов, разделение образующейся пульпы на твердую и жидкую фазы, термообработку жидкой фазы и последующее восстановление продукта термообработки углеродЬм при повышенной температуре, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода фосфора, серную кислоту 10 4используют с избытком, обеспечивающим перевод примесных металлов в жидкую фазу, а термообработку ведут до полного выделения серы, с образованием конденсированных фосфатов.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что восстановление ведут при 1200-1250 С втечение 60- 90 мин, а термообработку жидкой фа- зы - при 900 С. Таблица 1 Т, С Са(РО) А 1(РОз) з Ре(РОз)р М 8(РОз)ТройнойМ 8-Иа-К-ульт- рафосфат 1000 1100 1200 1250 Таблица 2 Выход Рв пересчете наРО, 7 по отношению кРО, в Условия восстановПример ПолученоР , г ления Т, С Длительполупродукте фосфорите ность,мин