Способ получения фосфорной кислоты

О П И С А Н И Е 244313ИЗОЬЕЕТИНИЯ боюз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 26,Ч.1968 ( 1236865/23-26 Кл. 121, 25/18 исоединением заявкиПриоритет МПК С Комитет по делам изобретений н открыти ари Совете Министрое СССР, Зензинов, С. Д. Эвенчикунии, А. В, Скориченко,1. Маслов аявитель ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ Прим е 1000 кг той тонин11% 35%8%,15 оУ р 1. Дигидра апатитового т помола, сод ракции разм(((ный процесс.сонцентрата стандартержащего, лтк:ером 150 в 275 - 15040 - 7540 Кроме того, предлагается цесса разложения в полу вводить для стабилиза ьфата кальция в пульпуией тонкую фракцию фосфо при проведении гидратном режиии полугидратаперед фильтра- рита. промесул Изобретение относится к области переработки фосфоритов на экстракцпонную фосфорную кислоту. Известен способ получения фосфорной кислоты путем разложешгя фосфорита смесью серной и оборотной фосфорной кислот при б 8 в 1 С и концентрации серной кислоты 0,2 - 6,0% Юз, фильтрации пульпы с получением осадка дигидрата сульфата кальция, полугидрата сульфата кальция плп ангидрида сульфата кальция, промывки осадка с последующим смешением промывных вод с частью полученной фосфорной кислоты и серной кислотои и возвратом смеси на стадшо разложения фосфорита.Степень разложения фосфорита составляет 97 98 о(оС целью повышения степени разложения фосфорита до 100% и сокращения расхода серной кислоты на 1,б 5 - 7% предлагается предварительно разделять фосфорит на грубую н тонкую фракции и после разложения этих фракций смесью кислот серной и фосфорной подвергать их смешению, а затем фильтрации по известному способу. обрабатывают 3022 кг оборотного раствора О фосфорной кислоты нсонцентрацией 29% и при50 - 70 С в течение 0,5 - 5 лтин и разделяют на фракции. Прп этом 150 кг грубой фракции апатптового концентрата и 222 кг фосфорной кислоты отделяют от тошсой фракции фосфа та, содержащей 850 кг твердого фосфорпта,2800 кг раствора.Грубую фракцию фосфата обрабатывают138 кг 93%-ной НеЬОт в течение 7,5 чпс прп 95 С, соотношении Ж: Т=2,5: 1 и отсутствии О свободной серной кислоты в условиях кристаллизации полугидрата сульфата кальция,Пульпу, содержащую тонкую фракцшо фосфата, в количестве 780 кг твердого вещества и 2570 кг жидкого разлагают серной кислотой в 5 количестве 840 кг 93%-ной НеЯОт в течение3,0 час при 70 - 75 С (Ж: Т=2: 1) прн избытке свободной серной кислоты 1,5% ЯОз в условиях кристаллизации дигидрата сульфата кальция. На эту же стадию процесса направ- О ляют пульпу полугидрата сульфата кальция,полученную после разложения грубой фракции в течение 7,5 час в количестве 510 кг. В ходе процесса разложения происходит пере- кристаллизация полугидрата сульфата кальция в дигидрат.Полученную пульпу дигидрата сульфата кальция в количестве 4700 кг обрабатывают 300 кг пульпы из сепаратора, содержащего 70 кг тонкой фракции апатита в фосфорной кислоте при соотношении Ж: Т=2: 1, температуре 65 С в течение 1,5 час. При этом вся свободная серная кислота вступает в реакцию, и в продукционной фосфорной кислоте, полученной после фильтрования пульпы, практически не содержится свободной серной кислоты,В ходе процесса в газовую фазу выводят 200 кг воды и фтористых соединений, На фильтрацию направляют 4800 кг продукционной пульпы. В результате фильтрования и противоточной промывки получают 1210 кг (32-ной по Р.О,.-) фосфорной кислоты и 3022 кг оборотной фосфорной кислоты, которую вновь используют в процессе сепарации апатита. Выход продукционной фосфорной кислоты 98/,.Пример 2. Чигидратный процесс.1000 кг апатитового концентрата стандартной тонины помола (см. пример 1) обрабатывают в сепараторе 7000 кг циркулирующей пульпы, содержащей 2000 кг СаЯО 2 НзО и 5000 кг (32 -ной по РзО;) НзРО при температуре 65 С в чечение 5 - 10 мин. После сепарации выводят грубую фракцию апатита с фосфоритом в количестве: твердого 450 кг, жидкого 750 кг (всего 1200 кг) и тонкую фракцию апатиз а в количестве: твердого 2550 кг и жидкого 4250 кг (всего 6800 кг),Грубую фракцию фосфата в смеси с дигидратом сульфата кальция обрабатывают смесью серной и фосфорной кислот, содержащей 138 кг 93 о -ной НзБО и 425 кг 29% -ной НзРО при температуре 70 - 75 С и времени обработки 2 час в условиях кристаллизации дигидрата сульфата кальция. Тонкую фракцию фосфата в смеси с фосфорной кислотой и дигидратом сульфата кальция разделяют на две части, из которых большую часть, содержа щую 780 кг апатитовой фракции, 1560 кг Са 50 2 Н О, 3900 кг фосфорнои кислоты, обрабатывают смесью 2597 кг оборотной фосфорной кислоты концентрации 29% и 840 кг 93/о-ной серной кислоты вместе с предварительно прореагировавшей грубой фракцией в течение 3 час при температуре 70 - 75 С К: Т=2; 1), избытке свободной серной кислоты до 1,5 - 2% ЬОзПрореагировавшую пульпу в ходе разложения на данной стадии непрерывно выводят из процесса в количестве 4440 кг, подают на стадию обработки частью пульпы, содержащей тонкую фракцию фосфата, и непрерывно рециркулируют на сепаратор в количестве 7000 кг, 4440 кг пульпы обрабатывают 560 кг трынкой фракции пульпы из сепаратора в те 5 Ю 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 4чение 1,5 час при температуре 65 С. В результаге фильтрования и противоточной промывки получают 1210 кг (32/о-ной по РзО,.;) фосфорной кислоты. Коэффициент использования фосфатного сырья составляет 98%.П р и м е р 3. Полугидратный процесс, 1000 кг апатитового концентрата стандартного помола (см. пример 1) обрабатывают 2395 кг 54,1 -ной 1-4 РО, в сепараторе в течение 0,5 - 5,0 иин при температуре 65 - 80 С. При этом 150 кг грубой фракции апатита и 360 кг фосфорной кислоты отделяют от тонкой фракции, содержащей 850 кг твердого и 2035 кг жидкого.Грубую фракцию фосфата обрабатывают 138 кг 93 о/о-ной Н.50 в течение 7 час при температуре 85 - 90"С в условиях кристаллизаиии полугидрата сульфата кальция, Пульпу, содержащую тонкую фракцию фосфата, в количестве 780 кг твердого и 1875 кг жидкого из сепаратора направляют на разложение серной кислотой в количестве 840 кг 93%-ной 11. 80 в течение 3 час при температуре 83 - 90 С (Ж : Т=2: 1), избытке свободной серной кислоты до 1,5 о/о 80 з, в условиях кристаллизации полугидрата сульфата кальция. На эту же стадию процесса направляюг пульпу полугидрата сульфата кальция, полученную после разложения грубой фракции фосфата в течение 7 час, в количестве 648 кг.Полученную пульпу полугидрата сульфата кальция направляют на операцию стабилизации путем обработки ее суспензией тонкой фракции фосфата в фосфорной кислоте. Операцию стабилизации проводят в режиме: температура пульпы 60 - 70 С, Ж:Т=2:1, время - 1,5 час, свободная серная кислота отсутствует, стабилизатор - тонкая фракция фосфата, полученная путем сепарации обработкой оборогной фосфорной кислотой или рециркулирующей пульпой, 4143 кг прореагировавшей, скристаллизованной пульпы обрабатывают 230 кг тонкой фракции фосфата, содержащей 70 - 100 кг апатита и 160 - 200 кг 54,1%-ной НзРО.При этом в условиях недостатка серной кислоты (от стехиометрии на СаО) образуется стабильный полугидрат сульфата кальция. который отделяют в результате фильтрации и противоточной промывки водой в количестве 1400 кг Са 804 0,5 НзО. Получают 795 кг продукционной фосфорной кислоты концентрацией 48 Р,О.- с выходом 97 - 98/о от фосфатного сырья и 2395 кг оборотной фосфорной, кислоты, рециркулирующей на стадию сепарации.П р и м е р 4. Полугидратный процесс.1000 кг апатитового концентрата стандартного помола (см. пример 1) обрабатывают в сепараторе 6300 кг рециркулирующей пуль. пы, содержащей 2100 кг Са 50 0,5 Н 0 и 4200 кг 48%-ной Р О,.- фосфорной кислоты при температуре 80 С в течение 5 - 15 лаан. При этом отделяют пульпу с грубой фракцией фосфата в количестве: 465 кг твердого, 630 кг244313 5 10 15 20 25 11 р едмет изобретения ЗО 35 40 Составитель В, И. ГродаовскаяТехред Л. Я. Левина Корректор В. И. Жолудева Редактор А. Петрова Вакаа 2597/9 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4 Типография, пр. Сапунова, 2 жидкого (всего 1095 кг) от пульпы с тонкой фракцией фосфата в количестве: 2635 кг твердого, 35 О кг жидкого (всего 6205 кг).Грубую фракцию фосфата обрабатывают смесью 138 кг 93%-ной НаБО, и 340 кг 54,1%- ной -1 аРО в течение 2,5 час при температуре 85 90Пульпу, содержащую тонкую фракцию фосфата, в количестве: твердого 2417 кг и жидкого 2950 кг обрабатывают смесью 840 кг 93%- ной Н БО, и 2055 кг 54,1%-ной НаРО при одновременной подаче 1095 кг прореагировавшей пульпы с грубой фракцией фосфата в течение 3 час при температуре 85 - 90 С и избытке свободной серной кислоты до 1,5% БО Прореагировавшую пульпу на данной сгадии непрерывно выводят из процесса в количестве 3535 кг, подают на стадию стабилизации полугидрата сульфата кальция и в количестве 6300 кг возвращают на сепарацию фосфата.Полугидрат сульфата кальция стабилизируют обработкой 3535 кг прореагировавшей ,пульпы полугидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте, 838 кг суспензии фосфата и стабилизированного полугидрата сульфата кальция в фосфорной кислоте. При фильтрации и противоточной промывке водой стабилизированного полугидрата сульфата кальция получают 795 кг (48%-ной по Р.О;) продукционной фосфорной кислоты, что отвечает степени использования фосфата 97 - 98%.Пример 5. Ангидридный процесс.1000 кг апатитового концентрата стандартного помола (см. пример 1) обрабатывают 2385 кг 54,1%-ной -аРО в сепараторе в течение 0,5 - 5,0 лии при температуре 65 - 80 С. 1 ри этом 150 кг грубой фракции апатита и 360 кг фосфорной кислоты отделяют от тонкой фракции, содержащей 850 кг твердого и 2035 кг жидкого. Грубую фракцию фосфата обрабатывают 138 кг 93%-ной НвБО в течение 7 час при температуре 86 - 90 С в условиях кристаллизации полугидрата сульфата кальция.Пульпу, содержащую тонкую фракцию фосфата, в количестве 780 кг твердого и 1975 кг жидкого из сепаратора направляют на разложение 840 кг 93%-ной серной кислоты в течение 3 час при температуре 95 - 105 С(Ж: Т=2; 1), избытке свободной серной кислогы до 5% БО в условиях кристаллизации ангидрита сульфата кальция,На эту же стадию процесса направляют пульпу полугидрата сульфата кальция, полученную после разложения грубой фракции фосфата в течение 7 час в количестве 648 кг. Затем пульпу ангидрита сульфата кальция подают на стадию обработки суспензии тонкой фракции фосфата в фосфорной кислоте.Операцию проводят в режиме: температура пульпы 95 С, 5 К:Т=2:1, время 1,5 час, свободная серная кислота отсутствует. 4143 кг прореагировавшей, скристаллизованной пульпы обрабатывают 230 кг тонкой фракции фосфата, содержащей 70 - 100 кг апатита и 160 - 200 кг 54,1%-ной НаРО. Ангидрит сульфата кальция отделяют в результате фильтрации и противогочной промывки в количестве 1300 кг СаБО,. При эгом получают 795 кг (48%-ной по Р 05) продукционнои фосфорнои кислоты с выходом 97 - 98% от фосфатного сырья и 2395 кг оборотной фосфорной кислоты, рециркулирующей на стадию сепарации. 1, Способ получения фосфорной кислоты путем обработки измельченного фосфорита смесью серной и оборотной фосфорной кислот при температуре 68 - 100 С и концентрации серной кислоты 0,2 - 6,0% БОфильтрации пульпы с получением осадка дигидрата сульфата кальция, полугидрата сульфата кальция или ангидрида сульфата кальция, промывки осадка с последующим смешением промывных вод с частью полученной фосфорной кислоты и серной кислотой и возвратом смеси на стадию разложения фосфорита, отличающийся тем, что, с целью повышения степени разложения фосфорита и сокращения расхода серной кислоты, фосфорит предварительно раз. деляют на грубую и тонкую фракции и после раздельной обработки фракций смесью серной и оборотной фосфорной кислот их подвергают смешению. 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что перед фильтрацией в пульпу вводят тонкуюфракцию фосфорита.