Способ получения фосфорной кислоты

о 67034. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СОюз Собетсиих Социалистическихслуол ЕЛЬСТВУ Рскому с 1 е Й, Кл.е С 01 В 25/20 присоединением заявки приоритет Государственный комитет СССР(43) Опубликовано 30.06.79. Бю (45) Дата опубликования опис делам изооретений и открыти 72) Авторы изобретени Н, Реутович, А, Р. Виленский, В. А. Ер. Я, Бураковский, М, Э, Тарат, Н. Г.енинградский государственный научнопроектный институт основной химиче. Х. Марказендовательскийомышленности ов, т и 71) Заявител исслеой пр 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИ соких температур, что влечет за собой бо шой расход электроэнергии, составляю до 6531 кВт ч/т Р,О,.Цель изобретения - упрощение способа за счет снижения температуры нагревания и сокращение энергозатрат.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения фосфорной кислоты, включающем приготовление гранул, состоящих из фосфата, углеродистого восстановителя и флюса, нанесение на поверхность гранул минеральных веществ, их нагревание в окислительной атмосфере с последующей гидратацией образующегося фосфорного ангидрида, в качестве минеральных веществ берут огнеупорные матералы в количестве 2 - 10% от веса гранул.При этом в качестве огнеупорного материала используют суспензию глины или шамота при соотношении Т: Ж, равном соответственно 1 - 1,5: 4,5 - 5,5 и 1 - 1,5: 2,5 - 3,5. льщип д 1 О температуру наи соответственнораз до 158 -оляет снизит 1250 в 13 ты в 12 -Это позв гревания до энергозатра 500 кВт ч/тНаносить упорные ма от веса гра Изобретение относится к технологии получения термической фосфорной кислоты, используемой для производства удобрений.Известен способ получения фосфорной кислоты путем сжигания фосфора, охлаждения образующихся газов и абсорбции фосфорного ангидрида в ряде последовательно установленных абсорберов. Охлаж дение газов ведут до 400 в 5 С, а пере каждым последующим абсорбером газ вновь нагревают до этой температуры. На выходе из установки концентрация Р,Ов в газах составляет 0,074 г/м 11.Недостатком известного способа является 15 необходимость предварительного получения фосфора.Известен также способ получения фосфорной кислоты путем приготовления гранул, состоящих из фосфата, углеродистого 20 восстановителя и флюса, нанесения на поверхность гранул минеральных углеродсодержащих пород, например шунгита, и кокса в соотношении 1: 1, нагревания полученных гранул до 1550 - 1680 С, преимущест венно до 1550 в 16 С, в окислительной атмосфере с последующей гидратацией образующегося фосфорного ангидрида 2.Недостатком известного способа является необходимость нагревания гранул до вы- зо а поверхность гранул огнсриалы в количестве менее 2% л нельзя, поскольку это при,о гч чО дР о о -. Д с о Я г о Время пребываниягранулв реакшошозон ,мпп Степень извлеченияР,Од из йос 4);т;1,Вес. ч; предохранительной оболочки от обигего веса гранул,.Чалая степень извлечс н я РО,Шдмот 5,3 Суспензия шамога Т: Ж-.1:3 153 1250 10 93 Шдхот 6,5 Процесс протекает в . твср,ои фазе Суспензия шамотд Т:Ж=1:3 15 Шамот 7,0 1350 То хке С 1 спснзпя глины Т:Ж=1:3 500 20 Глина 1370 Шихта после опыта частично спеклась20 о 0 Глина 5,4 Суспензия глины Т:Ж=-1:3 г 73 Ндогподдстся значительное спекание шихты иослс опыта 1100 водит к преждевременному растрескиваигпо оболочки при нагревании, неполному восстановлению фосфора в фосфате и, таким образом, к снижению степени извлечения фосфорного ангидрида из сырья. Наносить огнеупорные материалы в количестве, большем 10 вес. % нецелесообразно, поскольку происходит разбавление шихты. П р и м е р 1. Трикальцийфосфат (СагО 48%; РяОа 42,7%; летучие - 5,3% ), углерод (С 94,2%; зола 1,01%; летучие 4,7%) и кварцит (ЬО 2 97,9%; СаО 0,34%; А 120 з(0,05%) истирают до фракции 0,1 мм и перемешивают в соотношении, обеспечивающем модуль кнслотности 0,9 и избыток углерода от стехиометрии 30%. Полученную шихту брикетируют на гидравлическом прессе с общим усилием 4 т в матрицах диаметром 10 мм. Г 1 олучепные брикеты покрывают суспензией глины с соотношением Т: %=1: 5 с последующей сушкой при 130 С до постоянного веса. Вес оболочек составляет 10% от веса гранул. Гранулы помещают в трубчатую печь, предварительно разогретую до 1350 С, и пропускают через них воздух в количестве, обеспечивающем избыток кислорода от стехиометрии 1,5 по отношению к вьгделяющемуся фосфору. Формула изобретения 1. Способ получения фосфорной кислоты, включающий приготовление гранул, состоящих из фосфата, углеродистого восстановителя и флюса, нанесение на повсрхность гранул минеральных веществ, их нагрсвание в окислительной атмосфере с последующей гидратацией образующегося фосфорПри среднем времени пробывания гранул90 мпн в зоне температуры 1350 С достигается степень извлечения фосфорного анпдрида 91%.5 Отходящие газы, основными компонентамн которых являются фосфорный ангидрид,двуокись углерода, кислород и азот, направляют на гидратацпю. Концентрация фосфорного ангидрида в отходящих газах сосГп гавляст около 400 г 7 хз.Пр имер 2, Сырье, аналогичное примеру 1, истирают до фракций 0,1 мм, перемешивают в соотношении, обеспечивающеммодуль кислотности 0,8 и избыток углерода15 от стехиометрии 10%, брикетируют и покрывают суспснзией шамота с соотношением,равным 1:3, с последующей сушкой при100 С до постоянного веса. Вес оболочексоставляет 5 - 7% от веса гранул.20 Технологические параметры проведенияопь;тов сооп,етствуют примеру 1. Степеньизвлечения фосфорного ангидрида при среднем времени пребывания гранул в реакционной зоне бО мин составляет 93%. Кон 25 центрация фосфорного ангидрида в отходящих газах равна 420 ггмз,В таблице приведены технико-экономические показатели процесса в зависимости отвида и количества наносимого огнеупорного30 материала. ного ангидрида, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа путем снижения температуры нагревания гранул и сокращения энергозатрат, в качестве минеральных веществ берут огнеупорные материалы в количестве 2 - 10% от веса гранул. 2. Способ по п. 1, отличающийсятем, что в качестве огнеупорного материала670534 Составитель Б. ШароновТехред Н. Строганова Корректор Т. Добровольская Редактор Т, Пилипенко Заказ 1145/3 Изд, Ыа 398 Тираж 590 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по долм изобрстсшш п открытий113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 15 Типография, пр, Сапунова, 2 используют суспензию глины прп соотношении Т:)К, равном 1 - 1,5:4,5 - 5,5.3, Способ по п, 1, отл ич а;о 11 п 11 ся тем, что в качестве огнеупорного материала используют суспензию шамота при соотношении Т: Ж, равном 1 - 1,5: 2,5 - 3,5,Источники ип 11)01 эмацин,принятыс во внимание при экспертизе 1. Авторскос свидетельство СССР М 538986, кл. С 01 В 25/20, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Мв 559892, кл. С 01 В 25/20, 1973.