Способ получения нитрофосфатов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцнапнстнческнкРеспублнк и 802246/06 удерстееииый комитет СССРделам изаоретеиий и открытий Опубликовано 07.02.81. тьИ 5 Д К ,631,893,2( 088.8) Дата опубликовани писания 09,02.,Охов щенко,това Ле"расйого. -Знаменцмышленн ости Ленинградский ордена Трудового институт текстильной и легкой пим. С. М. Кирова) Заявител 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРОфОСФАТОВ зводст явля- чного етс ия избыт ты холо 8-0:. о цля выделе хоцимы затрведут при 1 близким к иэ кой сути явл кальция нео т. е. процесНаиболее технологиче получения сл ложения при воров аэотн бутилфосфат Н йО/Н й О обретени тся спо ений путем разтов смесью растводе и в триожных уцобр одных фосфа й кислоты в (ТБф) при + НО в концентра си растворов Изобретение относится к производст ву сложного минерального уцобрения и может быть использовано при получении концентрированных удобрений на основе разложения природных фосфатов азотной кислотой.Производство сложных концентрированных удобрений на базе азотнокислотного разложения фосфатов заключается в проведении двух основных стадий: разложения сырья азотной кислотой и выводе избыточного кальция из азотнокислойвытяжки ЫНедостатком этого прои ва 258-64 масс.%) с получением концентрированных азотнокислых вытяжек на базе обычной (50-57%) азотной кислоты. Последующее выделение избыточного нитрата кальция производят охлаждением растворов до 10-20 С 21.Недостатком указанного способа является низкая скорость процесса разло жения сырья и невозможность при охлаждении цо температуры 20 С получить удобрение с содержанием более 60% Р О в воцорастворимой форме.елью изобретения является интенсификация процесса и увеличение содержания РО в продукте в водорастворимой форме.Сущность изобретения заключается в . определенном режиме проведения стадии разложения, а именно при концентрации Н ЙО/НИО + НО в смеси растворов 60-70 масс.% и норме кислоты 90- 110% от стехиометрического количества в расчете на СаО с достижением степени тразложения сырья на 70-90%, отделе802 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 5,нии неразложившегося сырья в виде сгущенной суспензии и возвращении его наразложения новыми порциями азотнойкислотой, а жидкую фазу со стадии разложения подают на охлаждение и выделяют избыточный нитрат кальция на 7090% при температуре 10-20 С с последукицим отделением и промывкой осадка нитрата кальция и переработкой растворов в конечные продукты по известнымтехнологическим схемам.Возврат части нвразложенного фосфатав виде сгущенной суспвнзии на стадиюразложения позволяет ускорить полноеразлохсение вновь вводимого в процессфосфата в 1,5-2 раза по сравнению спрототипом,На стадию разложения подают фосфат,сгущенную суспензию неразложенного фосфата и смесь растворов азотной кислотыв воде и в трибутилфосфате. При указанных условиях степень разложения достигает 70-90%, но концентрация СаО иР О в жидкой фазе пульпы существенноповышается и составляет, соответственно17-19 масс.% и 14-17,5 масс,%, Пульпу направляют в отстойник, где происходит разделение на три фазы - вверху ор,ганическая фазавнизу сгущенная суспензия, в середине-осветленная жидкая фаза.Сгущенную суспензию возвращают на стадию разложения, а осветленную жидкуюфазу подают на охлаждение до. 20 Сои кристаллизацию осадка нитрата кальция, Осадок кристаллов отделяют нафильтре, промывают азотной киспотой инаправляют на переработку в нитрат аммония и карбонат или окись кальция,фильтрат подают на аммонизацию ипереработку в сложные удобрения. Промывные воды подвергают обработке органической фазой со стадии разложения длявосстановления состава органической фа"зы путем извлечения Н Н О при противо-точной экстракции и затем рафинад направляют на стадию аммонизации совместно с основным фильтратом,Благодаря высаливающему действиюСа ( ЙО) и Н. РО.коэффициент распределения НЙ О между водной фазой иТБФ возрастает до 2-4, что позволяетизвлекать большую часть азотной кислотыв экстракт. Экстракт подают на стадиюразложения природного фосфата.Для полного извлечения Н 110 изтехнологических растворов возможно использование свежего трибутилфосфатадля обработки рафината промывных вод,основного фильтрата в противоточных 6 4экстракта х с п оследующей промывкойэкстрактов водой и подачей водной фазына промывку осадка нитрата кальция. Пример осуществления способа.На стадию разложения подают 800 г апатита, 1,44 кг 57%-ной азотной кислоты, 400 г сгущенной суспенэии неразложенного апатита, возвращаемой после разделения фаз в отстойнике, и 1,54 кг раствора азотной кислоты в ТБФ, содержащей 26% Н 8 О, 2,45% Н О; 0,5% СаО и 0,23% Р 05. Разложение ведут при 50 С в течение 90 минут, при норме кислоты 105% от стехиометрии и концентрации Н 8 О/Н М О + Н О в смеси раст воров 65 масс,%. При указанных условиях достигается степень разложения 80%. Смесь веществ подают в отстойник, отку- да иэ верхней части отбирают 1,42 кг органической фазы, содержащей (масс.%): Н М О,5; СаО - 1,3; Р О,6; Н 00 - 2,5; 2,20 кг жидкой фазы из средней части состава, масс,%; СаО - 18,0; Р О,8; НКО,9; и 400 г сгущенной суспенэии, в которой содержится 200 г неразложившегося фосфата и 200 г жидкой фазы. Сгущенную суспвнэию возвращают на стадию разложения. жидкую фазу подают на охлаждение и кристаллизацию при температуре 20 Со при продолжительности процесса 3 часа в присутствии маточного раствора, циркулирующего в системе, и 1 кг рафината (П), Из кристаллизатора помимо циркулирующего маточного раствора выводится 2,35 кг влажного осадка нитрата кальция с содержанием 15,0% СаО и 4,2% Р О и 0,95 кг фильтрата состава, масс,%; Р О - 32,7; СаО - 0,6; Нй О,5. Фильтрат направляют на переработку в сложное удобрение. Осадок нитрата кальция промывают азотной кислотой, оклажденной до 20-10 С, для удаления изонего фосфорной кислоты. На промывку подают 0,26 кг 57%-ной кислоты и 1,3 кг рафината после регенерации второго потока трибутилфосфата, масс,%; Н НО,7; СаО - 2,5; Р 00- 1,7. После промывки получают 2,2 кг влажнога огадка нитрата кальция, который направляют йа переработку в аммиачную селитру с содержанием 14,8% СаО и 1,6 кг промывнык вод состава, масс,%: НК О,8; СаО - 5; Р О - 7,5. Промывные воды в противоточном экстракторе обрабатывают 1,42 кг органической фазы с получением 1,54 кг раствораНЙО в ТБФ, подаваемом на раэложера с концентрацией СаО - 17,2 масс,%Р О - 13,4% и 2,5% Н М О,р и м е р 3, При использовании,нормы кислоты 100% и концентрацииН М О/Н Й О + НО в смеси растворов70 масс.% за 1 час при 50 С достигаоют степень разложения 70%. На стад иоразложения подают 700 г апатита, 600 гсуспензии неразложенного апатита, цир 10 кулирующего в системе, и 1,02 кг 57%иой азотной кислоты и 2,24 кг раствораН 4 0 в ТБФ с содержанием; 26% НМОи 2,7% НО, Со стадии разложения получают: 600 г суспензии; 2,1 кг органи-.ческой фазы, содержащей; 15,9% Н ЙО,1,3% СаО; 0,95% Р 05 и 1,7 кг водной фазы с содержанием 19,2% СаО;14,7% Р 05, 3% НЙ О.По предложенному способу процессразложения производится в интенсивномрежиме с получением концентрированныхазотнокислотных вытяжек (АКВ), которые возможно перерабатывать в сложныеудобрения методом кристаллизации приохлаждении АКВ до температур 15-20 Сос получением 70-90% водорастворимойР О в продукте.2Формула изобретенияСпособ получения нитрофосфатов путемЗо разложения природных фосфатов смесьюрастворов азотной кислоты в воде и втрибутилфосфате с последующим выделением из азотнокислой вытяжки избыточного нитрата кальция при охлажцении ипереработкой растворов в готовый продукт, отличающийся тем,что, с целью интенсификации процесса,а также с целью увеличения содержанияР 05 в продукте в водорастворимой форме, разложение фосфатов ведут при нормах кислоты, вводимой со смесью растворов, 90-110% от стехиометрическогоколичества в расчете на СаО сырья приконцентрации Н М О/Н К О+ Н О в смеси растворов 6070 масс.%, с достижением степени разложения 70-90%, а неразложенную часть сырья отделяют отжидкой фазы в виде сгущенной суспензиии возвращают для повторного разложении.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. М. Е. Позин. Технология минеральных солей. Л. Химия", 1974,стр. 1308.2. Авторское свидетельство СССРМ 485097, кл. С 05 В 11/06, опубп.15.12.75,Тираж 456 Подписное филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 802246 6ние в 1,50 кг промывных вод (П) состава масс.%: Н р 02 - 27,6; СаО 61; РО- Промывные воды ( П) обрабатываютрегенерированным трибутилфосфатом, соцержащим 4% Н МО и 5% НО в количестве 2,3 кг. После обработки йолучают экстракт в количестве 2,78 кг, содержащий: 17,6% НМО, 1,14% СаО и0,8% РО и 1 кг рафината (П), содержащего; 0,85% Н 80, 5,8% СаО и10,3% Р О. Рафинат направляют настадию кристаллизации, экстракт промывают водой в противоточном аппарате сполучением рафината (1), направляемого на промывку осадка,После аммонизации и переработки впродукт смеси основного фильтрата и рафината (П) получают 0,80 кг сложногоудобрения, с оде ржа ще го 35, 0% Р О и17,7% азота, причем 75% Р О находится в водорастворимой форме. Затратыаммиака составляют 0,117 кг. При переработке осадка нитрата кальция в аммиачную селитру образуется 0,95 г амселитры и затрачивается 0,190 кг аммиака.Таким образом, по экспериментальным данным для получения 1 т сложного удобрения с содержанием 62% питательных веществ с соотношением РО;азоту = 2:1 требуется 0,91 т апатита1,56 т 57%-ной азотной кислоты,350 кг аммиака. Одновременно в качестве побочной продукции выцают 1,08 таммиачной селитры, Затраты ТБФ составляют 0,4 кг на т продукции. Процесс выделения избыточного кальция осуществляют без затрат холода, что существенноулучшает экономические показатели процесса.П р и м е р 2. При использованиинормы кислоты 90% от стехиометрического количества на СаО сырья на стацию разложения подают 700 г апатита,600 г сгущенной суспенэии неразложенного фосфата, 1705 г трибутилфосфата, содержащего: 23 масс.% НЯО и 2,5%НхО и 13,15 г 50%-ной азотной кислооты. Разложение вецут при 50 С,Н М О/Н Ю О + НО в смеси 60%, продолжительность 1 час, степень разложения 70%, Со стадии разложения получают: 1,6 кг органической фазы, содержащей 14% Н МО; 2,5% Н 0 1,07%СаО и 0,45% Р О; 0,6 кг суспензиинерииноженного фосфории и 2 кг рвсвоВНИИПИ Заказ 10497/26