Способ переработки фосфатного сырья

(22)Заявлено 16,05,80(21) 2925736/23-26 (51)М Кд. с присоелинением заявки-С 05 В 11/06 3 Ъеударстеенный комитет СССР до делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ Изобретение относится к способу переработки Фосфатного сырья методом азотнокислотного разложения и может быть использовано для получения удобрений и кремнефтористых солей,Известен способ разложения фосфатного сырья 45%-ной азотной кислотой при 50-55 С с последующим охлаждеонием пульпы до 0-(-15) С, Кремнефторид кальция отделяют от нитрата кальция, суспензию нагревают и осаждают кремнефторид натрия. Нитрат кальция и азотнокис 1 тотную вытяжку перерабатывают на нитрат аммония, ЙР- или ЙРК-удобрения 1 11.Однако вследствие высокой вязкости пульпы при охлаждении разделение ее вызывает большие технологические трудности.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки фосфатного сырья, включающий разложение сырья концентрирован 2ной 55-70%-ной азотной кислотой при40-60 С, охлаждение образующейся пульпы до 5-10 С и отделение обраозовавшегося гексафторсиликата кальция от нитрата кальция, Гексафторсиликат кальция перерабатывают на кремнефторид натрия, а нитрат кальция и азотнокислотную вытяжку - на удобрения известными методами 1 21. 10Недостатки известного способасостоят в том, что с нитратом кальция при разделении теряется до 16%Фтора в виде гексафторсиликата кальция от Фтора, введенного с сырьем, 15за счет аклюзии части гексафторснликата на поверхности кристаллов ннтра"та кальция. Кроме того, разделениедвух твердых продуктов (кристаллов 20гексафторсиликата кальция и кристаплов нитрата кальция ) требует специального оборудования с определенным размером ячеек фильтровальнойповерхности и усложняет процесс891593 отделения друг от друг указанныхпродуктов.Цель изобретения - более полноеотделение гексафторсиликата кальцияот нитрата кальция при одновременном упрощении процесса,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, включающему разложение фосфатного сырья концентрированной азотной .кислотой,охлаждение образующейся пульпыот 5-10 С и отделение образовавшеогося гексафторсиликата кальция отнитрата кальция, разложение ведутопри 25-35 С, а образовавшейся гексафторсиликат кальция отделяют до охлаждения,Проведение процесса разложенияпри низких температурах с применением концентрированной азотной кислоты позволяет получить уже на стадии разложения кристаллы гексафторсиликата кальция, а нитрат кальцияостается н .растворе. При этом снижение температуры разложения ниже25 С приводит к выпадению на стадии разложения вместе с гексафторсиликатом кальция и нитрата кальция,а поньппение температуры выше 35 фСприводит к увеличению растворимостигексафторсиликата кальция и, следовательно, к его потерям с нитратомкальция, Так, при 35 С в виде гексаофторсиликата кальция осаждается 74,6%от общего количества Фтора, а при40 С - 70 ,Отделение гексафторсиликата кальция от нитрата кальция до охлаждения позволяет практически полностьюразделить их. В фильтрат, поступающий на охлаждение и содержащий нитрат кальция и фосфорную кислоту,переходит не более 2,8-4,9% от фтора, введенного с сырьем,П р и м е р 1. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас,фтора, и 1967. г1,60 мас.) азотной кислоты. Смесьперемешивают в течение 30 мин при35 С и затем суспензию Фильтруютна воронке Бюхнера, При этом получаэт 710 г осадка гексафторсиликатакальция, содержащего 2,9 мас, . фтора(74,6% Фтора, поступившего с сырьем ) и 2020 г жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кислоту. Содержание Фтора в жидкой фазесоставляет 0,3 мас.(22,1 отфтора, введенного с сырьем). 5 1 О 15 го г 5 30 35 40 45 50 55 411 ер 1 стноримый осадок, содержащийкристаллы гексафторсиликата кдльция, на фильтре промывают 568 гводы. Раствор, полученный после обработки осадка водой, н количестве1098 г содержит 1,8 мас,%. Фтора1 72,7 от введенного с сырьем).В него добавляют 43,8 г нитратанатрия, осадок кремнефторида натрияотфильтровывают и промывают водой,В результате получают 31,3 г кремнефтористого натрия. Выход фтора впродукт составляет 70,2 . от введенного с сырьем.Азотнокислотный раствор послеотделения гексафторсиликата кальциянаправляют на стадию вымораживания.Охлаждение раствора ведут прио10 С, Пульпу фильтруют и получают900 г нитрата кальция, содержащего0,15 фтора ( 4,9% от фтора, введенного с сырьем ) и 1120 г маточногораствора, содержащего 0,42 . фтора(17,2% от общего фтора) . Маточныйраствор направляют на переработкуна удобрения,П р и м е р 2. В реактор загружают 1000 г Фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас.фтора, и 1967 г160 мас,%) азотной кислоты, Смесьперемешивают в течение 30 мин при30 дС и затем суспензию фильтруютна воронке Бюхнера, При этом получают 718 г осадка гексафторсиликатакальция, содержащего 3,0 мас. .Фтора (79,7% Фтора, поступившегос сырьем) и 2014 г жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорнуюкислоту. Содержание фтора в жидкойфазе составляет 0,26 мас,19,3%от фтора, введенного с сырьем). Нерастворимый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кальция,на фильтре. промывают .570 г воды.Раствор, полученньп после обработкиосадка водой, в количестве 1099 гсодержит 1,89 мас.фтора (76,9 от введенного с сырьем). В него добавляют 44 г нитрата натрия, осадоккремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой, В результатеполучают 34,1 г кремнефтористогонатрия. Выход фтора в продукт составляет 76,6 . от введенного с сырьем,Азотнокислотный раствор послеотделения гексафторсиликата кальциянаправляют на стадию вымораживания,о.Охлаждение раствора ведут до О С.Пульпу фильтруют и получают 904 г8959 4Фтора 1 ,787 от фтора, введенногос ллрьем ) и 1005 г маточного раствор, содержащего 0,31 фтора 11,7 . отобщего Фтора), Маточный раствор направляют на переработку на удобрения.Использование изобретения позволяет более полно отделить нитраткальция от гексафторсиликата кальция.За счет этого выход одного из конеч 1 О ных продуктов - кремнефторида натрияувеличивается на 6-5 , Кроме того,операция разделения гексафторсиликата кальция и нитрата кальция упрощается за счет разделения гетерогенной15 системы и, следовательно, становитсявозможным использование типовогофильтровального оборудования. Формула изобретения нитрата кальшя, содержащего 0,1% фтора (3,37 от Фтора, введенного с сырьем) и 11 О г маточного раствора, содержащего 0,39 . Фтор (,16,0% от общего фтора), Маточный раствор направляют на переработку на удобрения.П р и м е р 3. В реактор загружают 1000 г фосфорита Каратау, содержащего 2,7 мас,фтора и 1967 г (60 мас.% азотной кислоты). Смесь перемешивают в течение 30 мин прио25 С и затем суспенэию фильтруют на воронке Бюхнера, При этом получают 722 г осадка гексафторсиликата кальция, содержащего 3,2 мас.фтора (85,6% фтора, поступившего с сырьем ) и 2006 г жидкой фазы, содержащей нитрат кальция и фосфорную кислоту. Содержание фтора в жидкой фазе составляет 0,19 мас.(14,43 от фтора, введенного с сырьем), Не-: растворимый осадок, содержащий кристаллы гексафторсиликата кальция, на фильтре промывают 575 г воды. Раст- вор, полученный после обработки осадка водой, в количестве 1102 г содержит 2,1 мас.фтора (81,0 от введенного с сырьем). В него добавляют 45 г нитрата натрия, осадок кремнефторида натрия отфильтровывают и промывают водой, В результате получают 34,8 г кремнефтористого натрия. Выход фтора в продукт составляет 78,3% от введенного с сырьем.Азотнокислотный раствор после отделения гексафторсиликата кальция направляют на стадию вымораживания Охлаждение раствора ведут до 7 С. Пульпу фильтруют и получают 910 г нитрата кальция, содержащего 0,0820 Сгособ переработки фосфатногосырья, включающий его разложение концентрированной азотной кислотой, охлаждение образующейся пульпы доо5-10 С и отделение образовавшегося 2% гексафторсиликата кальция от нитратакальция, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью более полного отделения при одновременном упрощениипроцесса, разложение ведут при 25 о30 35 С с последующим отделением образовавшегося гексафторсиликата кальция до охлаждения. Источники информацииу принятые во внимание при экспертизе1. Гольдинов А,Л., Романов Е.И.,Новоселов Ф,И, и др, Комплекснаяпереработка апатита. - "Химическаяпромышленность", 1977, М 9.410 2, Патент ФРГ У 1255646,кл. 12 .33/10, 1967.Составитель Б. ЖигарновскийРедактор Т. Киселева Техред ь. Бабинец Корректор С. ЩомакЗаказ 11136/30 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4