Способ получения фосфорной кислоты

11509 А ае го СОЮЗ СОВЕТСКИХСОИМВОНЕНРЕСПУБЛИК ОТКР ЫГИЙгНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИСВИДЕТЕЛЬСТВУ . РСН ов,чет 331 ОР- тГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Э(56) 1. Авторское свидетельствоСССР М 667503, кл, С 01 В 25/2231976,2, Заявка Великобритании у 13981975 .к 54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФНОЙ КИСЛОТЫ путем разложения фосфа ного сырья смесью серной и фосфорной кислот и сульфата аммония с кристаллизацией сульфата кальция, отделения осадка фильтрацией, о т л и ч аю щ и .й с я тем, что, с целью повы:шения выхода продукта, разложение вв" дут в присутствии азотной кислоты, . вводимой в количестве, обеспечивающем соотношение суммарной кислотнос" ти к окиси кальция фосфатного сырья,. . равного0,95-1,0 ) й 1.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что соотношение иона аммония к нитрат-иону в растворе берут, равным 1 О:ф 3,95-1,07,.0 90: 10,950,97 : 11: 1 97,3 96,1 98,1 Ъ 6,5 98,5 96,7 98,7 96,7 98,7 1,1:1 Изобретение относится к способу получения фосфорной кислоты кислотнойобработкой фосфатного сырья и можетбыть использовано в производстве концентрированных фосфорсодержащих удобрений.Известен способу получения фосфорной кислоты путем обработки Фосфатного сырья азотной и серной кислотами .в присутствии сульфата аммония с последующим отделением осадка Фильтрацией. По этому способу разложениесначала ведут азотной кислотой прирасходе ее 1286 кг на 1 т сырья, затем добавляют сульфат аммония в количестве 90-110 от стехиометрии поазотной кислоте, а затем серной кислотой. Соотношение МН, , МОЗ равно1:5,0 1,Недостатками этого способа являются большой расход азотной кислотыи невозможность использовать получаемый фосфорнокислотный раствор дляполучения концентрированных удобрений без проведения дополнительных 25операций.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ полученияфосфорной кислоты путем разложения Зпфосфатного сырья смесью серной и фосфорной кислот и сульфата аммония скристаллизацией сульфата кальцияи отделением осадка фильтрацией, Поэтому способу 8-153 серной кислотызаменяют эквивалентным количествомсульфата аммония, Процесс ведут при72-82 фС в течение 2-5 ч при отношении суммарной кислотностиН+ )к окиси кальция, сырья, равной 0,85-093): 4 О:1, Осадок получают в виде дигидрата сульфата кальция 23. 2Недостатком этого способа являегся невысокий выход готового продукта. Степень извлечения Р Ов растворе не превышает 9 й.Цель изобретения - повышениевыхода готового продукта.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения экстракционной фосфорной кислоты путем разложения Фосфатного сырья смесью серной и фосфорной кислот и сульфата аммония с кристаллизацией сульфата кальция, отделения осадка сульфата кальция фильтрацией, в котором разложение ведут в присутствии азотной кислоты, вводимой в количестве, обеспечивающем соотношение суммарной кислотности к окиси кальция фосфатного сырья, равном 0,95-1,0):1.Целесообразно соотношение иона аммония к нитрат-иону в растворе брать равным 1:0,95-1)При проведении разложения фосфатного сырья необходимо в растворе поддерживать определенную концентрацию ионов водорода, а при замене части серной кислоты на сульфат аммония, в растворе появляются ионы аммония, которые мешают процессу кристаллиза-. ции сульфата кальция, связываясь с ионами 50. Поэтому целесообразно для поддержания необходимой кислот- ности и для связывания. ионов МН, разложение вести в присутствии азотной кислоты. При этом количество введенной азотной кислоты должно быть таким, чтобы ион кальция сырья переходил целиком в раствор, а затем при кристаллизации - в осадок. Это количество должно быть равно (0,95- -1,0 ) Н к 1,0 СаО сырья (таблица ). Коэффициент разложения сырья, 43 1011509 4Как видно из таблицы при добав- ной кислот и кристаллический сульфатленин азотной кислоты в количестве, аммония в количестве 130 кгсодержа-не обеспечивающем сумму общей кис- ,ние азота 213 ).лотности 0,95 Н к 1,0 СаО сырья, Смесь кислот готовят при смещении+коэффициент разложения сырья замет- ю 875 кг 93-ной серной кислоты, 240 кгно падает и .соответственно снижается 504-ной азотной кислоты и 2700 кг обовыход готового продукта. При повыше- . ротной фосфорной кислоты, содержащейнии количества добавляемой азотной , 24,1 Ф Р О и поступающей со стадии про.кислоты 1,1,1 Н+: 1,0 СаО показате- мывки сульфата кальция водой. ли процесса не изменяются и, поэтому 10 Соотношение Н :СаО ,серной и азот-. .дополнительный расход азотной кисло- ной кислот к СаО Фосфата ) составляетты экономически нецелесообразен. 0,97:1,степень замены серной кислотыСоотношение в растворе ионов сульфатом аммония составляет 10,63 ( вМН и МО обусловлено указанными ус- расчете на стехиометрическое колиловиями кристаллизации сульфата каль% чество., а соотношение ЙОЗ .ЙН, 0,97: 1. ция. В результате обработки при 75 фС поП р и и е р 1., В реактор объемом лучают 4800 кг пульпы 1, соотношение14 м дозируют 1 т/ч апатитового кон- Т:Ж=1:2 ). Коэффициент разложения сырьяцентрата 139,43 Р О 52 СаО 1 и составляет 9853 После фильтрации попредварительно подготовленную смесь 20 лучают.1235 кг продукционной кислотыазотной, серной и фосфорной кислот концентрацией 31 РдО, содержащейи кристаллического вульфаа амия 1,86 Н И+, 2,9 Я МНф+ и 9 Я ЙО .2 44 ф 3в количестве 190 кг ( содержание азо- . Кек Фосфогипса промйвают 1400 кг вота 213.). ды противоточным способом. ПолученСмесь кислот готовят смещением 25 ный в результате промывки раствор827 кг 933-ной серной кислоты, 344 кг оборотной Фосфорной кислоты в коли 50"ной азотной кислоты и 2615 кг обо честве 2700 кг подают на стадию разло-.ротной Фосфорной кислоты, содержащей жения, а влажный фосфогипс, состоя,И Р 20, .поступающей со стадии щий в основном из дигидрата сульфата . промывки сул.фата кальция водой. зф кальция, в количестве 2254 кг.с влажСоотношение Н ; СаО составляет ностью 29:выводят из процесса. Про+.0,95:1, степень замены. серной кисло-. изводительность фильтрации фосфогипты сульфатом аммония составляет 15,53 са составляет 850 кг/мч. Коэффициент а соотношение ЙО. МН,=095: отмывки фосфогипса 98,6.В результате обработки при 80 оС поз П р и м е р 3, В реактор объемом .лучают .4800 кг пульпы (соотношение 13 м . дозируют 1 т/ч апатитового3Т:Ж=,1:2 ). Коэффициент разложения ,концентрата указанного состава и предсырья 98,1. После фильтрации получа-, варительно подготовленную смесь азотют 1200 кг продукционной кислоты, со- ной, серной и Фосфорной кислот. и крис- держащей 31.63 Р 205. Щ ИО 3 и 4 3 ю таллического сульфата а. Ония в колиМН (96,1). Кек фосфогипса промывают .честве 100 кг содержание азота 2,г1380 кг воды ( с учетом испаренной во- .ды ) противоточным способом. ПолУчен- Смесь кислот готовят смешениемный в результате промывки раствор 899 кг 933-ной серной кислоты, 191 кгобоРотной фосфоРной кислоты в количе-.з 503-ной азотной кислоты и 2800 мгстве 2615 кг подают на, стадию разложе- оборотной Фосфорной кислоты, содерния, а влажный Фосфогипс, состоящий вашей 23,8 Р О и поступающей соиз дигидрата сульфата кальция, в ко- стадии промывки сульфата. кальция воличестве 2286 кг с влажностью 30 вы- дой,водят из процесса. ПроизводительностьФильтрации фосфогипса составляет Соотношение Н+:СаО составляет 1:1 800 кг/мфч. Коэффициент отмывки фос- степень. замены серной кислоты сульфаФосипса 98,14. том аммония составляет 8,2, а соотношение МО . ЙН 1: 1.П р и м е р 2. В реактор рабочим В результате обработки при 80 Собъемом 12 м дозируют 1 т/ч апатито- зз получают 4800 кг пульпы соотноше 3вого концентрата указанного состава в ние Т:В=1:2,). Коэффициент разложепримере 1 и предварительно приготов- ния сырья составляет 9873. Послеленную смесь азотной, серной и Фосфор- фильтрации получают 1320 кг продукСоставитель Г. ЦелищевРедактор А. Химчук Техред Ж.Кастелевич Корректор О, Билак Заказ 2665/23 Тираж 469 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д 4/5,вают 1500 кг воды с учетом испарен-.ной воды) противоточным способом.Полученный в результате промывкираствор-оборотной фосфорной кислотыв количестве 2800,кг подают на ста-.дию .разложения, а влажный Фосфогипссостоящий в основном из дигидратасульфата. кальция, в количестве.2192 кг с влажностью 273 выводят из 11509 епроцесса. Выход готового продукта составляет 96,7 ь.Использование предложенного способа позволяет увеличить выход готов вого продукта с 94 до 96,1-96 7При этом расход серной кислоты мо, кет быть снижен на 7-16 по сравне"ию со способами разлежения смесьюфосФорной и серной кислотами. Пров изводительность фильтрации Фосфогипса составляет 850 кг/матч. Коэф"фициент отмывки Фосфогипса 98,И.