Способ получения фосфорсодержащих удобрений

69 А СОЮЗ СОВЕТСКИВСОЦИАЛИСТИЧЕСЙИХРЕСПУБЛИК КОМИТЕТ ССОРРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ СУДАРСТВЕНН О ДЕЛАМ ИЭОБ Е ИЗОБР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ ДТЕЛЬСГв,(56) 1. Повии М,Е, твхнология минеральных солей. ч, П., фХимияф,1970, с, .1001-10022. Авгорсков свидетельство СССР,вержден для завода в 1980 г,( 57 ) СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЙРф Х УДОБРЕНИИ, включающий разлоаефосфатного сырья Фосфорной кисло". В присутствии серной, грануляцию виной пульпы, сушку и нейтралт- ю полученного продукта аммиаком; л и ч а ю щ и й с я тем, что, с ю повьйавния содержания цитратно-. воримых Форм Р О- при одноврвменупрощении .процесса за счет.сокрая потерь аммиака и уменьшения оса фторисхых совдинвйий, раэлое Фосфатного сырья ведут при .не.м соотношенйи НЯ(:РО .фосФор кислоты, равном О.г 1-0,5:1,0, и вом соотношенйи НРО 4:7 СаО ИЯО в Фосфате, равном 0,9-2,2 г 1,0, Щ лученную пульпу нейтрализуют пег грануляцией и сушкой продукта;Изобретенйв относится К праизнсдст ву минеральных удобрений.Изнестен способ получения фосфор- содержащего удобрения, например двой" ного суперфосфата, путем разложения природного Фосфата фосфорной кислотой 5 в присутствии серной кислоты при несовом отношении НЯО 4 .РО фосфорной кислоты 0,07"0,08:1,0 и несовом атно шении НЗР 04 к сумме СаО, МдО, ВОв фосфате 2,6-2,8;1,0 с последующей 10 сушкой пульпы, грануляцией продукта, нейтрализацией известняком свободной НРО 4 и досушкой гранул 11).Известен также способ получения удобрения, включающий разложение фос фатов фосфорной кислотой при отношении 11 РО 4, к сУмме СаО, МдО, В 10 в . Фосфате 0,34-0,88:1,0 с последующей ,грануляцией и сушкой продукта 12 .Недостаток указанных способов сос-,оит в наличии свободной фосфорнойислоты в реакционной массе на всех стадиях ее переработки, что усложняет процесс сушки,.приводит к коррозии оборудования,.ухудшает качество готового продукта.Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности и достигаемо. му результату является способ получе ния удобрения, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты, грануляцию, сушку и нейтрализацию аммиаком полученного продукта.Согласноэтому способу Фосфатное .сырье разлагают Фосфорной кислотой в 35 присутствии серной кислоты при весовом отношении НБО 4,Р О Фосфорной кислоты 0,05-0,09:1,0 и весовом атно. шении НРО 4 к сумме СаО, МдО,.ВОв фосфате 2,8-2,9:1,0. Разложение фос О фата осуществляют н течение 60 мин, послечего н Фосфатной пульпе остается 12-14 свободной фосфорной кислоты, Полученную пульпу гранулируют и сушат в барабанном грануляторе-су". шилке, после которого продукт содержит 5-7 свободной Р О .Далее гранулы обрабатывают аммиаком до полной нейтрализации свободной фосфорной кислоты 13),Недостатки способа состоят в получении удобрения с повышенным содержа"нием нодорастворимой формы Р 20(85), что приводит к вымыванию из почвы значительной части фосфорного ангидрида: сложности технологического про" цесса за счет увеличенных потерь ам-, 55 миака (до 10) и выделения фтористых, соединений (10-15) на стадии сушки, что треДует наличия больших объемов абсорбционного оборудования.Цель изобретения - повышение содержания цитратнорастворимой формы Р Опри одновременном упрощении процесса за счет сокращения потерь аммиака и уменьшения выброса фтористых соединений. 65 Данная цель достигается тем, что согласно способу, включающему разложе ние Фосфатного сырья фосфорной кис" лотой н присутствии сврной кислотЫ, грануляцию полученной пульпы, сушку и нейтрализацию полученного продукта аммиаком, разложение фосфатного сырья ведут при весовом соотношении НЯО,. Р Офосфорной кислоты, равном 0,1- 0,5:110 и весовом соотношении ЙРО 4 к сумме СаО, МдО, ВО в фосфате, равном 0,9-2,2:1,0, а полученную пульпу нейтрализуют перед грануляцией и сушкой продукта. При обработке фосфата фосфорнойкислотой н присутствии унеличеннойнормы серной кислоты происходит полнде разложение карбонатных соединений, вскрытие основной массы фосфатных зерен.и изменение кристалличес-кой структуры неразложившейся частифосфата, который в присутствии кислых солей, образующихся на стадии аммонизации пульпы, и в процессе последующей термической обработки на стадии сушки продукта переходит в досгупную для усвоения растениями форму.При работе с соотношением НБО 4:РО фосфорной кислоты менее 0,1 разло.жение фосфата замедляется, в аммонизированной пульпе наряду с уменьшением содержания водной формы РО падает содержание и цитраткорастноримой (усвояемой) формы на стадии аммонизации пульпы реакционная массагустеет, что приводит к ухудшению условий грануляции продукта, и соответственно к уменьшению выхода товарнойфракции (1-4 мм).При соотношении НБО. Р Офосфорной кислоты более 0,5 происходитнспенинание реакционной массы за счетинтенсивного разложения карбонатныхсоединений, а также зна -ительно увели.чинается количество водной формы фос"форного ангидрида н готовом продукте.Результаты представлены в табл, 1,Кроме этого, с увеличением расходасерной кислоты н продукт вводится дополнительное количество баласта, чтоснижает общее содержание в нем пита- .тельных элементов.1Для производства фосфорсодержащихудобрений используют фосфатнае сырьемногих месторождений, которое имеетразличное содерхание СаО, МдО, А 1 ОПеречисленные соединения при обработке Фосфатного сырья фосфорной кислотой переходят в соответствующие фос"Фаты СаО в Са(НРО,),) 1 МдО вМд(НРО ) 1 А 1 О, и Ге О в А 1 РО иГеРО 4,Для определения необходимой нормыфосфорной кислоты нужно знать, какого состава фосфат подвергают разложению Фосфорной кислотой и если составсырья переменный,то отношение фосфат:РРО,-фосфорной кислоты не может характерйзовать состав реакционной массы.Кроме того, при расчетах нормыфосфорной кислоты, идущей на разложение фосфатного сырья, необходимознать количество свободной НР 04, 5имеющейся в экстракционной фосФорнойкислоте.Если известно, что ЭФК содержит,например 30 Р 10, то иэ этого количества только свободная. кислота может участвовать в процессе разложения, так Как в указанные. 30 входити связанный в различные соли фосфорный ангидрид, который не участвуетв процессе разложения Фосфатного 15сырья. Поэтому для характеристики ка.чественного и количественного.состава Фосфатных,пульп, а значит и готового продукта, может служить толькоодин показатель, а именно отношениесвободной Н 5 РО 4 к сумме условныхокислов металлов, входящих в составсырья.При обработке Фосфата фосфорнбйкислотой с отношением НЗР 04 ЕСаО(МдО, В 03, равном 2.,6-2,8;1,0, в фосфатную пульпу переходит 85-90 фосфорного ангидрида в воднорастворимойформе, а усвояемая форма составляет97-: 99 11Уменьшение отношения НРО 4 .ЕСаО,МдО., ВО до 0,34-0,88 приводит куменьшению не только содержания водной формы РО, но и усвояемой. Приуказанном отношении, равном 0,3-0,4,количество водной формы Р 042-43, 35а усвояемой 62-64 от общей. Увеличение отношения до 0,88 приводит к получению продукта, содержащего 65 вводной форме и 80 в усвояемой от об.щей формы Р 40 12 . 40,При работе с отношением НэР 04:.ХСаО, МдО,. ВО менее. 0,9 получаемаяпульпа загустевает на стадии аммонизации, что приводит к падению не толь.ко вадорастворимой Формы, но и усвояемой формы фосфорного ангидрида,-атакже резко ухудшаются условия грануляции продукта.При соотношении НЗР 04 .ХСаО, МдО,В 103 более 2,2 происходит значительное увеличение водорастворимой формыРр ОНеобходимость выбранных интервалов при соотношении окислов представ.лена в табл. 2,Введение в процесс стадии аммонизации фосфатных пульп позволяет зна"чительно снизить содержание воднойформы, практически исключить потери аммиака, имеющие место При нейтрали"зации аммиаком Твердого продукта, исвести к минимуму выделение Фтористых соединений на стадии грануляциии сушки продукта.П р и м е р 1. 15 т фосфорита, со.держащего 45 окислов СаО, МдО, ВРз,:разлагают 100 т фосФорной кислоты,содержащей 20 .общей РО, 14 23 тсвободной НР 04. и 10 т НЯ 04 . Отис"шение Н 1804:РОфосфорной кислоты.НР 04",ЕСаО, МдО, ВО равно 2,11:1,0Полученную пульпу аммонизируют вжидкой. Фазе до рН 3-4, гранулируюти сушат в барабанном грануляторе"сушилке. Выход Фракции 1-4 мм 90-91,Выход продукта 60,7 т,Состав продукта, : РЦщ 9,0)Р 0 37,4; .Р С 21,0; Н 5,0.П р и м е р 2. 15 т фосфорита,содержащего 45 окислов СаО, МдО,В 0, разлагают 100 т фосфорной кис"лотй,содержащей 20 .общей РО,14,23 т свободной НР 04 и 10.т Н БЯОтношение НЯ 04 .Р 2 0 фосфорнойкислоты равно 0,5:10. Отношение свободной Н Р 04 .СаО, МдО, В, О. равно2,11;1,0. Полученную пульпу аммони"зируют в жидкой фазе до рН 4,О,гранулируют и сушат. Выход фракции1-4 мм. 92. Выход продукта 74 т.Состав продукта, : РО д 321 РО31,4; Р 018,24 Б 4,6.П р и м е р 3. 35 т фосфорита,содержащего 45 окислов СаО, МдО,В 0, разлагают 100 т фосфорной кислоты, содержащей 20 огш, РО,14,23 т свободной НЭР 04 и 10,0 НЯО 4 .Отношение Н 2 ЯО 4 .Р Офосфорной кислоты равно 0,5:1,0, Отношение свободно 1НЗРО:ХСаО, МдР, В Оравно 0,9:1,0.Полученную пульпу аммонизируют в жид"кой фазе до рН 2,8-3,0 гранулируют исушат. Выход фракции Ьмм 80-85,Выход продукта 94 т.Состав продукта, : Р 2 0 20; РО28,20; Ра,озодф 3 5 ф Б 4 ф 2Предложенный способ по сравнениюс прототипом позволяет получить удоб.рения, содержащие 44-60 фосфорногоангидрида в водорастворимой Форме,а.остальное в цитратнорастворимой от.отщего содержания РО (в прототипе 85) и упростить процесс за счетсокрашения потерь аммиака и выбросовфтористых соединений.Ожидаемый экономический эффект отвнедрения способа составляет2960,.4 тыс. руб.1017697 Таблица 1 юеаве еюеееееееаеа ъСодержание в аммониэированнойпульпе фосфорного ангидрида,я. 6 овш,Выход товарнойфракции (1-4 мм)из сушки"гранулятора, В Н 804 3 Рк Сфосфорной кислоты юайвЕеееааеее еююееююеееввееее Еевва 80-82 95 е 96 96-97 0,08 0,10 96 е 98 0,33 0,50 96 е 98 9.6 98 О, бб 92 аафМа ю аю аа в ю е ав ю аа ю ав ав ю ю Содержание в аммонизированнойпульпе фосфорного .ангидрида,от РОТЖщ Выход тазарнойфракции (1-4 мм)из сушилки-Ррануалятора, Ъ НРССаО,М 9 О, Н,О,Р О ю. %60 А а0,80 8 Ою 81 40 ю 4 34"35 В-,940,9