Способ получения фосфорной кислоты

(56) 1, Патент СВй Р 4196172,кл. 423-167, опублик. 1980.2. Авторское свидетельство СССРВ 264367, кл. С 01 В 25/22, опублик. 1968.(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОР"НОЙ КИСЛОТЫ путем разложения Фосфат-.ного сырья оборотной Фосфорной кислотой в присутствии добавки с последующей обработкой ообразовавюейся пульпы моиокальцийфосфата сернойкислотой, кристаллизацией сульфатакальция и отделением продукта етосадка сульфата кальция Фильтраци-.ей, о т л и чв щ и й с а . тем,что, с цельв сокращения времени разложейи я сырья и иоВВВВения эыкодапятиокиси Фосфора е продукт, в качестве добавки берут азотиув кислоту, коицеитрацвв юторой в зидкойФаза пульпыподдемйивиют равной0,2-2,9 мас.В, а обработку сернойкислотой ведут при мольном соотноаении серной кислоты кокснду каль.ция в сырье, равном.(0,95-0,99):1.10 20 30 40 50 55 Иэобретениз относится к способуполучения фосфорной кислоты сернокислотным разложением Фосфатногосырья и может быть использованов производстве минеральных удобрений.Известен способ получения фосфорной кислоты путем разложения фосФатного сырья оборотной Фосфорнойкислотой (13-47 РО) с последующей обработкой образовавшейся пульпы монокальцийфосфата серной кислотой при мольном соотношении кисло,ты к кальцию в сырье, равном(0,9-1):1, кристаллизацией сульфата кальция и отделением продуктаот осадка сульфата кальция Фильтрацией.Получают ФОсфорную кислоту концентрацией 35,-50 РО с выходомпятиокиси Фосфора 95-96. Времяразложения сырья Фосфорной кислотой2-5 ч 1 .Недостатками способа являютсяповышенное время разложения сырьяи невысокий выход продукта.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способ получения Фосфорной кислоты, заключающийся в разложении фосфатногосырья оборотной фосфорной кислотой,в присутствии соединений щелочныхметаллов с последующей обработкойобразовавшейся пульпы монокальцийФосфата серной кислотой при мольномсоотношении серной кислоты к окси.ду кальция в сырье, равном (1,011,03):1.Получают фосфорную кислоту концентрацией 48 Р 205 с выходом 96.Время разложения сырья Фосфорнойкислотой составляет 1,2-1,7 ч, расход соединений щелочных металлов(каобонатов) 1-5 от веса сырья (2).Недостатками известного способаявляются невысокий выход пятиокисифосфора и повышенное время разложения сырья,Цель изобретения - сокращениевремени разложения сырья и повышение выхода пятиокиси фосфора в продуктПоставленная цель достигаетсятем, что согласно способу, заключающемуся в разложении фосфатного сырья оборотной фосфорной кислотойв присутствии добавки и последующей обработкой образовавшейся пульпы монокальцийфосфата серной кислотой, кристаллизации сульфата кальция и отделении продукта от осадка сульфата кальция Фильтрацией,в качестве добавки берут азотнуюкислоту, концентрацию которой в жидкой Фазе пульпы поддерживают равной0,2-2,9 мас., а обработку сернойкислотой ведут при мольном соотношении серной кислоты к оксиду кальция в сырье, равном (0,95-0,99):1.Предлагаемый способ позволяетсократить время разложения сырьяоборотной фосфорной кислотой доО,5-1 ч, повысит ыод пиокисифосфора в продукт до 97-98, Приэтом коэффициент разложения сырьясоставляет 99, коэффициент отмывки98-99, удельный съем фосфогипса1300-1500 кг/м.ч.Влияние концентрации азотной кис.лоты на время и коэффициент разложения сырья иллюстрирует табл. 1Из табл. 1 следует, что.при концентрации азотной кислоты менее0,2 возрастает время разложенияи снижается коэффициент разложенияниже 98, При концентрации азотнойкислоты более 2,9 время разложения сокращается, но коэффициентразложения не увеличивается, Этоприводит к повышенному расходу азотной кислоты.Влияние мольного соотношения серной кислоты к оксиду кальция в сырье на коэффициенты отмывки Фосфогипса и выхода пятиокиси Фосфораиллюстрирует табл. 2.Из данных табл, 2 следует, чтопри мольном соотношении менее 0,96:1коэффициенты отмывки и выхода снижаются ниже 99 и 97 соответственно. При мольном соотношении более0,99 коэффициенты отмывки и выхода также снижаютсяП р и м е р 1. В первый реактор подают 1200 кг апатита, 14770 кгрециркулирующей пульпы, 3360 кгпервого Фильтрата и 8 кг 50-нойазотной кислоты.Температура пульпы на первой стадии 72-75 С, время разложения фосфатного сырья 58 мин. КонцентрацияНЫО в жидкой фазе пульпы 0,28.пульпу монокальцийфосфата в количестве 19330 кг подают на вторуюстадию процесса, куда также подают 1130 кг серной кислоты (93)и 1820 кг оборотной фосфорной кислоты. Температура 75-80 С, Отношение фОСзО в пульпе равно 0,99.Часть пульпы (14770 кг) возвращают на первую стадию, а другуючасть (7490 кг ) направляют на вакуум"Фильтрацию. В результате получают 4797 кг фосфОрной кислоты (32 о Рр 05)3360 кг фосфорной кислоты возвращают в первый реактор, а 1437 кг выводят в виде продукционной кислоты.фосфогипс на вакуум-фильтре подвергают трехкратной промывке. Третью промывку осуществляют горячей водой в количестве 1200 л. При этом получают 2690 кг Фосфогипса.1031897 Изобретение позволяЕт повысить выход Р 2 О; из сырья в продукт до 97-98, сократить расход серной кислоты иа 3-4 и уююиъаить. рааждиый коэФФициент по аиатиту иа 2-3%. Т а б л и ц а 1 концентрация азотной кислоты, Время разложеиии . козФФициент РазложениямиминМольное соотношение Н 534 . СаО 0,93 96,2 97,0 99,2 0,95 Оборотную кислоту 1820 кг направляют во второй реактор.П р и м е р 2. В реактор подают 1400 кг апатнта, 18480 кг рециркулирующей пульпы, 4500 кг первого Фильтрата и 20 кг 50-ной азотной кислоты.Время разложения.апатита 47 мин,температура 75 фС, концентрация азотной кислоты в жидкой Фазе пульпы1,48.Полученную пульпу в количестве24400 кг подают во второй реактор,где происходит стадия кристаллизации сульФата кальция, Сюда же подают 1327 кг серной кислоты (93)и 2168 кг оборотной ФосФорной кислоты. Температура пульпы 82 фС. Отношение Н ЯО,; СаО в пульпе составляет 0,97,Часть пульпы (18430 кг) возвращают .на первую стадию, а другуючасть (9416 кг) направляют на вакуум-Фильтр.После Фильтрации получают 5817 кгфосФорной кислоты (40 Р 20).4500 кг ФосФорной кислоты возвращают в первый реактор; а .1347 кг.выводят в виде продукционной кислоты.Осадок сульФата кальция проходиттрехкратную провывку. Последнюю . 30промывку осуществляют горячей водойв количестве 1176 кг.Оборотную Фос 4 орную кислоту2168 кг подают во второй реактор,а осадок фосФогипса 2350 кг направляют в отвал. При ме р 3. Впервыйреактор подают 1000 кг апатитового концентрата, 1200 кг рециркулирующей пульпы, 2800 кг первого фильтрата и 46 кг НИО (50) .Время разложения апатита 33 мин, температура 70-75 С, концентрация НАВОЗ в жидкой Фазе пульпы 2,9.Полученная пулъпа в количестве 15840 кг поступает;во второй реактор, куда подают серную кислоту (93) в количестве 904 кг и 1300 кг оборотной ФосФориой кислоты. Температура 75-85 С. Отношеине И БО:СаО в пульпе составляет .0,95.Часть нулъпы (1200 кг) направляют в первый реактор, а дрУгую. часть (600 кг) ыаиравляют иа вакуумФильтр.В результате получают 3605 кг ФосФорной кислоты (48 Р 20 ). Часть ФэсФориой кислоты (2 ВО 6 кг) возврак,ют в первей реактор, а 805 кг выводят в виде продукционной кислоты.Осадок сульФата кальиия отмывают противотоком трехкратио. 5 а иоследнюю промывку подают 646 кг горячей воды.Оборо нфб Ф1300 кг подают во второй реактор,. а осадок в количестве 1746 кг наа равляют и отвал.1031897 Продолжение табл. 2 0,96 99,0 98,2 0,97 99,1 97,9 97,2 0,99 98,5 97,5 95,0 Заказ 5315/25 Тираж 471 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам.изобретений.и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5