Способ получения кормового дикальцийфосфата

(19) ( 1) С 01 32 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ ПИС ЕТЕЛЬСТВУ ОРИОВОГОокислыхистку ержачаюю повыовомотмыальный1977,вого прои, принт ввоотно 1,0,АВТОРСКОМУ(прототип),(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ К ДИКАЛЬЦИйФОСФАТА из фосфорн растворов, включающий их оч путем нейтрализации с после выделением примесей и осажд готового продукта кальцийс щит реагентом в присутствии образного аммиака, о т л и щи й с я тем, что, с цель шения содержания Р, О в гот.) продукте и увеличения съема того осадка, осаждение гото дукта проводят в две ступен чем кальцийсодержащий реаге дят на первой ступени до со шения СаО:Р О = (0,4-0,65): а остальное количество реаг вводят на второй ступени.Изобретение относится к техникеполучения кормового дикальцийфосфата при кислотной переработке природных фосфатов,Известны способы получения кормового дикальцийфосфата на базетермической или экстракционной Фосфорной кислотыОднако применение терглическойФосфорной кис)готы является малозкОномичным, кроме того при прОизводстне дикальцийфосфата из азотнокислой вытяжки Фосфатов с вымораживанием из нее нитрата кальцияв процессе очистки азотнофосфатного раствора, наряду с полуторными окислами и соединениями Фтора, н твердую фазу выпадает значительное количество Фосфатов кальция, с которыми теряется дополнительное количество Фосфорного ангидрида. Основной недостаток способов получения кормового дикальцийфосфата на базе экстракционной фосфорной кислоты - низкий выход целевогопродукта и плохие его Фильтрующие свойства из-за использования в качестве кальцийсодержащего реагента извести или мела.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения чистого дикальцийФосфата из Фосфорнокислых растворов путем их предварительной очистки газообразным аммиаком или содержагцигл аммиак газом при рН 2-3 сотделением осадка примесей фильтронанием и последующим осаждением целевого продукта в присутствии кальция, Последний вводят в количестве, обеспечивающем стехиометрическое массовое отношение СаО:Р О,;,необходимое для осаждения СаНРОг иравное 0,79:1, Эту стадию осуществляют при аммонизации раствора.Выпавший осадок кормового дикальцийфосфата отделяют от раствора Фильтрацией. Выход РО из фосФорнокислого раствора н кормонойпродукт составляет 85-90 вследствие малой растворимости дикальцийфосфата в этих растворах. Съем сухого отмытого осадка составляет 300-500 кг/м ч (2(,Недостатком известного способа является низкое содержание Р Ов конечном продукте и недостаточйо высокий съем отмытого осадка.Целью изобретения является повышение содержания РО в готовом продукте и увеличение съема отмытого осадка.Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения кормового дикальцийфосфата из фосфорнокислых растворов, включающим их очистку путем нейтрализации с последующим выделением примесейи осаждение готового продукта кальцийсодержащим реагентом в присутстнии газообразного аммиака, согласно которому осаждение готовогопродукта проводят в две ступени,причем кальцийсодержащий реагентвводят на первой ступени до соотношения СаО:Р О= (0,4-0,б 5);1,0,а остальное количество реагентавводят на второй ступени.Газообразный амлиак вводят настадию очистки Фосфорсодержащегораствора н количестве, обеспечивающем значение рН процесса от 2 до 3,в результате чего в осадок выпадаютпочти полностью соединения железаи алюминия, В очищенный растворнаряду с нитратом кальция подаютаммиак в количестве обеспечиваю)щем осаждение всех содержащихся вжидкой Фазе фосфатов в ниде дикальцийфосфата, и часть нитрата кальция до отношения Сао:РО =0,4-0,5;1.На вторую ступень осаждейия подаюттолькооставшееся количество нитрата кальция, рассчитанное на полноеосаждение целевого продукта,формирование кристаллов дикальцийфосфатан предлагаемом процессе определяется н первую очередь ступенчатой подачей кальцийсодержащего реагента. Поэтому для упрощения процесса подачу аммиака в очищенный ФосФорсодержащий раствор осуществляютв одну ступень, т.е, на первую стадию,Подачу кальцийсодержащего реагента, в частности соли или растворанитрата кальция, осуществляют вдва последовательно соединенныхреактора. В первый с помощью дозатора подают столько кальцийсодержащего реагента, чтобы обеспечитьотношение СаО:РОв суспензии,равное 0,4-0,65:1, Остальное количество нитрата кальция, рассчитанное на полное осаждение фосфатов иэ раствора, вводят во второйреактор,Подача кальцийсодержащего реагента в дне ступени позволяет проводить кристаллизацию основной массы дикальцийфосфата (на 1-й ступени)н избытке фосфат-ионовчто обеспечивает полученйе более крупных,хорошо фильтрующих его кристаллов.На второй ступени происходит кристаллизация оставшегося количества дикальцийфосфата на уже сформировавшихся крупных кристаллах. Этотприем позволяет получать круп-ные, а главное однородные кристаллы дикальцийфосфата размером 30 50 мкм, Производительность фильтрации готового продукта и пересчете на сухой отмытый оградок составляет 1150-1300 кг/м ч,что в 2раза выше, чем по известному способу. Продолжительность первой ивторой стадий осаждения фиксируется временем Формирования осадкадикальцийфосфата и составляет 3060 мин на каждой стадии процесса,Выход Р О в готовый продукт попредлагаемому способу увеличиваетсяпо сравнению с известным процессом за счет более полного связывания Р О раствора в дикальцийгФосфат, В результате при одном итом же массовом отношении СаО:Рг 0по,предлагаемому способу из исходного раствора осаждаются практически все фосфаты, в. то .времякак по известному способу вводимого количества кальцийсодержащегореагента не хватает для полногосвязывания, поскольку наряду сдикальцийфосфатом в осадок выпадаеттакже трикальцийфосфат. За счетэтого в предлагаемом процессе выход РгО в готовый продукт вышена 7-9,П р и м е р . 100 кг Фосфорсодержашего раствора (РгО - 25,8;СаО - 1,5; РгО,2; Р " 1,3)обрабатывают 3,1 кг газообразногоаммиака в присутствии 13,6 кг нитрата кальция. При этом в осадок выпадают примеси - Фосфаты полуторныхоксидов и фторид кальция, С осадком также соосаждается часть РгОв виде СаНРО 4 . Осадок отделяютот жидкой фазы фильтрованием.С осадком примесей (16,7 кг) теряется3,8 кг Р О , Очищенный раствор(100 кг), содержащий 22 Ргор0,1 Саор 0,04 Г. и 0,5 РгОз , обрабатывают 76,5 кг 50-ного раствора нитрата кальция для поддержанияна первой ступени отношенияСаО:РгО = 0,4:1 и 5,3 кг газообразного аммиака. Полученные 181,8 кгсуспензии после 30-минутного перемешивания обрабатывают на второйступени оставшимся количеством(76,5 кг) раствора нитрата кальциядля поддержания отношения СаО:РгО=(258,3 кг) перемешивают 60 мини Фильтруют с отделением 40,9 кгсухого отмытого кормового дикальцийфосфата,1Степень очистки от Р Осоставляет 95,9, от фтора " 37,0. Выход РгО в кормовой продукт составляет 97,2. Кристаллы СаНРО 4 имеютразмер 30-40 мкм, а съем сухого отмытого осадка составляет 1150 кг/мчП р и м е р 2, 100 кг фосфорсодержащего раствора подвергаюточистке, как представлено в примере 1, Очищенный раствор (100 кг),состав которого указан в примере 1,обрабатывают 62,2 кг четырехводного нитрата кальция (23 СаО) дляУменьшение отношения СаО: Рг О до 0,3 на первой ступени (пример 4) приводит к снижению выхода Р О в кормовой продукт и съема осадка из"за образования мелких кристаллов вследствие недостатка кальцийсодержацего реагента и резкого понижения растворимости СаНРО 4 в таких растворах 55 60 Увеличение отношения СаО:РгО до 0,7 на первой ступени (пример 5) приводит к снижению показателей процесса иэ-за формирования кристал 65 поддержания соотношения на первойступени СаО:Рг О = 0,65;1 и 5,3 кггазообразного аммиака. Полученные167,5 кг суспензии после 60-минутного перемешивания обрабатывают5 на второй ступени оставшимся количеством (14,3 кг) нитрата кальциядля поддержания отношения СаО:Р,О=(181,8 кг) перемешивают 30 мин10 и фильтруют с отделением 41,5 кгсухого отмытого кормового дикальцийфосфата.Степень очистки от примесейтакая же, как в примере 1. ВыходРгО, в кормовой продукт составляет 98,5. Кристаллы СаНРО имеют размер 40-50 мкм, а съем сухого отмытого осадка составляет1300 кг/и ч,П р и м е р 3, 100 кг форсфорсодержашего раствора подвергаюточистке, как в примере 1, Очищенный раствор (100 кг), состав которого указан в примере 1, обрабатывают 52,6 кг четырехводного нитратакальция (23 СаО) для поддержаниясоотношения ыа первой ступениСаО:РО = 0 55:1 и 5,3 кг газообразного аммиака. Полученные157,9 кг суспензии после 50-минут 30 ного перемешивания обрабатываютна второй ступени оставшимся количеством (23,9 кг) нитрата кальциядля поддержания СаО:Р О = 0,79:1,образовавшуюся суспензию (181,8 кг),З 5 перемешивают 40 мин и фильтруютс отделением 41,2 кг сухого отмытого кормового дикальцийфосфата.Степень очистки от примесей такая же, как в примере 1. ВыходРгО в кормовой продукт составляет98,0. Кристаллы СаНРО 4 имеют размер 30-50 мкм, а съем сухого отмытого осадка составляет 1200 кг/м ч.В таблице даны результаты проведения процесса в предлагаемом интервале параметров (примеры 1-3) иза его пределамиИэ таблицы видно, что при значениях параметров, выходящих за предлагаемые пределы, уменьшается выходР О в кормовой продукт.е1143690 дикальцийфосфата из-за местных пересыщений и низкой растворимости,Использование предлагаемого способа позволяет увеличить производительность действующих цехов производства дикальцийфосфата. лов в условиях низкой растворимостидикальцийфосфата.При подаче кальцийсодержащего реагента в одну ступень (по известному способу, пример 6)образуются мелкие и неоднородные кристаллы5 Отношение.СаО:Р Ог Продолжительностьстадий, мин Показатели процесса Пример.1-я стадия 2-я стадия 2-я стадия 1-я стадия Выход Р О Съем сув готовйй хого продукт, отмытого% осадка,Размеркристаллов, мкм 97,2 1150 30-40 1300 40-50 60 30 98,5 30 60 98,0 1200 40 50 90,0 600 60 60 850 93,7 90 600 90,0 120-180 0,79:1 Составитель Р.ГерасимовРедактор Н.Егорова Техред М.Гергель Корректор Е,Сирен;,.а я Заказ 840/19 Тираж 462 ПодписноеВНИИПИ Государственного комйтета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 1 04;1 2 0,65:1 3 0,55:1 4 0,3 з 1 5 0,7:1 По из- вестномуспосо- бу 0,79:1 0,79:10,79:1 0,79".1 0,79:1 30-50 10-20 15-25 5-20