Способ получения сложных удобрений

) с С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБ ГТЕНИй И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Андо Дж. и Акияма Т. Реакцияаммонизации фосфорной кислоты мокрого способа. - Япония: УниверситетЧуо, Техническая конференция 18 МАв Севилье, Испания, 20-24 ноября,1972.2. Патент США Ф 3493340,кл. 260-497, 1966,(54)(57) . СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией, аммонизацией полученного фильтрата газообразным аммиаком и упариванием полученной массы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения вязкости пульпы при переработке руд с содержанием магния более 0,3 мас.Е, фильтрат перед аммонизацией обрабатывают концентрированной серной кислотой, сульфатом аммония или сульфатом калия с последующим отделением образовавшегося гипса до отношения Са/Р=0,01- 0,15 в растворе, подаваемом-на аммонизацию.2, Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что аммонизацию раствора ведут до отношения И/Р 0= =0,5-2.3. Способ по и. 1, о т л и,ч аю щ и й с я тем, что выделенный гипс возвращают в процесс после упаривания аммонизированного раствора.Изобретение относится к способуполучения сложных азотно-фосфорныхудобрений из фосфатных руд, содержащих более 0,3 мас.7, магния,Фосфатные руды с высоким содержанием магния применяют в промьппленности по производству удобрений, нопри обработке таких фосфатов возни -кают значительные трудности, так какони являются причинй ыскй вязкости на определенных стадиях процесса,Известен способ получения сложныхудобрений путем аммониэации фосфорной кислоты, полученной кислотным 15разложением фосфатного сырья. Приаммонизации полученной фосфорной кислоты с молярным отношением МрО/Р 05 ==0,37 создается вязкость 9000 сП прирН 6, что значительно усложняет про Оцесс 1.13.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату является способ получения сложных удобрений путем разложения фосфат ного сырья 587.-ной азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией и аммонизацией полученного фильтрата газообразным аммиаком. При использовании фосфат- ЗО ной руды с высоким содержанием магния (более 0,3 мас,7.) по известному способу, значительно повышается вязкость пульпы на некоторых стадиях процесса, в частности при нейтрализа- З ции и выпаривании, Наличие кальция в полученной пульпе также способствует повышению ее вязкости и удаление кальция иэ маточного раствора является одним из способов устранения этих трудностей21. Цель изобретения - снижение вязкости пульпы при переработке руд с содержанием магния более 0,3 мас.7,.Поставленная цель достигаетс.я тем,45 что согласно способу получения сложных удобрений путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией, аммонизацией полученного фильтрата газообразным аммиаком и упариванием полученной массы, фильтрат перед аммонизацией обрабатывают концентрированной серной кислотой с последующим отделением образовавшегося гипса до отношения Са/Р=0,01-0,15 в растворе, подаваемом на аммонизацию. При этом аммониэапию раствора ведут до отношения Ь/Р О =0,5-2, Причем5выделенный гипс возвращают в процесспосле упаривания аммонизированногораствора,П р и м е р 1. Фосфатную руду ссодержанием Мр 1,4 мас.7., Р 13,6 мас.7.и нерастворимых в кислоте материалов7,9 мас,7 выщелачивают 507.-ной Н 1103в две стадии на опытной установке,Отношение переработки 1,25 т/т фосфата. Полученный раствор охлаждают доо-5 С в кристаллизаторах, а полученные таким образом кристал:ты нитратакальция - тетрагидрата удаляют фильтрацией. Фильтрат имеет отношениеСа/Р=0,45 и отношение И/Р=0,7. Дальнейший анализ показывает, что все же -леэо, алюминий и магний иэ фосфатнойруды растворилось в этом фильтрате,Нейтрализацию аммонием проводят вдве стадии при рН 2,8 в первом нейтрализующем резервуаре и рН 5,6 вовтором нейтрализующем резервуаре.Вязкость во втором резервуаре составляет 4000-5000 сП,Во второй серии экспериментов нейтрализацию проводят в три стадии. Менее вязкий слой получают при рН 1,8;3 и 5,8 соответственно в резервуарах. В резервуаре вязкость составляет 2000-2500 сП. В окончательнонейтрализованном слое отношение 11//Р 0 =2. За счет понижения этого отношения до К/Р 0 = вязкость в реТ 5зервуаре увеличивается до 50007500 сП. Через 1 ч вязкость слоя составляет половину, Выпаривание нейтрального слоя с отношением 11/Р О5=2 при 1 180 С увеличивает вязкостьдо 15000 сП,П р и м е р 2. Фосфатную руду того же типа, что и в примере 1,обрабатывают так же, как при кристаллизации и фильтрации нитрата кальция. Затем в слой добавляют концентрированную серную кислоту до стадии фильтрации и осаждение проводятпри 60 С. Полученный таким образомгипс удаляют с помощью фильтрации ифильтрат анализируют. Анализы показывают, что соотношение Са/Р уменьшено с 0,35 до 0,02. Отношение М 8/Руменьшено на 207 Этот слой нейтрализуют до Б/Р, 0=1 в три стадии, Вязкость в последнем нейтрализующем резервуаре составляет 40-80 сП.Для проверки результатов кристаллы нитрата кальция добавляют в слой, 1272974из которого удаляют гипс. Отношение Са/Р увеличивается с 0,02 до 0,35 за счет добавления нитрата кальцияП р и м е р 3. Фосфатная руда, способ ее обработки, а также кристаллизация и фильтрация гидрата кальция те же, что и в примере 2, К полученному фильтрату добавляют сульфат аммония, в результате чего гипс выпадает в осадок и затем удаляется 10 фильтрацией. Отношение Са/Р в щелоке снижается с 0,39 до 0,03, а отношения Мд/Р становится равным 0,07.После удаления гипса щелок нейтрализуют в две стадии. Вязкость на 15 второй стадии составляет 50 сП. Аммсний, добавленный в виде сульфата аммония, действует как часть (20- 257.) от общего количества аммония, добавленного во время процесса ней- уд тралиэации с получением отношения Г/Р Оэ=0,7. Нейтрализованный щелок подвергают выпариванию при нагревании до 185 С, содержание воды снижают до 0,8 мас.7. Вязкость этого 25 расплава равна 200 сП. П р и м е р 4, Фосфат, способ обработки его, а также кристаллизация и фильтрация нитрата кальция, аналогичны примеру 2.С целью производства ИКР (комплексного удобрения) сульфат кальция добавляют к осажденному гипсу вместо серной кислоты или сульфата35 аммония. Сульфат кальция добавляют к фильтрату, полученному после стадии фильтрации нитрата кальция, а выпавший в осадок гипс удаляют фильтрацией. Величина отношения Са/Р снижается с 0,39 до 0,02 с помощью осаждения и фильтрации. В последующей двухстадийной нейтрализации аммиаком величина отношения Ь/Р 205 повышается доОсаждение добавлением сульфата калия позволяет получить отношение К /Р О в нейтрализованном щелоке, равное 0,35, который будет действовать как Часть от общего К О в ко 2 ,нечном продукте.После нейтрализации щелок нагревают до 180 С и при этом количество воды уменьшается до 0,5 мас,7. Вязкость расплава при этой температуре равна 150 сП. Затем хлорид калия смешивают с этим расплавом и полученную смесь гранулируют до небольших комков в колонне, Таким образом, кальций в конечном продукте(в 1 РК-комках) вводят как во время стадии осаждения сульфата кальция, так и во время стадии, непосредственно предшествующей стадии получения комков .Выпаривание нейтрализованногослоя с Са/Р=0,02, 1/Р О =1 и Мя/Р==0,08-0,07 проводят при 180 С безпризнаков сгущения. Слой выпариваютдо содержания воды 0,6 мас,Е,Введение гипса в процесс передстадией выпаривания затруднительно.из-эа значительного повышения вязкости при выпаривании. Поэтому егодобавляют в выпаренный слой ИР. Перед добавлением в слой гипс промывают и высушивают при 180 С. Вязкость расплава (выпаренный слой) остается низкой даже после 10 мин иостается равной 1000 сП, т.е. в диапазоне вязкости, который считаетсяпригодным для отверждения расплавленных слоев разбрызгиванием.Исследования показали, что слойможно нейтрализовать без затруднений, если перед нейтрализацией онимеет отношение Са/Р=0,01-0,15 и отношение Мр/Р ) 0,02, Экспериментыпроводят:с солями, имеющими Мд/Р==0,062, беэ каких-либо трудностейДаже более высокие отношения Мд/Рне могут создать существенные трудности при нейтрализации и выпаривании.Вязкость измерялась вискозиметром типа БТЧ фирмы Брукфилд Синкро1Лектрик, при этом скорость составила 20 об/мин при использовании шпинделя В 6,Данные примеров показывают, чтопри использовании предлагаемого способа возможно применение фосфатнойруды с высоким содержанием магния.Эффект выделения большей частикальция вне процесса при нейтрализации и выпаривании за счет осаждения сульфата проявляется в низкойвязкости в нейтрализующих резервуарахи на стадии выпаривания. ВязкосТьв 4-80 сП в последнем нейтрализующем резервуаре составляет ту же величину, что и вязкость, получаемаяпри использовании высокосортной руды, например фосфата Кола с М менее 0,3 мас,Ж. При выпаривании также предупреждается получение оченьвысокой вязкости, при этом вязкостьсоставляет 50-1000 сП, т.е, то жесамое, что и при использовании фосфата Кола.1272974Ьсодержанием Мд более 0,3 мас.Ж внитрофосфатном процессе. Таким образом, изобретение позволяет использовать фосфатную руду с Составитель Т.ДокшинаРедактор И.Дербак Техред Л.СердюКова Корректор О,Луговая Заказ 6352/58 Тираж 49 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгородул, Проектная, 4