Способ обесфторирования фосфатного сырья

, 3460059 в)4 С 05 В 13/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к спосоного сырья магнийоляет сокЪю гния, напри а, алюмосил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 352860, кл. С 05 В 13/02,. 1972.(54) СПОСОБ ОБЕСФТОРИВАНИЯ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится бам обесфторивания фосфат с повышенной концентрациеи содержащих примесей и поз 1Изобретение относится к способам получения обесфторенных фосфатов из сырья с повышенной концентрацией в нем магнийсодержащих примесей.Целью изобретения является снижение расхода топлива и потерь фосфорной кислоты при переработке магнийсодержащего фосфатного сырья при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания готового продукта.Способ обесфторивания магнийсодержащего фосфатного сырья включает его гидротермическую переработку в присутствии фосфорной кислоты и сое" динений кальция с температурой плаволения выше 1400 С, которые добавляют в количестве, необходимом для получения соотношения МяО:СаО в обраба-, тываемом сырье, равного 0,5-15: 1,ратить расход топлива и потерь фосфорной кислоты при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания готового продукта. Способ осу,ществляют путем гидротермической обработки магнийсодержащего фосфатного сырья в присутствии фосфорной кислоты и соединений кальция с темо пературой плавления выше 1400 С, взятых в количестве, обеспечивающем соотношение Мя и СаО в обрабатываемом сырье, равное 0,5-15:1, Целесообразно в качестве кальцийсодержащей добавки использовать окись кальция, гидроокись кальция, силикат кальция, фосфат кальция, сульфат кальция или а фторид кальция, 1 з.п. ф-лы, 2 табл. В качестве кальцийсодержащей добавки используют окись кальция, гидроокись кальция, силикат кальция, фосфат кальция, сульфат кальция или фторид кальция.Процесс обесфторивания фосфатного сырья в присутствии фосфорной кислоты протекает с образованием промежуточной жидкой фазы, от количества которой и ее свойств зависит стабильность протекающего в печи процесса получения обесфторенного фосфата. Жидкая фаза растворяет в себе крис- . таллы апатита, при этом в результа,те отгонки фтора в газовую фазу кристаллизуется конечный продукт - трикальцийфосфат. Наличие в фосфатном сырье соединений мамер фостерита, оливинит икатов магния, заметно увеличивает0059 5 10 15 20 25 30 3 146количество жидкой фазы, повышающейскорость растворения фосфатногосырья. В результате материал подплавляется при более низких температурах. Чтобы исключить протекание этого процесса, необходимо к магнийсодержащему сырью добавлять такие соединения кальция, которые вступают вовзаимодействие с жидкой фазой с образованием высокотемпературных фосфорно-кальций-магниевых соединений,при этом количество соединений кальция изменяют в зависимости от содержания в сырье магниевых примесей.Таким образом, соединения кальцияпозволяют регулировать процесс и поддерживать оптимальное количество жидкой фазы, не снижая скорости процесса обесфторивания.Влияние количества вводимых в обрабатываемое сырье соединений кальция с температурой плавления вьшео1400 С на производительность печи,снижение расхода топлива, потерифосфорной кислоты показано в табл. 1,(в качестве кальцийсодержащей добавки используют Са(ОН) ; влияние различных кальциевых добавок на показатели процесса переработки фосфорного сырья, содержащего повышенныеколичества примесей Мя - в табл.2.П р и м е р 1. 1000 кг фосфатногосырья, содержащего 6,07, МяО, смешивают с фосфорной кислотой, взятойв количестве 100 кг РО на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальция в виде Са 810 в количестве 1,67для получения соотношения М 80:СаО==15:1. Полученную смесь обжигают вопечи при средней температуре 1340 Си получают качественный клинкер ссодержанием фтора 0,157. Производительность печи 8 т/ч, Затраты энеркг усл,топл,гии 0,86кг РО продфПотери Р О в виде фосфорной кислоты 0,0 1 г/т фоссырья.П р и м е р 2. 1000 кг фосфатногосырья, содержащего 57 МрО, смешиваютс фосфорной кислотой, взятой в количестве 90 кг РО на 1 т фосфатногосырья, и соединениями кальция в виде СаО в количестве 37 для получениясоотношения М 80:Са 0=1,66: 1. Полученоную смесь обжигают в печи при 1350 Си получают качественный клинкер с содержанием фтора 0,127Производительность печи 10,5 т/ч. Затраты энеркг.усл,топл.гии 0,7ф кг Р О,. прод. Потери фосфорной кислоты 0,004 г Р О /т продукта.П р и м е р 3. 1000 кг фосфатного сырья, содержащего б,бМяО, смешивают с фосфорной кислотой, взятой в количестве 95 кг Р 0 на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальция в виде СаО в количестве 3% для получения соотношения МяО:Са 0=2,2-1. Полученную смесь обжигают в печи при 1350 С; и получают качественный клинкер с содержанием фтора 0,147 Производительность печи 11 т/ч.Потери фосфорной кислоты 0,0065 г РО/т продукта.П р и м е р 4. 1000 кг фосфатного сырья, содержащего 4,8% М 80, смешивают с фосфорной кислотой, взятой в количестве 85 кг Р 0 на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальция в виде Са(ОН) и количестве 3,2% для получения соотношения М 80:Са 0=2: 1, Полученную смесь обжигают в печи при 1350 С и получают качественный клинкер с содержанием 0,157 фтора. Производительность печи 12 т/ч.Потери фосфорной кислоты 0,005 г Р О /т продукта.П р и м е р 5, 1000 кг фосфатного сырья, содержащего 2% МЕО, смешивают с фосфорнои кислотои, взятои в коли 35 честве 84 кг Р О на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальция в видеСа(ОН) в количестве 0,66% для получения соотношения М 80:Са 0=4: 1. Полученную смесь обжигают в печи при 40 1350 С и получают качественный клинкер с содержанием фтора 0,14 . Производительность печи 11 т/ч. Затратыкг усл .топл.энергии 0,7кг РО прод.- 45 Потери фосфорной кислоты 0,006 гРО/т продукта,1П р и м е р б. 1000 кг фосфатногосырья, содержащегд 5,07 МяО, смешивают с фосфорной кислотой, взятой вколичестве 86 кг Р О на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальцияв виде апатитового концентрата, взятого в количестве 50 кг для получения соотношения МяО:Са 0=2:1. Полученную смесь обжигают в печи при1350 С и получают качественный клин"кер с содержанием фтора О, 15%. Производительность печи 12 т/ч. ЗатратыПотери фосфорной кислоты 0,005 г Р О /т продукта, 1 5П р и м е р 7. 1000 кг фосфатного сырья, содержащего 2,5 МяО, смешивают с фосфорнои кислотои 9 Взятои В кОли честве 100 кг Р О на 1 т фосфатного10 сырья, и соединениями кальция в виде апатитового концентрата, взятого в количестве 500 кг для получения соотношения МяО:Са 0=0,5;1. Полученную смесь обжигают в печи при 1320 С и15 получают качественный клинкер с содержанием фтора 0,18 . Производительность печи 9 т/ч. Затраты энергиикг усл.тО, 78 --- -"- -кг РО пр,20 25 Формула .изобретения 30 35 Потери фосфорной кислоты 0,006 кг Р О /т продукта.П р и м е р 9. 1000 кг фосфатного сырья, содержащего 3,8% МдО, смеши вают с фосфорной кислотой, взятой в количестве 84 кг РО на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальция в виде СаГ в количестве 2,5% для получения соотношения М 80;Са 0=2,1:1. 45 Полученную смесь обжигают в печи прио1360 С и получают качественный клинкер с содержанием фтора 0,16 . Производительность печи 9,0 т/ч,Потери РО в виде фосфорной кислоты 0,009 г Р О/т продукта.П р и м е р 8. 1000 кг фосфатного сырья, содержащего 4% МЕО, смешивают с фосфорной кислотой, взятой в количестве 85 кг РО на 1 т фосфатного сырья, и соединениями кальция в виде Са 804 в количестве бдля получения соотношения МяО:Са 0=2,2: 1. Получено ную смесь обжигают в печи при 1350 С и получают качественный клинкер с содержанием фтора 0,12 . Производительность печи 10,0 т/ч, Затратыэнеркг усл.топл.гии 0,75ф кг Р О прод. Потери фосфорной кислоты 0,005 кгР О/т продукта,Таким образом, проведение процесса обесфторивания фосфатного сырья,содержащего более 2 магния (в пересчете на МцО), по предлагаемому спо"собу по сравяению с известным позволяет повысить производительностьпроцесса от 4,5 до 8-12 т/ч, снизитьрасход условного топлива от 1, 1-1,3до 0,65-0,86 т/ч, сократить потерифосфорной кислоты от 1,5 кг до 0,01-,0,001 кг/т продукта. При этом содержание фтора в готовом продукте непревышает 0,2 . Переработка магнийсодержащего фосфатного сырья по известному способу приводит к увеличению фтора в продукте до 0,5 ., чтоне соответствует требованиям ГОСТа. 1. Способ обесфторивания фосфатного сырья, включающий его гидротермическую обработку в присутствии фосфорной кислоты и соединений кальция с температурой плавления выше 1400 С, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива и потерь фосфорной кислоты при переработке фосфатного сырья с повышенной концентрацией в нем магнийсодержащих примесей при одновременном сохранении высокой степени обесфторивания готового продукта, соединения кальция используют в количестве, обеспечивающем соотношение МяО:СаО в обрабатываемом сырье, равное 0,5-15:1.2. Способ по п.1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что в качестве соединений кальция с температуройоплавления выше 1400 С используют окись кальция, гидроокись кальция, силикат кальция, фосфат кальция, сульфаткальция или фторид кальция,1460059 Таблица Пвраметрм способа Показатели при соотношении М 80:СаО16 151,10 5:1 21 11 0,5 я 1 01 г фианчаское состояние материала в печи Спек Спек Спек Спек ПлввСпек Спек Спек Проиэводительность печи,т/ч 4,5 8 2 1 О 8 5 9510,5 0,86 080 0,72 074 0)86 1,0,65 1,3 Потери фосфорной кнслотм,г РОт/т продукта 0,003 000 0,005 001 0,009 0,007 1500 Т в б л н ц в 2 СоотношениеМ 80:СаО Расход топлива,8 ил иобавки кг уел,топлкг Р,От прод,1360 0,003 0,74 10,0 Окись кальция 1:1 Сульфат кальцияв пересчете иэ СаО 1,2: 0,75 10,0 0,006 1350 Фтарил кальция впересчете иа СаО 1,8:1 9,0 0,005 0,80 1360 Гидроакись кальцияв пересчете на СаО 2 1 1350 0,65 12 0,005,Силикат кальция апересчете ла СаО1 0,70 1360 0,78 1350 фасфат кальция 05: 1 Составитель В.ВилинскаяТехред А.Кравчук Корректор В,Гирняк Редактор Н,Гунько Заказ 410/23 Тираж 392 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР1 13035, Москва, Ж, .Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Расход топливакг усаталл