Способ получения гранулированного суперфосфата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИМЕСНИХРЕСПУБЛИК ИЗОБРЕТ ОП НАВ Ж СЛ т- . вом ем ье зуетс. сырья ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 364581, кл. С 05 В 1/02, 971.(57) Изобретение касается получении.гранулированного суперфосфата и поаволяет увеличить выход товарнойфракции и упростить процесс его по- .лучения эа счет сокращения числа тех 1Изобретение относится к способу. получения гранулированного суперфосфата, широко используемого в качес ве минерального удобрения в сельа хозяйстве.Цель изобретения - увеличение выхода товарной фракции и упрощение . процесса за счет. сокращения числа технологических операций.Способ получения гранулированного суперфосфата осуществляют следующим . образом.На первую стадию разложения пода- ют 60-907 исходного фосфатного сырья в виде суспензии с Т;Ж, равным 1: 1-2,3, и всю серную кислоту, зат добавляют оставшееся фосфатное сйр либо в виде суспензия с ТфЖ, равнвае 8014654 нологических операций. Способ включает разложение фосфатного сырья,взятого в количестве 60-903 от исходного в виде суспенэии с Т:Ж. = 1 ф 12,3, серной кислотой концентрацией75-987 в количестве 1,6-2,5 мас.ч.на 1 ч, .РО фосфатного сырья, сме:шение полученной пульпы с оставшейся.частью фосфатного сырья, взятого либо в сухом виде, либо в виде суспенэии с Т:Ж1: 1-2,3, одновременнуюгрануляцию и сушку продукта топочными газами в грануляторе-сушилке споследующей абсорбцией отходящих газов и использованием стоков послестадии абсорбции для приготовлениясуспензий фосфатного сырья, 3 з.п..ф-лы, 1 табл,1:1-2,3, либо в,.сухом виде, грануляцию н .сушку ведут одновременно топочными газами в грануляторе-сушилке, ошходящие газы улавливают абсорбцией и абсррбционные стоки используют для приготовления суспензни фосфатного сырья. Подача всей серной кислоты концентрацией 75-982 позволяет избежать стадии предварительного разбавления серной кислоты, При подаче кон.центрированной кислоты развивается высокая температура, что приводит к повышению коэффициента разложения на первой стадии. При этом образуется смесь монокальцийфосфата и свободной фосфорной кислоты, которая нейтралия оставшейся частью фосфатногона второй стадии, за счет чегообразуется дополнительное количествомонокальцийфосфата. Нейтрализацияпроходит практически полностью - ос"тается всего 2-57 свободной кислоты,необходимой для нормального проведения стадии гранулирования. Дополнительная стадия нейтрализации передгранулированием не требуется. Пригрануляции создаются оптимальные условия за счет определенного соотношения в пульпе солей и свободной кислоты, что приводит к увеличению выхода товарной фракции, Подача фосфатного сырья в виде суспенэии позволяет бисключить пенообразавание в реакторе,улучшить условия перемешивания, получить более однородную пульпу и темсамым приводит к получению однородных по величине гранул, т.е. повышению выхода товарной фракции, Проведе"ние. грануляции и сушки одновременнопозволяет значительно упростить процесс за счет использования в технологической цепочке одного аппарата, 25а также позволяет точнее регулироватьсоотношение пульпы и ретура образо:вавшейся товарной Фракции и соответственно приводит к повышению выходатоварного продукта, Использование для 30приготовления суспензии абсорбционныхстоков делает данное производствопрактически безотходным Кроме того,наличие в стоках кремнефтористоводородной кислоты и ее солей также способствует разложению фосфатного сырья, а наличие их на стадии гранулирования пластифицирует пульпу, улучшает условия грануляции и повышаетвыход товарного продукта. 40Ниже представлена. зависимость выхода товарной фракции от концентрациисерной кислоты, подаваемой на первуюстадию (количество подаваемой кислоты 2,1 мас,ч. на 1 мас.ч. РО Фосфатного сырья, Т:Ж суспензии Фосфатного сырья равно 131,1)Концентрация серной Выход товарнойкислоты, 7 фракции, 772 5075 7885 8598 90100 85Как видно из данных, прииспользовании кислоты концентрацией ниже757 выход товарной Фракции падаетза счет снижения температуры разложения и соответственно снижения козффициента разложения, при концентрации кислоты более 987 выход товарной . фракции остается на высоком уровне, но при этом из реактора в газовую фазу начинает выделяться триоксид серы, что потребует организации дополнительной очистки отходящих газов,В таблице приведена зависимость выхода товарной фракции и содержания свободной кислоты в пульпе перед грануляцией от Т;Ж в суспензии фосфатного сырья, подаваемого на разложение (условия .опытов: концентрация серной кислоты 937, количество серной кислоты, подаваемой на разложение 2, 1 мас,чна 1 мас.ч. Р 0 Фосфатного сырья)Как видно из. данных таблицы, если соотношение в суспензии Т:Ж мене 13 1, то выход товарной фракции уменьшается эа счет образования мелкойфракции, пульпа густая, затруднена работа оборудования и плохо идет грануляция. При Т;Ж более 112,3 происходит переувлажнение пульпы и образование крупных агломератов на стадии гранулирования, что также уменьшает выход товарной фракции. При увеличении кислотности до 47 после грануляции и сушки получают продукт с повышенным содержанием свободной кислоты, так как скорость сушки превышает скорость взаимодействия фосфата с кислотой, что в конечном итоге уменьшает выход товарной Фракции н требует дополнительной нейтрализации продукта. Содержание свободной кислоты в пульпе менее 1,57 незначительно влияет на выход товарной фракции.Ниже п зависимость выхода товарной фракции от нормы серной кислоты, подаваемой на разложение (условия опытов: концентрация серной кислоты 937, соотношение Т:Ж = 1;2).Норма серной кислоты, Выход товарной мас.ч. на 1 мас,ч, 1 О фракции, 7.1,5 68 1,6 75 2,0 802,5 852,7 70При содержании кислоты менее 1,6 мас.ч. на .1 мас.ч. РО; фосфатного сырья снижается выход продукта из-за образования мелких фракций, при увеличении содержания кислоты более 2,5 вследствие перекисления пульпыпри гранулировании происходит обра-зование крупных агломератов и снижение выхода товарной фракции.Подача на первую стадию фосфатногосырья в количестве, менее 60% от исходного,.приводит к получению пульп.с высокой кислотностью, на нейтрализацию которых требуется повышенноеколичество фосмуки или требуется стадия дополнительной нейтрализации, подача более 90% сырья приводит к увеличению твердой фазы в суспензии и .кполучению малоподвижных пульп,П р и м е р 1. 1000 кг (60% от 15общего количества) апатита смешивают .с абсорбционными стоками до получениясуспенэии с Т:Ж Ф 1: 1,2 и подают вреактор. Туда же подают серную кислоту концентрацией 75 в количестве 202,34 мас.ч. на 1 мас,ч. Р О сырья,Температура разложения составляет1.00 С. Время разложения 3 ч, Коэффициент разложения на 1-ой стадии 96%.В результате получают 3000 кг пульпы, 25содержащей 137 РтОсвободной Фосфорной кислоты, Пульпу подают во второйреактор, куда одновременно подают оставшееся количество(407) Кингисеппского Фосфорита, содержащего 28% РОс 30в виде суспензии с Т:Ж =. 1:1,2. Тем-пература в реакторе 90 С, продолжительность реакции 90 мин, Полученная .пульпа содержит 37. РО свободнойкислоты. Полученную пУльпу подают вбарабанный гранулятор-сушилку,где еегранулируют и сушат топочными газамис температурой 900 С на входе и 115 ОСна выходе. Газы направляют на стадиюабсорбции. Абсорбцию ведут осветленной водой. Полученные стоки используют для смешения с апатитом и Фосфоритом, В результате после гранулирования и сушки получают 2642 кг продукта состава, 7.: РО 5 общ, 22; РО усв. 20; РО, своб. 3. Выход товарной - фракции с размером гранул 1-4 мм составляет 907.П р и м е р 2. 1000 кг фосфорита (83% от всей массы), содержащего 32 Ж Р 105, смешивают с абсорбционными растворами в соотношении, необходимом .для получения суспенэии с Т:Н 1 =1:2,3. Серную кислоту концентрацией933 в количестве 2 мас.ч, на 1 мас.ч. 55 Р,О 5 сырья подают в реактор. Разлоожение ведут при 96 С в течение 2 ч.Получают пульпу в количестве 3177 кг со свободной кислотностью 6% РО которую подают во второй реактор. Туда же вводят суспенэию фосфоритас Т:Ж = 1:2,3. Вводят оставшуюсячасть фосфорита (177.). Пульпу со свободной кислотностью 67. направляют вбарабанный гранулятор-сушилку, гдегранулируют и сушат топочными газамис температурой их на входе 800"С ина выходе 110 С. Отходящие газы направляют на стадию абсорбции. Стоки,полученные после нее, делят на 2 потока, один из которых направляют напервую стадию разложения, а другой -на вторуюстадию. В результате получают 1842 кг продукта состава, %:Р.,О общ. 21; Р 20 с усв, 18; .РО 5своб, 2,9, Выход товарной фракциисоставляет 807.П р и м е р 3. 1000 кг апатита(75% от общего количества), содержащего 36% Р 0 , подают в реактор, Туда же одновременно направляют абсорбционныерастворы в количестве, необходимом для получения суспенэии сТ:Ж = 1:1,6, и серную кислоту концентрацией 983 в количестве 2,5,мас.ч.на 1 мас.ч. РО Фосфата. Разложениеведут при 100 С в течение 3 ч. Получают пульпу в количестве 2750 кг сосвободной кислотностью 117. РО, которая из первого реактора поступаетво второй. В этот реактор вводят фосФорит (24% РО 5) в количестве 257Пульпу со свободной кислотностью5,5% Р Онаправляют на гранулирование и сушку в гранулятор-сушилку(типа РКСГ), где гранулируют и сушаттопочньм газами, обеспечивающимитемпературу материала 110 С. Отходящие газы направляют на очистку настадию абсорбции. Абсорбционные растворы направляют на смешение с эпати.Том. После гранулирования и сушкиполучают 1920 кг.продукта состава.,:РОс общ. 22; РОусв. 19,Р О3. Выход товарной ФракцииЕ 5 сВобсоставляет 857.Использование предлагаемого способа позволяет увеличить выход товарнойфракции в продукте с 65-70 до 7590%, значительно упростить схемупроизводства за счет ликвидации дополнительной стадии нейтрализации,не вводить в процесс дополнительныереагенты (например, мел). Сушка игрануляция в токе топочных газов водном аппарате за счет проведениягрануляции путем наслаивания продук1465436 Соотношение ТфЖв суспензин 130 8 131 1:1 5 1 ф 2,3 1:2,5 Выход товарнойфракции, Х 75 80 85 80 Содержание свободной кислоты впульпе перед грануляцией, Х 4,0 3,5 2,5 1,5 1,2 Составитель В.ВилинсваяТехред Л.Олийнык Корректор С.Шекмарг Редактор И.Киштулинец Заказ 885/27 Тираж 392 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 та на центры гранулообраэования также дает эффект по выходу товарйой фракции, а использование в процессе абсорбцианных стоков уменьшает загряз 5 нение окружающей среды. В предлагае" мом способе для получения суперфосфата можно использовать фосфатное сырье разных месторождений. 10 формула изобретения1. Способ получения гранулированного суперфосфата включакиций разложение части фосфатного сырья серной кислотой, последующее смешение полученной пульпы с оставшейея частью фосфатного сырья, грануляцию, сушку продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода товарной фракции и упрощения процесса.20 за счет сокращения числа технологических операций, разложение фосфатного сырья ведут серной кислотой.концентрацией 75-983, взятой в количест В ве 1,6-2,5 мас.ч. на 1 ч РОз фосфатйого сырья, при этом фосфатное сырьена разложение подают в виде. суспензии с Т:Е, равным 1: 1-2,3, а послесмешения полученной пульпц с оставшейся частью фосфатного сырья грануляцию и сушку осуществляют одновременно.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на разложениесерной кислоты подают фосфатное сырьев количестве 60-902 от исходного,а оставшуюся часть сырья подают насмешение либо в сухом виде, либо ввиде суспенэии с Т:Ж = 1(1-2,3).33. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что грануляциюи сушку продукта ведут топочными газами в грануляторе-сушилке с последующей абсорбцией отходящих газов,4, Способ по пп.1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что для приготовления суспензий фосфатного сырья используют стоки после стадии абсорбции газов.,