Способ получения фосфорной кислоты

(57) Изобретгидратно-дигчения экстраты - полупро ЧЕНИЯ ФОСФОР Ом вькоде РО 00 ч. рядового соде рж:пие го, мас, %ИрО 2,8; ВО)обрабатывают при ра фосфорной киьтрат, 30% Р О ) %-ной серной кнсГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР1272648, кл. С 01 В 25/229, 1984Авторское свидетельство СССР919990, кл. С 01 В 25/229, 1980. ение относится к полуидратному способу полу кционной фосфорной кисло дукта в производстве удобрений.и.технических фосфатных со лей - иэ бедных доломит- и фторсодержащих фосфоритов. Целью изобретения является повьппение степени извлечения фтора в газовую фазу.при высоком выходе Р Оз в продукт. Фосфорную кислоту получают обработкой Изобретение относится к полугидратно-дигидратному способу получения экстракционной Фосфорной кисло-. ты - полупродукта в производстве удобрений и технических фосфатных солей - из бедных доломит- и фтор" содержащих Фосфоритов.Целью изобретения является повышение степени извлечения фтора в га сырья при 80-050 С в два этапа, напервом из которых подают 80-90% отвсего количества серной кислоты ифосфорную кислоту, на втором вводятостальное количество серной кислотыи промывной раствор фосфорной кислоты. Образующийся полугидрат сульфатакальция перекристаллизовывают в осадок дигидрата при 40-65 С, разделяютфильтрацией осадок и фосфорную кислоту, часть которой, соответствующуюколичеству обрабатываемого сырья,выводят в качестве продукта, а другую возвращают на первый этап, отмывают осадок и образовавшийся промывной раствор Фосфорной кислоты возвращают на второй этап, Целесообразно на первом этапе обработку сырьявести в присутствии соединений кремния, которые вводят в Фосфорную кислоту в количестве 0,1-0,7 ч. Я).0на 100 ч. Фосфатного сырья. Выделение Фтора в газовую Фазу составляет25-30% без добавления 810 и 33-40%с введением ЯО. Степень разложенияФосфата 96,5-97,0%. 1 э,п. Ф-лы2 табл. зовую фазу при высов продукт.Пр и мер 1.Фо сфо рит а Кар ат ау,Р О 24,8; СаО 39,105 С 205 ч, раствслоты (основной фили 59,2-66,6 ч. 92, 14740 82лоты (80-90% общего количества). К образовавшейся суспензии добавляют 222,2 ч, промывного раствора фосфорной кислоты (промывной Фильтрат) (19% Р,О) и 14,8-7,4 ч, 92,5%-ной серной кислоты. На обеих стадиях обработки удаляется в газовую Фазу 16-17 ч. паров воды, диоксида углерода и Фтористых соединений - степень 10 выделения Фтора в зависимости от распределения серной кислоты между стадиями составляет 23-28%,Суспензию полугидрата сульфата кальция передают на дигидратную стаодко, где при 60 С протекает его оводнение: при этом в газ удаляется еще 17,3-16,1 ч. паров воды и Фтористых соединений - в итоге степень выделения фтора достигает 25-30%, 20586 ч. суспензии разделяют на вакуум-фильтре, осадок гипса промывают 132, 1-132, 3 ч. гор ячей воды и в результате получают 78,5-79 ч. ФосФорной кислоты (30% Р О ) в качестве продукта и 205 ч. раствора Фосфорной кислоты (30% Р 0), которую направляют на первый этап полугидратной стадии, и 222,2 ч. промывного раствора фосфорной кислоты, который 30 возвращают на второй этап полугидратной стадии, а также 194 ч, отброс- ного осадка с гигроскопической влажностью 26%.35По известному способу Фосфорную киспоту получают из доломит- и Фторсоре ржаще го Фо сфатно го сырья о бр аботкой 75-95% его общего количества оборотной фосфорной (смесь фосфорно кислых растворов) и серной кислотами при 80-105" С с образованием осадка полугидрата сульфата кальция и выделением Фтора в газовую Фазу. Затем полугидрат. перекристаллизовывао ют в цигидрат сульфата при 40-65 С с введением оставшегося (25-5%) ко" личества сырья Фосфорную кислоту (25% Р,О,.) отделяют от осадка фильтрациеи последнРФ промывают промыв ные воды объединяют с частью фосфорной кислоты и направляют на обработку сырья в качестве оборотной Фос форной кислоты. Коэффициент разложения 96%, выход РО 95%, степень выделены фтора в газовую фазу 5-,10%.3 табл. 1 сопоставлены показатели процесса, достигаемые в условиях предлаГаемого и известного способов,Как видно из т абл, 1, при о суще стрпении по известному способу процесса получения Фосфорной кислоты концентрации 30% РО с подачей на обработку 95% Фосфатного сырья, всейсерной кислоты и.смеси оборотных основного и промывного фильтратов сум-марная (полугидратная и дигидратнаястадии) степень выделения, фтора вгазовую фазу составляет 10%. Осуществление обработки Фосфатного сырьяв две . стадии с подачей на первуюстадию в качестве оборотной кислотытолько основного Фильтрата и 80"90%серной кислоты способствует увеличению степени выделения фтора до 25-30%,При подаче 95-100% количества серной кислоты степень выделения Фторауменьшается до 13-12% вследствиешламования зерен Фосфата, приводящего одновременно.к снижению степениразложения. Снижение величин К.иК имеет место при подаче на первуюстадию обработки менее 80% сернойкислоты - оно обусловлено уменьшениЖем содержания Р О и БО в жидкойФазе суспензий первой стадии.П р и м е р 2. 100 ч, рядовогоФосфорита Каратау, содержащего., мас,%Р О 24,8; СаО 39,4; М 80 2,8; К О3,0; СО 6,9; Р 2,5 обрабатывают при100 С 62,9 ч, 92,5% серной кислоты(85% общего количества) и смесью0,5-3,5 ч. кремнегеля (20% БхО) и205 ч. раствора фосфорной кислоты(30% РО). К образовавшейся суспензии добавляют 221,7-219,7 ч. промывного раствора Фосфорной киспоты(19-19,2% РО) и 11,1 ч. 92,5% серной кислоты, На обеих стадиях обработки в газовую фазу удаляется17,5 ч. паров воды, диоксида углерода и фтористых соединений - степеньвыделения Фтора в зависимости от количества введенного составляет 3238,5%,Суспензию полугидрата сульфат акальция передают на дигидратную стаодию, где при 65 С протекает его оводнене, при этом в газ удаляется еще16 ч. паров воды и фтористых соединений - в итоге степень выделенияФтора достигает 33-40%. 568 ч. сус -пензии разделяют на вакуум-фильтре.осадок гипса промывают 131,8-129 ч,горячей воды и в результате получают 79 ч. Фосфорной кислоты (30%РО) в качестве продукта и 205 ч,14740 раствора Фосфорной кислоты (30% РО )которую направляют на первый этап полугидратной стадиии 222-219 ч, промывного раствора фосфорной кисло 5 ты (18-19,2% РО), которую возвращают на второй этап полугидратной стадии, а также 194 ч, отбросного осадка с гигроскопической влажностью 26%. 10В табл, 2 иллюстрируется влияние количества кремнегеля на выдеЛение фтора в условиях, отвечающих примеру 2. Как видно из табл. 2, добавка к оборотному раствору фосфорной кислоты до его подачи на первую стадию обработки ЯдО (0,1-0,7 ч, на 100 ч. Фосфата) приводит к увеличению сте пени выделения фтора в газовую фазу от 30 до 33-40%, Увеличение количества добавки до 0,9 ч, на 100 ч, Фосфатного сырья нецелесообразно ввиду заметного ухудшения (на 8% от базового уровня) Фильтрующих свойств суспензий. Введение менее 0,1 ч, ЯхО на 100 ч. Фосфата практически не изменяет величины К,30 35 Т аблиц а 1Показатели процесса, % Способ Распределение Н ЯО , % по этапам обра- ботки После полугидрат нойстадии После дигидратной стаТ 11 Кр Крзл КР К Рад 10 96,0 1 О 95,5 25 96,5 30 97 26 96,5 13 . 94 12 91 8 85 8,5 77 23 84 28 90 24 87 10 80 9 72 Известный Пр едл ага емый 8085 90 95 100 25 20 15 10 5 0 К - степень разложения фосфорита,Введение ЯО способствует выделению ЯГ,., что сопровождается ростом концентрации ионов Р, способствующих образованию комплексных ионов типа А 1 Р;" которые обуспавпивают осаждение б.олее изометричных кристаллов гипса. Формула изобретенияСпособ получения Фосфорной кислоты из доломит- и фторсодержащего. Фосфатного сырья, включающий обработку его растворами Фосфорной кислоты н серной, кислотой при 80-105 Сс образованием осадка полугидратасульфата кальция и выделением Фторав газовую фазу, перекристаллизациюполугидрата в дигидрат сульфатаокапьция при 40-65 С, разделен=. Фильтрацией осадка и фосфорной кисоты,часть которой, соответ ствующую количеству обрабатываемого сырья, выводят в качестве продукта, а другуювозвращают на обработку, отмывкуосадка с образованием промывногораствора фосфорной кислоты и направление его на обработку, о т л и ч а.ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения Фтора в газовую фазу при высоком выходе РО впродукт, обработку сырья на полу -гидратной стадии серной кислотой ведут в два этапа, на первом вводят80-90% от общего количества сернойкислоты и фосфорную кислоту, на втором - оставшееся количество сернойкислоты и промывной раствор фосфорной кислоты.2. Способ по п. 1, о т л.и ч аю щ и й с я тем, что на первом этапеобработку ведут в присутствии кремнегеля, вводимого в фосфорную кислоту в количестве 0,1- 0,7 ч, ЯОна 100 ч, фосфатного сырья,1474082 Т аблица 2 К у % После После полу гид- дигидр атиой ратной ст адни ст адни Составитель Г. Целищев Редактор Г.Волкова Техред Л,Сердюкова Корректор М,ПожоЗаказ 1832/18 Тираж 435 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 КоличествоЗхО ч. на100 ч. Фосфата 0 28 30 0,05 28,5 31 31 а 1 З 1 ЗЗ 0,3 34 37 0,5 37 38 0 7 38 40 0,9 39 41 Производительность фильтрации,