Способ получения фосфорной кислоты

(54) ЛОТЬ пособрнойт на ние. Основную часть фосфатного сырья подают на первую стадию разложения.50 т/ч фосфсрита с содержанием 24,52 РО , 403 СаО разлагают в первом реакторе, 180 т/ч оборотной фосфорной кислоты концентрацией 14,6 Х РОу и 37,9 т/ч серной кислоты, кон центрацией 933. Концентрация 80 З в жидкой фазе пульпы 22, температура пульпы 95 С. Из первого реактора пульпа перетекает во второй. Запыленный воздух из бункера фосфатного сырья поступает в циклон и далее вентилятором настроенным на расход возздуха 1500 м /ч, подается во второй. з реактор. В воздухе содержится 0,2 кг/м фосфорита с размером частиц не более ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им.проф,Я,В,Самойлова(57) Изобретение относится к получения экстракционной фос кислоты, которую перерабатыв Изобретение относится к способу- получения экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), которую перерабатывают на удобрения.Целью изобретения является повы шение коэффициента разложения сырья.П р и м е р 1. Фосфатное сырье из пневмоцистерн сжатым воздухом подают в силос, откуда пневмонасосами качают в расходные бункера, Отработанный воздух - пневмоноситель проходит сухую очистку от грубых фракций фосфатного сырья в циклонах и далее воздух, содержащий фракции фосфатного сырья менее 50 мкм вентилятором (ююнуя дальнейшую глубокую очистку), вдувают в пульпу на обессульфачиваудобрения. Целью изобретения являетсяповышение коэффициента разложениясырья. Фосфорную кислоту получаютразделением фосфатного сырья на части, обработкой большей части сырьяоборотной фосфорной и серной кислотами, обессульфачиванием образовавшейся пульпы введением остальной части сырья с размером частиц не более50 мкм в смеси с воздухом при егоскорости 5-50 м/с с последующим от"делением фильтрацией продукта отосадка дигидрата сульфата кальцияего промывкой и направлением промывных вод на обработку. Целесообразносмесь воздуха и сырья подавать состадии пневморазгрузки фосфатного сырья. Коэффициент разложения сырья достигает 97,57. 3 табл,3353 Э15815 мкм, скорость его подачи в экстрактор 5 м/с. Температура пульпыво втором реакторе 90 ОС, время пребывания не менее 1 ч, содержаниеБО 1,9 Х. Из реактора пульпу подаютна вакуум-фильтры, где ее расфильтровывают и гипс ппомывают фильтратоми водой. Получают 56,5 т/ч продукционной кислоты, содержащей 21% РО,;и 1,9% БО. Коэффициент разложенияфосфорита 97,5%, коэффициент отмывки фосфогипса 98%, снижение содержания БО в продукционной кислоте на0,1 Х,По известному способу фосфорнуюкислоту получают обработкой фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами с получением пульпы,содержащей 30-120 г/л (2,0-9,0%)сульфат-ионов, введением дополнительного количества сухого фосфата дляснижения концентрации сульфат-ионовдо 10-30 г/л (0,6-2,0%) и отделениемосадка сульфата кальция фильтрацией.Получают фосфорную кислоту с пониженным содержанием БОэ .При переработке бедных Фосфоритовкоэффициент разложения (К) составляет 95-96%.П р и м е р 2. 50 т/ч фосфоритас содержанием 24,5% Р О, 40% СаОразлагают в первом реакторе 180 т/чоборотной фосфорной кислоты концентрацией 14,6% РО - и 37,9 т/ч сернойкислоты концентрацией 93%. Концентрация БОз в жидкой фазе пульпы 2%, температура пульпы 95 С. Из первого реактора пульпа перетекает во второй.Запьленный воздух из бункера фосфатного сырья поступает в циклон и далеевентилятором, настроенным на расходвоздуха 13000 мз/ч, подается во второй реактор. В воздухе содержится0,35 кг/м з фосфорита с размером частиц не более 50 мкм, скорость его подачи в экстрактор 50 м/с. Температураопульпы во втором реакторе 82 С,время:.пребывания не менее 1 ч, содержаниеБОЗ 0,5%. Из реактора пульпу подаютна вакуум-фильтр, где еерасфильтровывают и гипс промывают противотскомФильтратом и водой. Получают 61,6 т/чпродукционной кислоты, содержащей21 Х Р 10 р и 0,5% БОз, К рва.,97,5%К, 98%, нижение БО в продукцион"ной кислоте 1,5%,фосфатное сырье используемое дляполучения ЭФК, имеет полидисперсный 15 20 25 30 35 4 О 45 50 состав. Так, фосфоритная мука, поступающая на переработку в производстве ЭФК, содержит 33-62% фракции менее 50 мкм в зависимости от помола,В табл.1 представлены данные по коэффициенту разложения сырья в зависимости от времени разложения и размера частиц сырья. Из данных табл.1 следует, что сувеличением размера частиц сырья процесс разложения замедляется и коэффициент разложения низкий,Необходимость подачи тонкодисперсного фосфатного сырья воздухом объясняется следующим, Известно, что втонких фракциях фосфатного сырья (менее 50 мкм) концентрируется органическое вещество, ассоциированное с тонкодисперсными глинами. Органика гидрофобизирует частицы фосфата, уменьшает их смачиваемость и при подачетонкодисперсного сырья без вдуванияв пульпу воздухом оно комкуется наповерхности пульпы, медленно распространяется в объеме экстрактора, врезультате чего при разложении создаются местные пересыщения по сульфату кальция, экранирование частицфосфата сульфатом кальция, а следовательно, и снижение коэффициентаразложения. Для увеличения смачиваемости тондисперсного фосфорита необходимо в поверхностном слое пульпыиметь диспергированную смесь, которая создается вдуваемым воздухом. Минимальная скорость воздуха, необходимая для образования диспергированной смеси, 5 м/с. При скорости воздуха более 50 м/с расход воздуха иэлектроэнергии неоправдано высоки(необходимо устанавливать мощные дутьевые устройства).Целесообразность выбранных размера частиц фосфата и скорости подачивоздуха представлены в табл.2 и 3,Из данных табл.2 следует, что прииспользовании для обессульфачиваниячастиц с размером более 50 мкм коэффициент разложения сырья низкий.,Из данных табл.3 следует, что при скорости подачи воздуха менее 5 м/с коэффициент разложения недостаточно высокий, вследствие гидрофобизации поверхности частиц сырья. При скорости подачи воздуха более 50 м/с коэффициент разложения не увеличивается,5 10 15 Таблица 1 фракция, мкм Коэффициент разложения в зависимости от времени, мин 99,5 99,0 94,6 82,3 75,2 52,9 38,2 30 99,5 99,5 99,5 95,0 87,0 77,4 63,6 48,0 До 1515-3030-5050-6363-100100-160160-200200 97,7 97,5 97,3 92,3 80,0 70,2 48,9 35,2 Таблица 2 Фракции,подаваемыена вторуюстадию, мкм СуммарныйК разлпроцессеэкстракции,Ж К на второй стадии, 7. До 1515-3030-5050-6363-100100-160160-200200 97,5 97,5 97,5 9.7, 2 96,7 96,1 95,3 94,4 99,5 99,5 99,0 95,0 87,0 77,4 636 48,0 П р и м е ч а н и е. Скорость воздуха 30 м/с.5 15833 а расход воздуха и электроэнергии высокий. Подача воздуха с тонкодисперсным фосфатным сырьем со стадии пневмо" , разгрузки позволит увеличить К разл. бедного фосфатного сырья с 95-96 до 97,5 Х, исключить установку аппарата для разделения сырья по фракциям, сократить количество пыпеулавливающих аппаратов (или исключить их вовсе) на стадии очистки воздуха, использовать воздух для охлаждения пульпы на стадии обессульфачивания 53 6Формула изобретенияСпособ получения фосфорной кислоты, включающий разложение фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами с последующим обессульфачиванием пульпы введением фосфатного сырья, отделение продукционной кисло" ты от осадка дигидрата сульфата кальция и промывку его водой, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента разложения, фосфатное сырье на обессульфачивание подают с размером частиц не более 50 мкм, причем подачу осуществляют воздухом при его скорости 5-50 м/с.11583353 Таблица 3 СуммарныйКР ж К иа второй стадии Скоростьподачивоздуха,и/с П р и м е ч а н и е. фракции фосфатного сырья, подаваемого наобессульфачивание, менее50 мкм. Составитель Г.Целищев Техред А.Кравчук Корректор И. Иаксимишинец Редактор Н.Гунько Заказ 2226 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,01 3 5 10 25 50 70 97,3 97,5 97,5 97,5 97,5 97,5 92,0 98,0 99,6 99,5 99,6 99,5