Установка для получения экстракционной фосфорной кислоты из низкосортного высококарбонатного фосфатного сырья

СГ 1 ОВ СОВЕТСКИХСО 11 ИЛ ПИС ГИ 11 " КИ 6698 спуБли БО 11( С 01 В 25/22 ОСУДАРС ГВЕ ННБИО изОБРБ т Г 1 иягРи Гкнт сссР МИ 1 Р 11 кРцтиям АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВ чение производительности процесса и улуч шени, санитарно гигиени еских условий труда Усзновкз состоит из бункера фосфзгного сырья, экстрактора, абсорбционного конденсатора, карусельного вакуумфильтра и дополнительно содержит вакуум-г 1 екзрбониззтор, свяэзнньи с одной сторо ц с бункером фосфатного сырья системои вакуумной транспортировки, с другой с экстрзктором посредством бзрометрическои трубы, изотопный плотномер, установ. леннци нз барометрическои трубе и связанный с регулирующим элементом систеи вакуумной транспортировки сырья, инпл 1 ионный кзплеотделитель связанный с вакуумым декзрбонизатором, экстрзктором и збсорбционным конденсатором. На установке достигнута степень разложения сцрья 98,1,удельная производительность процесса 0,021 т/м . ч, концентрация вред 3 скип ИА А Кислот. ого сырья ных веществ в помсщеий сос ния О,Э 1,1 мг/ мг/м1 ил,Недостатком даннои установки явл ся относительно невысокая степ разложения 86,8% при переработке косортного фосфатного сырья с выс содержанием корбонатов за счет агре рования дисперсных частиц сырья и ни производительность процесса 0,015 т вследствие интенсивного пеновыдел наличие внешнего контура с ваккум-ис телем для охлаждения рециркулируемо сти продукционной пульпы и недостат высокая точность и синхронность доз яюе ниэоким гатиэкая /м ч ения, парий чаочно ировК АВТОРСКОМУ С(56) Яхонтова Е Л . ПетропзвловКзрмышов В,Ф, Спиридонова Инце методы переработки фосфзтнМ Химия, 1988, с, 17,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОИ ФОСФОРНОИ КИСЛОТЫИЭ НИЗКОСОР 1 НО О ВЫСОКОКАРБОНАТНОГО ФОСФАТНОГО СЬ 1 РЬЯ(57) Изобретение кзгзе.1 ся аппзрзтурногооформления процесса получения экстракгионнои фосфорнои кислоты из низкосортных кзрбонзсодержалоих фосфоритов иможет бить использовано в производствеминеральных удобрении Целью изобретения я вля ется по вы шг. ние степ пни разложения сы рья, точности и синхронностидозировки сырья и реагентов, создание оптимального температурного режимз, увелиИзобретение относится к области аппаратного оформления процессов получения экстракционной фосфорнои кислоты (ЭФК) из низкосортных карбонатгодержащих фосфоригов и может быгь использовано в производстве минеральных удобренийНаиболее близкой к предллагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для получения ЭФК, включающая экстактор, карусельный вакуум-фильтр, абсорбционн ый конденсатор и бункер оздухе производственныхвила фтористые соедине 3,ки реагентов. Осгаточное содержание Р 205в фосфогипсе 1,46. К недостаткам известной установки дигидратного процесса припереработке высококарбонатного фосфатного сырья можно также отнести и высокоесодержание фтористых соединений в воздухе производственных помещений 9,1-12,6мг/м вследствие забивания Рентиляционзных каналов стабильной пеной, содержаниеЯОэ 6,2-9.3 мг/мз,Целью изобретения является увеличение производительности процесса.Поставленная цель достигается тем, чтоустановка для получения экстракционнойфосфорной кислоты, включающая экстрактор, карусельный вакуум-фильтр, абсорбционный конденсатор и бункер, снабженаваккумным декарбонизатором, связанным сэкстрактором берометрической трубой, изотопным плотномером, системой вакуумнойтранспортировки фосфатного сырья и реагентов и каплеотделителем.На чертеже схематично изображена установка для получения экстракционной фосфатной кислоты из низкосортноговысококарбонатного фосфатного сырья.Установка включает экстрактор 1, карусельный вакуум-фильтр 2. абсорбционныйбарометрический конденсатор 3, бункерфосфатного сырья 4, вакуумный декарбонизатор 5 с барометрической трубой б, изотопный плотномер 7, установленный нэбарометрической трубе и связанный с регулирующим клапаном системы вакуумнойтранспортировки 8 фосфатного сырья и оборотного раствора, и инерционный каплеотделитель 9.Установка работает следующим образом.Низкосортный высококарбонатныйфосфорит из бункера 4 и второй фильтрат скарусельного оакуугл-фильтра 2 через промежуточную емкость за счет разрежения ввакуумной системе транспортировки 8 поступают в декарбониэатор 5, Обработанная пульпа по барометрической трубе 6самотеком подается в экстрактор 1, тудаже поступает серная кислота (92,5 ). Послеразложения пульпу направляют на карусельный вакуум-фильтр 2. Первый фильтратпосле отделения от него воздуха через распределительную коробку поступает в емкости в качестве продукционной кислоты,Второй фильтрат (оборотный раствор) подают в промежуточную (буферную) емкость,которая одновременно предназначена длясоздания гидравлического затвора, В реакторе 5 создают разрежение порядка 30 60КПа, Выделившиеся в декарбонизаторе газы и неразрушенную пену через инерцион 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ный каплеотделитель 9 направляют в абсорбционный барометрический конденса. тор 3, где их промывают водой, На барометрической трубе 6 декарбонизатора 5 установлен изотопный плотномер 7, связанный посредством исполнительного блока с регулирующигл элементом системы вакуумной транспортирооки пульпы на контролируемом вертикальном участке барометрической трубы б подается команда на закрытие регулирующего клапана системы 8. Открытие регулирующего клапана и поступление сырья из бункера 4 о систему вакуумной транспортировки осуществляется после снижения плотности пульпы в барометрической трубе б до минимально возможного значения. Дозироеание второго фильтрата осуществляю г с помощью другого регулирующего клапана, связанного с уровнеглером промежуточной емкости.Использование пониженного давления в реакторе для декарбонизации позволяет, увеличить скорость химической реакции вследствие удаления одного из продуктов (С 02) и повысить степень декарбонизации фосфоритов, поступающих на обработку в экстрактор, создают благоприятные условия для удаления пенного продукта из аппарата (за счет разрушения пены и последующей утилизации ее в каплеотделителе) и исклгочения попадания его в экстрактор, Кроме того, декэрбонизация о замкнутогл объеме искл,очает газовые выбросы в атмосфеоу цеха и позволяет улучшить санитдрно-гигиенические условия труда о производственных помещениях, В предлагаемои установке точность и синхронность дозировки фосфатного сырья и смеси кисло обеспечивается путегл снабжения вакуумного декарбонизатора барометрической трубой с установленным на ней изотопным плотномером (типа ПР), сеязанным с системой вакуумной транспортировки. Преимущества использования радиоизогопного плотномера заключаются в его повышенной чувствительности и в том, что он ус 1 ановлен на вертикальном участке барометрической трубы (где отсутствуют засгойные зоны). Это позволяет в огличие от обьемного или весового дозаторов, применяемых в технологии получения ЭФК, реагировать на изменение плотности пульпы, направляемой в экстрактор, и регулировать соотношение твердой и жидкой фаз. Снабжение установки каплеотделителем инерционного типа позволяет выделить жидкую фазу из вакуумной системы, соединяющей декарбонизатор и барометрический конденсатор, и тем самым уменьшить нагрузку на последнии.Снабжение установки для получения ЭФК из низкосортного высококарбондт ного фосфатного сырья вакуумным декарбонизэтором способствует созданию оптимального температурного поля в системе путем охлаждения пульпы Понижение температуры пульпы происходит эа счет уменьшения температуры кипения при пониженном парциальном давлении в аппарате и интенсивном барботировании СО; в результате разрушения карбонатов Регулирование температуры, интенсивное перемешивание и охлаждение реакционной массы (на 3-10 С) в вакуумном декарбонизаторе способствует наиболее полному выделению гипса в виде хорошо фильтрующихся кристаллов.П р и м е р. 100 кг фосфоритэ состава, вес : Р 20 ь 16; СаО 48, А 20 з 2,2, Ре 20 з 1,6; М 90 0,5; н,о. - 6, обрабатывают в вакуумном декарбонизаторе 350 кг оборотного раствора фосфорной кислоты с температурой 85 С, содержащего, г/л: РО 62, 504 54 при разрежении 50 КПа и перемешивании в течение 8 мин. Образующаяся суспензия (76 С) с остаточным содержанием С 02 в твердой фазе 1,4 поступает на стадию разложения в зкстрактор. Туда же подается серная кислота (92,5 ) в количестве 95 кг. Экстракционное выщелачивания производится в течение 3 ч при равновесной концентрации серной кислоты в жидкой фазе пульпы 85 г/л, соотношении Ж Т, рдвном 2,72, и температуре 82"С, Полученную пульпу фильтруют и фосфогипс промывают 217 кг горячей (90 С) воды. Первый фильтрат в количестве 260 кг, содержащий, г/л; Р 205 115, 804 85 разделяют на две части, Часть выводят в качестве товарной ЭФК, а оставшуюся часть объединяют с 331 кг второго 10 15 20 25 30 35 40 филь 1 рдта и в кдчестве оборотного раствора поддк)т в вдкуумный декдрбонизатор 242 кг промытого фосфогипсд с влажностью 40 и остаточным содержанием Р 20;, равным О 21,4 и выводят из процесса Степень разложения фосфоритов при переработке на пр"длдгдемои установке с;оставила 98,1.Удельная производигельность предлагдемпи установки составляет 0,021 т/м ч.1 дим обрдзом, удельная нагрузка по твердому возрастает нд 28,6"/,.Использование вакуумного декарбонизаторд, инерционного каплеотделителя, системы автоматического регулирования процесса разложения и вакуумной транспортировки позволяет снизить концентрации вредных веществ в атмосфере цеха. Так. концентрация фтористых соединений сос гдвилд 0 9 1,1 мг/м, 50 з 0,8- 1,0 мг/м .3 зФормула изобретения Устдновкд для получения экстрдкционнои фосфорнои кислоты йз низкосортного высококарбонатного фосфатного сырья, включающая бункер фосфатного сырья, экстрактор, абсорбционный конденсатор, карусельный вакуум-фильтр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса, она дополнительно содержит вакуумный декарбонизатор, связанный с одной стороны с бункером фосфдтного сырья системой вакуумной трднспортировки сырья, с другой - с экстрдктором посредством барометрической трубы, изотопный плотномер, установленный на барометрической трубе и связанный с регулирующим элементом системы вакуумной транспортировки сырья; инерционный каплеотделитель, связанный с вакуумным декарбонизатором. экстрактором и эбсорбционным конденсатором,1669858 Составитель Г,Цели Техред М,Моргентал Корректор С;Черн ктор М,Киштули роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 2711 Тираж 285 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5