Способ получения двойного суперфосфата

)5 С 05 В 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР В 1017697, кл. С 05 В 11/04, 1983.Шапкин М.АЗавертаева Т.И, и др. Двойной суперфосфат, технология и применение. Л,: Химия, 1987, с. 14-15, 22 - 26, 106- 130.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТА(57) Изобретение относится к способам переработки фосфорного сырья- и позволяет улучшить качество минерального удобрения за счет повышения в нем содержания Р 205, получить аммофосфат, расширить сырьевую базу для производства двойного суперфосфата. Согласно изобретению, разложение фосфатного сырья ведут в две стадии, где на Изобретение относится к способам переработки фосфатного сырья кислотными методами и может быть использовано в промышленности при получении фосфорсодержащих минеральных удобрений,Известен способ получения фосфорсодержащих минеральных удобренийвключающий получение на первой стадии из первичного фосфатного сырья экстракцион-ной фосфорной кислоты (ЭФК), разложение вторичного фосфатного сырья на второй первой стадии разлагают серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением экстракционной фосфорной кислоты и гипса, Полученную экстракционную фосфорную кислоту направляют на вторую стадию разложения фосфатного сырья с последующим отделением фосфогипса и дальнейшей грануляцией и сушкой полученной пульпы, В качестве оборотного раствора на первой стадии используют фосфатно-кислотный раствор, содержащий однозамещенный фосфат кальция и фосфорную кислоту. С целью получения аммофосфата фосфатно-кислотный раствор после фильтрации подвергают аммонизации. С целью получения двойного суперфосфата до отделения фосфогипса подают й 20 - 40% фосфатного сырья от его общей потребности на второй стадии разложения, С целью расширения сырьевой базы на обеих стадиях процесса используют фосфориты с содержанием Р 205 не более 24,5%. При использовании фосфоритов с содержанием Р 205 не более 24,5% получают продукт с содержанием Р 20 Б 44,3%. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. стадии фосфорной кислотой в присутствии серной при массовом соотношении н 2304; Р 205 фосфорной кислоты, равном (0,1 - 0,5):1, и массовом соотношении НЗР 04:СаО,МоО,РЗОз в фосфате, равном (0,9:2,2):1, с последующей нейтрализацией полученной пульпы аммиаком, грануляцию и сушку продукта. Готовый продукт содержит Р 205 общ. 30-39% и Р 20 Бусв 28 2-37,4%,Недостатки данного способа состоят в получении удобрений с пониженным (28,2 -сырья: на первой стадии серной кислотой вприсутствии оборотного раствора с получением ЭФК и гипса, отделение ЭФК от гипса, 40 45 50 55 37,4 ф ) содержанием Р 205 усв, при переработке фосфатного сырья 24,5 Р 20 б. В случае использования фосфоритов, содержащих менее 24,5 фР 205, содержание питательных веществ в удобрении составляет менее 28 ф.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ получения фосфорсодержащих минеральных удобрений, включающий двухстадийное разложение фосфатного сырья: на первой стадии серной кислотой в присутствии оборотного раствора фосфорной кислоты с получением пульпы ЭФК и гипса, разделение ЭФК от гипса, разложение на второй стадии фосфатного сырья полученной ЭФК, грануляцию и сушку готового продукта.Недостатками способа являются: низкое содержание Р 20 вусв. (43,6 - 44,5 ) в готовом продукте, высокие требования к исходному фосфатному сырью, содержащему в первой фазе 30 - 39 Р 20 в(апатитовый концентрат) и 28 Р 20 Б на второй стадии (кингисепский фосфорит), при применении на обеих стадиях процесса рядовых фосфоритов Каратау (содержание Р 20 Б24,5 ) готов ы й и родукт содержит менее 37 Р 20 бусв., что требует увеличения расхода энергоресурсов на его производство, транспортировку и внечение в почву.Цель изобретения - повышение содержания Р 20 б в готовом продукте.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения фосфорсодержащих минеральных удобрений, включающем двухстадийное разложение фосфатного разложение фосфатного сырья на второй стадии полученной ЭФК, грануляцию и сушку продукта, разложение фосфатного сырья ЭФК на второй стадии начинают до отделения ЭФК от гипса с использованием в первой стадии в качестве оборотного промывной фосфатно-кислотный раствор, содержащий монокальцийфосфат и фосфорную кислоту, причем при получении удобрения типа двойного суперфосфата фосфатное сырье, подаваемое до отделения фосфогипса, берут в количестве 20-40 фот его общей потребности на второй стадии и продолжают разложение оставшейся части вторичного фосфата фосфатно-кислотным раствором после отделения гипса: при получении удобрения типа аммофосфата все количество вторичного фосфатного сырья разлагают ЭФК до отделения гипса и пол 5 10 15 20 25 30 35 ученный после фильтрации фосфатно-кислотный раствор подвергают аммонизации.Ведение процесса предлагаемым способом дает возможность получить минеральные удобрения с содержанием РгОьусв.48,2 - 51,7 при использовании на первой стадии фосфатного сырья с содержанием 39,4 Р 20 Б и на второй 28 Р 205, а при использовании в обеих стадиях фосфатного сырья с содержанием 24,5 Р 20 б и/или на второй стадии при получении аммофосфата 21 Р 205 -удобрения с содержанием Р 205 усв. не менее 44,3 .Использование оборотного раствора, не содержащего монофосфатов, приводит к тому, что и в продукционной части раствора, подаваемого на дальнейшую переработку, содержится свободная серная кислота, которая на последующих стадиях приводит к образованию в конечном продукте сульфатов и снижению содержания Р 20 Б в удобрениях.При внесении фосфатного сырья до отделения фосфогипса при получении двойного суперфосфата в количестве более 40 возрастают потери Р 20 в вследствие пересыщения пульпы монофосфатом кальция, что приводит к его кристаллизации и отделению вместе с фосфогипсом.При внесении фосфатного сырья до отделения фосфогипса в количестве менее 20 в оборотном растворе остается свободная серная кислота и в готовом продукте снижается содержание Р 205.П р и м е р 1. 1000 кг апатита с содержанием 39,4 Р 20 Б обрабатывают на первой стадии 988 кг 93 фб-ной серной кислотой и 3143 кг оборотного раствора, содержащего 560 кг Р 20 б, в том числе 519 кг Р 205 своб. и 31 кг Р 20 б в виде монофосфатов. В результате получают 4842 кг экстракционной промежуточной пульпы, содержащей 954 кг Р 20 Б в виде НЗР 04 946 кг и в неразложившемся апатите 8 кг), 1600 кг фосфогипса, 77,8 кг свободной серной кислоты. В полученную промежуточную экстракционную пульпу до отделения фосфогипса подают 201 кг(28 фР 20 Б) кингисепского флотационного концентрата, что составляет.40,0 фот общего количества (507,5 кг) флотоконцентрата, подаваемого в процесс, содержащего 56 кг РгОв, 26 кг нерастворимого остатка, 10 кг С 02. Время разложения первой части вторичного фосфатного сырья 1 ч 40 мин. Полученную пульпу в количестве 5007 кг, имеющую состав: Р 20 ыщ. 1010 кг, в том числе Р 205 своб, 945,7 кг, Р 20 в в монофосфатах 55,3 кг, Р 20 б неразложившийся 9 кг, гипс 1762,5 кг, при отсутствии свободной серной1731764 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кислоты разделяют на фильтре с промывкой полученного кека.В результате получают 1504 кг фосфатно-кислотного раствора, содержащего 24 кг Р 2 ОБ в виде монофосфатов и 400 кг Р 205 своб 1820 кг в пересчете на сухое вещество фосфогипса с неразложившейся частью флотоконцентрата и 3143 кг оборотного раствора (раствор после промывки), содержащего 31 кг Р 20 б в виде монофосфатов и 529 кг Р 20 бсвоб который подают в голову процесса,Фосфогипс выводят из процесса, а фосфатно - кислотный раствор обрабатывают оставшимися 306,5 кг от 507,5 кг) флотоконцентрата.Время разложения второй части вторичного фосфатного сырья 2 ч, В результате получают 1764,5 кг фосфатной пульпы следу ю ще го саста в а: Р 2 ОБобщ. 510, 1 к г; Рг 05 своб. 164,3 кг, Р 20 б в монофосфатах 311,3 кг, Р 20 б неразложившегося 34,5 кг, нерастворимый остаток 40 кг, влагосодержащие 47 ,Полученную фосфатную пульпу сушат и гранулируют в барабанной сушилке - грануляте при температуре продукта на выходе из барабана 130 С. В результате получают 950 кг готового продукта, содержащего 510,1 кг (53,7) Р 205 общ 491,6 кг (51,7 ) Р 20 бу., в том числе 38,6 кг (4,0 ) Р 20 ммб.П р и м е р 2, В условиях, аналогичных примеру 1, получают фосфорсодержащее удобрение, меняя количество вторичного фосфатного сырья, подаваемого до отделения фосфогипса.Влияние указанных изменений на качество удобрения представлено в табл. 1.Анализ табличных данных показывает, что при норме внесения фосфатного сырья на второй стадии до отделения фосфогипса в количестве менее 20 мас.фв оборотном растворе присутствует серная кислота (опыты 5,6), что приводит к снижению РгОь в готовом продукте. При норме более 40(опыт 1) резко возрастают потери Р 20 б, При начале разложения фосфатного сырья на второй стадии после отделения фосфогипса (пример 6) снижается содержание РгОь в продукте. Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальной является норма 20 -40 ффосфатного сырья, вносимого до отделения фосфогипса на второй стадии.П р и м е р 3. В условиях, аналогичных примеру 1, получают удобрение, подавая в обе фазы на разложение рядовые фосфориты Каратау, содержащие не более 24,5 РгОв.Результаты исследований приведены в табл. 2.При использовании на обеих стадиях разложения рядовых фосфоритов Каратау с содержанием Р 20 б не более 24,5 получают продукт - двойной суперфосфат с содержанием Р 2 ОБ 44:З(примеры 2 и 1), что соответствует или превышает по качеству продукт по известному способу,Реализация предлагаемого способа в промышленности позволит улучшить качество фосфорсодержащего удобрения за счет повышения содержания Р 2 ОБ. Кроме того, вывод части балласта (Са 304 и нерастворимый остаток), образующегося от внесения фосфатного сырья на второй стадии, снижает энергозатраты на стадии грануляции и уменьшает абразивность аммофосфатной пульпы.Формула изобретения 1, Способ получения двойного суперфосфата, включающий разложение первичного фосфатного сырья серной кислотой в присутствии оборотного раствора с получением фосфорной кислоты и фосфогипса, разложение вторичного фосфатного сырья образовавшейся . экстракционной фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью повышения содержания РгОв в готовом продукте, вторичное фосфатное сырье подают на разложение в количестве 20 - 40 фот его общего расхода, разложение ведут в присутствии фосфогипса с последующим разделением образовавшейся пульпы на фосфогипс и фосфатно-кислотный раствор, промывкой фосфогипса и подачей промывных вод на стадию разложения первичного сырья в качестве оборотного раствора и обработкой фосфатно-кислотным раствором оставшегося вторичного сырья,2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что в качестве фосфатного сырья используют фосфориты с содержанием Р 20 бне более 24,5 ф .1731764 Таблица 1 Потери Р О с гипсом и в виде неусвояемого,ОпытКоличество Содержание в оборотном растворе, кг (кроме Рзп.свф Количество фосфатного сырья на второй стадии, кг СодержаниеРвов ась.в готовомпродукте(двойномсуперфосфате) кг Примечание фосфатногосырья напервой стадии, кг Всего, кг Р О монофосф. В том ВОЗчисле до (своб,)отделенияф/гипса,Ф Р Ов всырье Содержание Р 0 в сырье, Ф45,0 468 84/49 6 1255 31,0 Потери Рз Оприведеныпо расчетным данным из аналитических показате- лей 8,3 40,0 491 6/51,7 31,0 490,97/4898 8,4 491,4/48,2 8,33 492,57/46,4 8,12 24,0 30,0 20,0 11,0 15,0 6,7 34,5 492,94/44,4 8,05 25 Таблица 2 Содержание Р 205 усв В ГОТОВОМ продукте, кг/% Содержание в оборотном растворе, кг,КРОМЕ Р 205 своб Количество фосфатного сырья на второй стадии, кгОпыт Р 205 МОНО- фОСф. 50 зсв В том числе до отделен, /ГИПСа о Содержание Р 205 в сырье,о Всего 1 ./% Р 205 296,2/45,1296,36/44,3 1000,0/24,5 320/24,5 1000,0/24,5 320/24,5 8,41 8,36 33,7 1 1,8 40,0 20,0 1 2 30 Составитель В.МалышевРедактор Т.Никольская Техред М.Моргентал Корректор И,Муска Заказ 1554 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 10000/39,42 1000,0/39,410000/3944 1000,0/3945 10000/3946 1000,0/394 Количество фос- фаТНОГО сырья напервой СТЭ ИИ, КГ 507,5 т 8- 507,5 7 Гт 507,5 Ж;5- 507,5 2 В,О 507,4 тТ 507,5 28-,ОПотери Р 205 с ГИПСОМ И в виде неусвояемого, %