Способ получения кормового преципи-tata

Союз Советския Социалистических Республик(51 М (, 3 2) Заявл 0779 (21) 2 4158/23 присоединением заявк 05 В 3/00 рственны ССС лам иао и откры(2 иоритетубликовано 230481, Бюлта опубликования описани 3) УДК 631859 . 412 (088. 8) етенй ень Мо 152 3,0,4,81 72) Авторв изобретения плов, А.Л. Олифсон, В.ф. и Н.Ф. Максименко Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО ПРЕЦИПИТАТ ской тату Недостатком и является невысок продукта, так ка во Р 2 Опереходи ви ной обработке известняком и мо в виде удобрител Кроме того, соде вестного способа й выход товарного основное количест в осадок при перобесфторенной ЭФК ет быть реализован ного преципитата. жание РоОчсв,не 1Изобретение относится к технологии производства минеральных солей, используемых для подкормки скота и птиц.Известен способ получения кормового преципитата,путем смешения термической фосфорной кислоты, нагре- той до 800 С, с сухим тонко измельченным мелом в течение 3 мии в горизонтальном двухканальном смесителе и завершения реакции в течение 1,5 ч во вращающемся барабане, полученный преципитат подают в сушильный бара" бан, где он высушивается до 1,5- 2,5 (13 . 1Недостаток описанного способа заключается в использовании для производства кормовых преципитатов дорогостоящей термической фосфорной кислоты, что значительно увели чивает себестоимость производства товарного продукта.Наиболее близким по техниче сущности и достигаемому резуль к предлагаемому является способ получения кормового преципитата путем обработки обесфторенной зкст- ракционной фосфорной кислоты (ЭФК) суспензией измельченного известняка в две стадии. На первой расходуется 70-75 известняка от теоретическинеобходимого количества (до мольногссоотношения СаО/РО 6 = 0,56-0,6). иосаждается около 2/3 пятиокисифосфора, и основное количествопримесей фтора, редких земель, железа, алюминия, сульфатов. Фильтрат,отделенный от осадка - удобрительного преципитата, поступает на 2-юстадию, где он обрабатываетсяостальным количеством известнякас получением кормового преципитата.После высушивания преципитат содержит 42-45 Р 205 усь, менее 0,2фтора Оставшийся после преципитирования раствор направляется сначала на разбавление известковой суспензии для утилизации содержащегосяв нем небольшого количества фосфора,а затем после сгущения этой суспенэии сливается как отброс 2),превышает 4 при содержании фтора,близком к верхнему пределу -0,2.Невысокий выход товарного продукта обусловлен введением значительного количества известнякана первой стадии (его уменьшениеприводит к увеличению содержанияфтора в ЭФК, поступающей на получение кормового преципитата и, какследствие, к нарушению стандарта).Невысокое качество товарногопродукта по РдО обусловлено использованием для преципитирования извест"няка - соли кальция, содержащей значительное. количество балласта; пофтору - невозможностью обеспеченияглубокого обесфторивания ЭФК (послевыделения иэ нее основного количества фтора солями натрия) при использовании известняка.Кроме того, известный способпредусматривает проведение нескольких операций по приготовлению известняка, наиболее трудоемкой из кото- .рых является его измельчение, и недает возможности извлечения редкихземель из осадка, выделившегося на1-й стадии, так последний выпускается в виде удобрительного преципитатаЦель изобретения - повышениевыхода кормового преципитата и егокачества эа счет снижения содержания фтора,Поставленная цель достигаетсятем, что обесфторенную фосфорнуюкислоту предварительно обрабатываютаммиаком до рН = 4,2-5,0, а обработку частью соли кальция ведутдо мольного соотношения СаО/РО. =- 0,08-0,16.В качестве соли кальция используют нитрат кальция.Нитрат кальция получают путемрастворен;.я фосфомела азотной кислоты при рН = 4-6 и отделения нерастворимого остатка от жидкойфазы, Осадок, выделенный при первичной обработке обесфтореннойфосфорной кислоты частью соли каль. -ция, объединяют с нерастворимымостатком после растворения фосфомелаи направляют на выделение редкихземель, стронция и фтора известнымиметодами, а жидкая фаза после преципитирования поступает на производство удобрений.Снижение расхода соли кальцияпри первичной обработке обесфторенной ЭФК ниже )юольного соотношенияСаО/РО равного 0,08-0,07 и менееуприводит к недостаточному выделениюфтора в осадок и,как следствие, кснижению качества продукта по содержанию в нем фтора. Повышениерасхода соли кальция выше мольногосоотношения СаО/РО, равногоО, 16-0, 17 и более, приводит к увеличению степени осаждения фосфора спервым осадком и, как следствие,к уменьшению выхода товарного кормового преципитата.Снижение рН введения аммиака вобесфторенную ЭФК до 4,1 и нижесвязано с недостаточно глубокимобесфториванием ЭФК, что ведет к.ухудшению качества кормового преципитата по содержанию в нем фтора.Увеличение рН более 5,0 связано сувеличением количества фосфора, соосаждаемого с первичным осадком, значительным ухудшением его фильтрующихсвойств и приводит к снижению выходакормового преципитата.Введение аммиака до подачи соликальция позволяет подготовить фос" 15 форнокислый раствор и получить хорошо фильтрующий осадок, имеющий минимальный выход, Ь противном случаефильтруемость осадка на порядок хужеи отделение его от жидкой фазы не 20 представляется экономически целесообразным (требуются большие размеры фильтрующего оборудования, отмывка осадка от фосфора ничтожна).Введение в процесс растворимойсоли кальция, например азотнокислогокальция, вызывает значительное улучшение фильтрующих свойств осадка,выделяющегося при введении частисоли кальция при мольном соотношенииСаО/Р 206= 0,08-0,16, практическиполную утилизацию нитрата кальцияв процессе (при введении известнякадаже в том же количестве производительность фильтрации в несколькораз ниже, а по известному способу -часть известняка вообще не вступаетв реакцию), что приводит к минимальному выходу осадка, при минимальномвыводе с ним РОк. Значительно улучшаются фильтрующие свойства и второ го осадка - кормового преципитатапри использовании вместо известнякараствора нитрата кальция, что улучшает технико"экономические показатели процесса преципитирования.45 Раствор нитрата кальция во избежание ухудшения качества кормовогОпреципитата по содержанию фторадолжен быть соответствующим образомпбдготовлен. В качестве исходноговещества для его производства можноиспользовать фосфомел, получающийсяпри карбоновой конверсии фосфогипсафосфорита в качестве отхода производства (основной продукт - сульфатаммония), ЕГО применение обусловленотем, что не требуется измельчениепродукта, в нем содержится примерно80 редких земель, перешедших изфосфогипса апатита, и 100 стронция.Разработанный режим растворения60фосфомела (рН = 4-6) позволяет практически полностью растворить содер" жащийся в нем мел, сохранив в нерастворимом остатке весь фтор, редкие земли и 50 стронция и значительно сконцентрировать в нем по"(более 6) нецелесообразно, так какпри этом выход соли кальция в раствор недостаточен, а снижение рН(менее 4) приводит к появлению вжидкой фазе фтора, отрицательно сказывающегося на качестве преципитата.Нерастворимый остаток можнообъединить с осадком после первичнойобработки ЭФК солью кальция ( в немсодержатся все редкие земли, находившиеся в ЭФК) и направить надальнейшую переработку с целью извлечения редких земель, стронцияфтора, возвращения в процесс фосфора, а раствор после преципитирования может быть использован дляпроизводства азотсодержащих удобрений,Предлагаемый способ и известныйбыли апробированы в лабораторныхусловиях,П р и м е р, В 0,5 л обесфторенной экстракционной фосфорнойкислоты (РгО 240 г/л; Г 6,5 г/л;СаО 4,4 г/л) в течение 10 мин вводят аммиака до рН = 4,5 при 70 С,агитируют образовавшуюся пульпув течение 20 мин и подают в течение10 мин 140 мл раствора азотнокислого кальция (СаО 99 г/л; Г 0,07 г/л)полученного при растворении 400 гфосфомела, имеющего состав,:Г 0,64, 2 ТВО 0,7, Бг 2, 1; ЯО. 1,5;СаО 52,6; влажность 40, распульпованного в 400 мл промвод, в 365 мл47-нойазотной кислоты до рН 5,1,Доагитацию пульпы осуществляют втечение 30 мин. Затем последняяпоступает на фильтрацию на воронкеБюхнера (артикул ткани 86006) осадок промывают 120 мл воды, высушивают при 100 С и анализируют на содержание Г, СаО, РгО, Е ТВгО, афильтрат (620 мл) и промводы(130 мл) объединяют и направляютна выделение кормового преципитата670 мл раствора азотнокислого кальция в течение 60 мин при рН = 3,5и температуре 70 С. Пульпа поступаетна фильтрацию на воронке Бюхнера,осадок. промывают 350 мл воды, высушивают при 100 С и анализируютона содержание Р 20, СаО, Г, Аз, РЪ,Фильтрат (маточник преципитирования)и промводы объединяют и анализируютна содержание РгОд и Г,Полученные результаты приведеныв таблице,Выход нерастворимого остаткапосле растворения фосфомела азотнойкислотой при рН = 5,1-27,6 (отисходного мела),Раствор, являющийся смесью маточника преципитирования и промводсодержит г/л: Р .06 1,2; Г 0,09.2Снижение мольного соотношенияСаО/РО на стадии получения удоб"рительного преципитата от 0,08 до35 40 45 При растворении фосфомела раствор нитрата кальция должен иметь минимальное соотношение Г/СаО. При снижении рН растворения фосфомела от 4,0 до 3,0 соотношение Г/СаО увеличивается от 0,0026 до 0,0132, При увеличении рН растворения от б, 0 до 6,5 соотношение увеличивается от 0,05-,84 до 0,05-63. 50 55 Предлагаемый способ позволяет испольэовать для производства кормового преципитата экстракционную фосфорную кислоту с содержанием Рг 06 20. При, этом создаются условия для практически полного извлечения .редкоземельных элементов из апатита. 60 5 10 15 20 25 / ЗР 0,04 приводит к увеличению содержанияфтора в кормовом преципитате от0,09 до 0,26, а увеличение соотношения от 0,16 до 0,20 - к снижениюизвлечения РгО в кормовой преципитат от 70 до 54.При уменьшении рН на стадии получения удобрительного преципитатапри мольном соотношении СаО/Рг О0,12 от 4,2 до 3,5 имеет место увеличение содержания фтора в кормовомпреципитате с 0,1 до 0,4 а приповышении рН от 5,0 до 5,5 - увеличение извлечения РгО в удобрительный преципитат от 16 до 29 и снижение производительности фильтрации,удобрительного преципитата от 8 т/мсутки до 2 т/м сутки.гПри подаче сначала аммиака дорН = 4,5, а затем раствора нитратакальция до мольного соотношенияСаО/Р 20, равного 0,12, на стадииполучения удобрительного преципитатавыход его составляет 154 кг/т апатита, производительность фильтрацииосадка - 12 т/м сутки при степениготмывки РгО 98, извлечение РО. вудобрительный преципитат - 16. Приизменении очередносги подачи аммиака и раствора нитрата кальция выходудобрительного преципитата составляет270 кг/т апатита, производительностьфильтрации осадка - 0,6 т/м сутки2при степени отмывки Р 20 92, извлечение РгО в удобрительный преципитат - 22,Порядок подачи реагентов на стадии получения удобрительного преципитата должен быть таким". сначала подается аммиак, а затем - раствор нитрата кальция.Использование вместо раствора нитрата кальция тонкоизмельченного известняка приводит к снижению фильтруемости удобрительного преципитата от 12 до 3 т/м сутки, аг кормового - от 86 до 72 т/м сутки,г а также к увеличению извлечения РгО в удобрительный преципитат от 16 до 23.823367 Состав, % Продукт Выход,кг/тапатита Извлечение,РО,В фильтрация, т/м" сутки Р 2 О 6 Сао Г дз РЬ ТВ О яг Кормовойпреципктат 646 47,5 41,3 0,07 0,007 0,006 82 86,1Тираж 445 .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 1996/30 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ получения кормового преципитата путем обработки обесфторенной Фосфорной кислоты частью соликальция с последующим отделением жидкой фазы от осадка и ее преципитированием остальным количествомсоли кальция, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода кормового преципитата и снижения . содержания Фтора, обесфторенную фосфорную кислоту предварительно обрабатывают аммиаком до рН 4,2-5,0, а обработку частью соли кальция.ведут до мольного соотношенияСаО/Р О О, 08-0, 16.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качествесоли кальция используют нитрат кальция.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Экспресс-информация, Производство фосфорных комплексных удобрений и серной кислоты. НИИТЭХИМ, М.,1977,2. Позин М.Е. Технология минеральных солей, Л., Химияф, 1970,