Способ получения дикальцийфосфата

О П И С А Н И Е (и)829559ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцкалнсткческккреспублик(22) Заявлено 17,08,79 (21) 2811452/23-26 (51) М. Кл. С 01 В 25/32С 05 В 3/00 с присоединением заявки РЙ тееударствевЫ квинтет СССР дв делам наобретеннйОпубликовано 15.05.81. Бюллетень 1 тЪ 18 Дата опубликования описания 15.05.81 Б, А. Беремжанов, Л, А. Квдушкннв и М. С. Квэы,бетовв(72) Авторы изобретения Казахский ордена Трудового Красного Знамейи "гсю.удар университет нм, С. М. КироваУ":.;(54) СГ 10 СОБ по технической сушму результату к пред- способ получения диИзобретение отйосится к технологии получения фосфорных удобрений, в частности к получению дикальцнйфосфата, и может быть использовано в качестве удобрения и кормового средства для подкормки сельскохозяйственных животных.Известен способ получения диквльций фасфата путем осаждения последнего известняком илн мелом из экстракционной фосфорной кислоты (11.1 ОНедостатками известного способа являются сложность проведения процесса нейтрализации, высокая концентрация фосфорной кислоты, громоздкость аппаратурногс оформления-выделение углекислоты, степень15 измельчения (0,15 мм) известняка, обра- зование труднопроннцаемой корки кристаллов дикальцийфосфатв, в результате чего жидкая фаза может содержать до 3%Рр 0 несмотря на присутствие в твердой фазе избытка извести.Наиболее близкимности и достигаемолвгаемому является кальцийфосфата путем обработки гипса нвтриевымн, калиевыми или аммониевымисолями фосфорной кислоты в присутствиигидроксида натрия и кальция 121.Ревгенты вводят в стехнометрнческихколичествах, процесс проводят пон непрерывном измепьченки н смешении продуктов реакции в шаровой мельнице илн турбинном смесителе,Прн перемешиванин 100 вес.ч. раствора Й аН Р 04, содержащего 15,6% Р 1 С 1 тс 19 вес,ч, Са 50 Л. 2 НО, 8 вес.ч, сд 1 Щили М аОН в течение 2-6 ч при 20-40 в(.полученный дикальцийфосфвт фильтруют,промывают (1000-6000 вес.ч. Н, 0), сушат прп 60 С. Полученный продукт имеетследующий состав, %; СаО 32,3, Р 2040,5, потери при прокаливанин - 26,0%.Недостатками известного способа получения диквльцийфосфата являются использование солей фосфорной кислоты с высоким содержанием Р О (15,6%) и сложность процесса (необходимость иэмепьчення гипса), интенсивное перемешиввние и50 3 8295 непрерывное удаление прореагировавших смесей.Цепь изобретения - упрощение и удешевление процесса.Поставленная цепь достигается тем, что в известном способе получения дикапьцийфосфатв, включанхцем обработку сульфата кальция фосфорсодержащим компонентом в присутствии гидроксиаа квпьция или натрия, в качестве сульфата капьция ис О пользуют фосфогипс, а обработку ведут фосфорной кислотой при рН 7-11 и концентрации пятиокиси фосфора 0,700- 2,732 г/и. Необходимое рН раствора иод держивают введением гидроксида кальция ипи гидроксида натрия.Фосфогипс обладает достаточно высокой растворимостью (2,05 г/и) и при опредепенных значениях рН может быть вновь регенерирован в дикапьцийфосфат в 2 О зависимости от концентрации фосфат-ионов и рН раствора. рН можно создавать нейтрализацией фосфорной киспоты до соответствующих солей фосфорной кислоты креп кими растворами гидросида натрия ипи 25 введением щелочного ревгента в состав ,осадителя в виде гидроксидв кальция.При рН ниже 7 образуется воаорастворимый монофосфат кальция, остающийся в растворе, т,е, дикапьцийфосфат при этих 30 условиях не образуется.При рБ выше 11 и низких концентрациях РОу (ниже 0,7 г/и) образуется .гидроксипапатит с ПР 10-115 35Таким образом, только в пределах рН 7-11 возможно образование дикапьцийфосфата.П р и м е р 1, В работе используют фосфогипс следующего состава, %: СаО . 4,28,4; ВО,а 65,8; Н ф 3,2; Р 0 .1,44;ф ф5 ой ф ф Р 05 йа,Д,47; РО . 0,56, Навески фосфогипсв (1 г) помещают в колбы емкостью 300 мп, заливают 250 мп раствора фосфорной кислоты с концентрацией 1,63 г/л при рвэпичных значениях рН. Создание соответствующих значений рН проводят добавлением 40% раствора гидроксида натрия. Приготовленные растворы вместе с фосфогипсом помещают на встряхивакщую машину типа Ес частотой копебания 180 об/мин, После установления равновесия (вес.ч.) твердую фазу диапьцийфосфвта отделяют от жидкой и анализируют.55Зная содержание Р О. в исходном рвстХ 1воа и Р О, в равновесйом, по разности определяют оливество Р О иэвпечеиного6иэ раствора одним граммом фосфогипса. В дикапьцийфосфате олредепяют содержание общего и цитратнорвстворимого Р. О содержание влаги в вес образовавшейся твердой фазы. Данные влияния рН на концентрирование Р 05- в твердой фазе (НРО - 1,63 г/и) представлены в табл. 1.П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, при концентрации НРО+ - 2,732 г/и.В табл. 2 представлено влияние рН на концентрирование Р 05- в твердой фазе ( НРОд, - 2,73 2 г/ и) .Иэ растворов фосфорной кислоты с концентрацией 2,732 г/л удается получить дикальцийфосфат с содержанием 32 41% общей РО, иэ которых в усвояемой форме содержится 93-97%. Во всех опытах твердая фаза представляет собой серовато-белый сухой рассыпчатый порошок, не изменяющийся при хранении.П р и м е р 3. В качестве осадитепя используют смесь фосфогипса с Са(ОН)в соотношении 3;1 (75% фосфогипса и 25% Са(ОН. Навеску в 1 г заливают 850 мп НРО 4 содержащей 0,7 г/и Р 05 и встряхивают на машине типа Ев течение 6 ч.Влияние рН на концентрирование Р 05 в твердой фазе (НРО,- 0,7 г/и) представлено в табл, 3.П р и м е р 4, Извпечение фосфатионов фосфогипсом с гидроксидом кальция в отношении (1:1) из растворов экстракциоыной фосфорной кислоты, полученной разложением фосфорита Чиписайского месторождения 2%-ной серной киспотой. Фосфорит Чиписайского месторождения содержит 18 19% Р О 50% которой растворимо в 2%-ной лимонной киспотеи большое количество нерастворимого осадка, Используя 1-2%-ный раствор серной кислоты, можно весь фосфор перевести в раствор. Таким образом получают раствор экстракционной фосфорной кислоты содержащей, г/и: Р О,69, СаО 3,71,ф 4Полученный раствор кислоты (250 мп) приводят в контакт с фосфогипсом в количестве 1 г смешанным с гидроксидом каль- ция в отношении 1;1 при различных значениях рН.Влияние рН на концентрирование РОр из раствора экстракционной фосфорной киспоты, содержащей 1,69 г/и Р О., представлено в табл. 4.П р и м е р 5. Опыт приводят в стеклянной колонке Ф 1 8 см, заполненной,938 0 0,2 0 9,0 5 8295 50 г фосфогипса, обработанного 2 н. раствором гидроксида натрия. Полная динамическая обменная емкость по фосфвт-ионам- ПДОЕ - 163,5 г/л РО. Получено 32 г фосфатв кальция, содержащего 33,5% общей Р 10 р из них 25,4% цитратнорастворимой, 2,76% воднорастворимой, в сумме 28,16% усвояемой Р 0 . Нерастворимый остаток - О, 03%.2. ХДля идентификации соединений, получа каиися в твердой фазе кроме химического анализа, определения общей цитратнорастворимой Р, 0 проведен рентгенофазо- вый и кристаллооптический анализ получен-) ных соединений. На основе рентгенофазового анализа заключают, что веществосоставляющее твердую фазу, представлено в основном дикальцийфосфвтом с небольшой примесью гипса.Данные рентгенофазового анализа под тверждаются и наблюдениями под микро 59 6сколом. Ипользоввние в качестве сырья отходов фосфорного производства фосфогипса значительно упрощает (т,е, отсут ствует необходимость измельчения фосфогипса), удешевляет процесс получения дикальцийфосфвтв за счет использования отходов и очищает окружающую среду, используя сточные воды фосфорных производств.Предлагаемый способ применим для концентрирования фосфорной кислоты, по- лучакщейся при разложении бедных руд слабыми растворами серной кислоты, фосфатные руды, содержащие 16-20% Р 05. и большое количество нерастворимого осадка (63 65%), не могут быть использованы для подучения простого или двойного суперфосфата. Разлагая породу 1-2%-ной ,серной кислотой и используя фосфогипс, можно получить кощентрвт, содержащий 28,8% РО в цитратнорчстворимой форме,,50 98 9,4 6,14 29,8 97,0 19,7 2,2 1,6 9 обретенияя дикальцийфосфвта,сульфата кальцияпонентом в присутция или натрия,с я тем, что, с цевпения процесса,альция используют ф и з у лича юствора поддерда кальция или 5 е 40 у ведут фосфорной1 и концентрации пя 0-2,732 г/л. оставитель Т. Докшиехред А. Савка ктор С. Шом Редактор М. Келем Заказ 3491 Подписноо комитета СССРи открытийРаушская наб., д,Тираж 505 НИИПИ Государствен по делам изобретен 3035, Москва, Ж/5 илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ полученивключакзций обработкуфосфорсодержвщим коствии гидроксида кальот лича юшийлью упрощения и удешв качестве сульфата.фосфогипс, а обработккислотой при рН 7-1тиокиси фосфора 0,70 2. Способ.по л. 1, о т щ и й с я тем, что рН ра живают введением гидрокси гидроксида натрия. Источники информа принятые во внимание пр 1. Зуссер Е. Е., Белоко мичесиая промышленность,с. 42-43. 2. Патент США .Ф 335 кл. 44 72; 1967 (лрототи