Способ получения комплексного удоб-рения

О Л И С А Н И Е544613И,ЗОБРЕТЕН Ия Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1.2.07.79 (21) 2796352/23-26 (5 1 ) М Клс присоединением заявки Ж Государствеииый комитет С 05 В 11/08(23) Приоритет по делам иэобретеиий и открытийДата опубликования описания 1.5,07,81.,и. эен,Н М, Каменская, В, М. Ражев и Г. П. Атыов ". - ,.;ваЛенинградскцй научно-исследовательский и про тный :.,"."динститут основной химической промышленностиГ 2 Лб-,и Ленинградский технологический институт холодильНойпромышленности(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ Изобретение касается производства сложных удобрений, преимущественно азотно-фосфорных, путем серлокислотного разложения фосфатного сырья в условиях дигпдратного режима с последующей переработкой образующегося фосфорнокислотного раствора.Известен способ получения комплексного удобрения путем разложения фосфатного сырья серпой кислотой в ряде после 1 О доватольпых реакционных зон, между которыми и распределяются фосфат кальция и серная кислотаСуспензию фосфата кальция и фосфорной кислоте получают в каждой из реак 15 ционных зон, при этом фильтрование суспензия рекомендуется проводить на одном фильтре, что приводит к ограничению производительности системы иаппаратурному усложпеншо процесса.Указанный способ характеризуется получением продукта с невысокой концентрациеи (до 30-32% РОс) и расходом серной кислоты, равным и несколько превышаюшим стехиометриЧеское количество от 2,5-2,65 т моногидрата до 3,5 т на, 1 т РО в зависимости от вида фосфатного сырья.Наиболее близким к предлагаемому являетсяспособ получения комплексного удобрени я путем обработки фосфатного сырья серной кислотой, сульфатом аммонияконцентрации 98% (йН ) 50 и оборотным фосфорнокислым аммиаксодержащим рас твором, содержащим 22-28% Ра О, при соотношениях М Рр 0,25 и Н /СаО 1,0 и .количестве сульфата аммония, составляющим 8-15% от стехиометрического количества серной кислоты, необходимого для осаждения всего количества Са 0, присутствующего в фосфатном сырье, количество воды поддерживается в процессе таким, чтобы обеспечить отношение Н О/ РаО равным 4,0-5,5. Рекомендуется использовать 74-98%-ную серную кислоту, а гипс отделять фильтрацией и промывкой, промывные воды возвращают на стадию разложения руды, чтобы .,сохранить отно шение Н О:Р О в пределах 4,0-5,5.Процесс осуществляют нри тем пературе72-82 ОС2.,Необходимость поддержания данногоотношения )-) С;Р О равного 4,0-5,5,обуславливает относительно невь)сокуюконцентрацию продукционных растворов(31-35% Р О) что 51 вляотс 5 з существециным недостатком извост.ого способа,В известном способе достигается не- )0которая экопомц 5 серной кислоты за счетвведения сульфата аммоцтя и замены имчасти серной кислоты по срдвиению соспособами получения фосфорно-кислыхрастворов в отсутствии сульфата аммония, 15Замендсерной кислоты сульфатом аммония )не превышает 8-).5 поскольку увеличение количества сульфата дм),Оп)5 более указатногО в успови 51 х ОбрабОтки 1)сеймассы фосфдтд суьфатсодорсд)ти;)ц рас - 20творами В присутс) )з;и 1 слаб)о 0)цен 1 рироватзого Оборотно: о рдсГорд приводиту),0 п тп.;)е. с т,;)с и;,;потияж 01 ю зф)кГ):10 стц ис 1 Оль 30 вдпил с)1 р),л.1 .,уцш. ю плитту ю)иих с)50 йс 1 (п)01 зВодцтельпость тцтль)рсииГ ОО е;м;).Таким ободов; рас:.сод серпой е;иотыостается се же достаОчно ысоким иссставляст 0,8-0,т 1 т ид 1 т фосфдтд..(ел.ю изобретения является увепичецня КОПцоцтраццц Р, 0- В );тоцуКИ;ОП ЗМфильтрате, сокращенно расхода сернойкислоты при одпсвромопном уз)уи)опиифильтрутощцх свойств дит шрдтд сульфатакдпьццл, 35Зто достигдетс: том, что в способе,включающем рдз;то:.Кение фосфдтного сь)г)51СЕРНОЙ )СИСГОО)т, Раст)0 ЗОМ СУЛЬфата ДМмоия ц фосфос)посисзОтп),х) дмхтидкосодезжащим оборотным раствором с последуошим отделением Гцгцз 1 а сульфата кальция фильтрациой ц ИОзердбоГсстй 1)ц:)травта в удобрения, 3,0-25., 1)осттттного сырьяобрабатывают фосфорнокис;)отцым ам мцаксодержащц м Оборотным рдст оро.,т, соДЕржащц) 30-36 З Р 0. Ир;т СООТИОщОд.нии М/Р равном 0,1-0, 1 Взятым вколичсстзе 42 - 48 т цд т,обрд.тать)вдмого сырья, при температуре 40-80 СОв течение О 5-3.5) ч с )т.ос;с;дусих иведением в реационную массу серпой кцсВ Улоты, растворс сульфата аммония и остдт)Гной- )ся части фосфа 1 ного стьц)5.ри етом )звс.д 0-"11 йЕ СУЛЬфата ДММОЦЛ ПРОЦЗВОД)ГТ В ГпДЕ38-42 %-)тзо цо (, ), - О, рзст)зор;1.4Предлагаемый способ иозволот полу .,чать кониентрцровсццьс (36-42% 1 тО)А.РаотВОРЫ фОСфОРЦОй КИСЛс) В ДИГИДРат. цом режиме с умецтщенным расходом серной кислоты. 0,68-0,77 Г на 1. т фосфатпого сырья. Это объясняется тем, чтоза счет обработки части фосфата аммиаессодоржащим фосфорнокцслотпым растворомстановится возможным заменить бо.ьизую,чем в известном способе, дст) сорнойкислоты на сульфат дммоцил, В этстм случае уже це требустсл хи",;щес)сой силыиона водорода сорной ;слот)л, д )1-.кептолько осадитель дпл СдО, растворе)иогов фосфорнокислотцом растворе. В дчествеосадцтеля и Выступает сусифат аммонцл,Кроме того,распрсдолецце сырьевых потоков обеспечивает подготовку дл 5) взацмоцейств 5 с серосодержапГцми компонентами (серно) еис 10 ГОй ц суп) фдтО 1 дх,)о."п)с 1) части фостдтпОго сь)рь) раз)1)г) ющСГОСЛЗ ОбоЗОТ 10)И 1,.001)С)ЗПОС)СЛОГ)ЗХ Пдотворе. В ресзультате зтого взаимстейст)зие .обрдзуютпейсл сктос)т с сус).:)Т:М); ссо д)тнеп)сямц Г)роисхОГи; в болтб;1:. о:тт:.5)ПОй ДИтуЗИОП)С) С бСТОВ)СО Хард)СТОГ)ц-"ОУющс.йсл болыис)й цнеРтпостю сцсто сик0)Обапт 51) засходов сйр)10 й .).сОты,Су т тС)тд д),тоцц:т, ,)ОПЬ:.)Е 11 СТЕИОНЬЮ1)орост теццл по 50, ц к,тк розулт,)дтд)иьх Оос Олто 1 стз зисталлиодц):иболее однородных пластинчатьх) кристОВ ги)сд раз),)орох:, например (200 -700 ),тк, х (30-40) мкм, 06 сгстп -ВДЮИЦХ т)РОИЗВОДЦт:.тос ттц 1,);Д);,:т)т тОл;.)с 00 000-.000 )сгт 5 и,Кромо того,;заме)а тас:ти со цой ислоты 38-42%-Гым раствором сус:фс)таЗМ МОИ)151 ПОЗВОЛЛОТ ИС 1 С)ЬЗО 31)Т В 1,О:цоссе экстрдкциц отходт. Собст)с;)ного:ЗОИЗВОДСТГ)а, НаПРИМЕР фОСфОГЦПС, КОИВО;)сией еОтОзОГО ИОлудют 40%-пыо рдс ВО -РЫ СУЛЬата аММОНИЛ, ИЛИ РаотВО);ЫОбр 1)уюи 1 итзс 5 )цзи упдвпцвдпиц Отхо,1 хт:30)З СорцОКИСЛОТИ.)Х ПОХОВ,тОЗ)Ож)ОСт ЦОГУ С)Ь ",О; с "и;)О" И. . растворов с кошентра);иец 36-42 Ъ Р, О, -ц 1 з д)итдрдтиом рыжикО обълсплстс).и ут- СТГ)цД) ) В ЕЕСтРДЦ СОМ .ТОРС )ОЦОВ ДМ)ОПЦ 5 и ЗГ 5)ОПС) ОПРЕДЕттЕЦЦОй ЧаоТц ССЗРПОЙ СИСЛГ), СУЛ,т) Г 05 ам)ЗОЛ.ПрОВОДЕцП О,"дбоц:)ТО 1,Е )топ)СО-Х),) И - ОС)СИЕ )КЗС;ПС;довдц)я д д .:ИЛ;т,троп :одщ цад сцстох ой М - О, С рис гас)и- МОСТИ и фа;30)ЗЫХ )ЮРОХОДСЛЗ СУ) ДТС Еа;1 Ь- ццл в сцсгеме ,-1 0-005-Сдь 0)тЦОДЗИ 1 И ) 1 О В ГЦ 10 "ТСТ) 5) ) От ) С С ЛП) )ОГО )Сот)ИОСЙЗ ИОЦОВ ам) 10;ИЛ )ЦЗО:1 СХОи) с 1 аз 1)изсти 1 дигида Г)1 с" 1 ьфатд капьц) л В СОПОЕ КО 1 цтц), рцроцс)н 1 тЛХ )асВор Х фОС фОтцой КСГСТ ПОСЕО)Ьу ус ГСЗ)Г) ИВССТЬгой или иной мод 11 фцкациц сулы 1)ата 1 еаль ция, зависит От состояния воды, в системе, а так как ионы аммо)еця увслцч)евают активность молекул воды, тем самым Оказывают стабцлцзц 1)у)ощее действие на более обводнеш 1 ую модификацию сульфата кальция (дигидрат .), присутствующую в концентрированных (36-42% Р О )Яфосфорнокис 1 отны)х раств 1)1);)хПри получении, напр имер, а м м офоса 10 разложение части фосфатного сырья нач)пеается в первой сокццц м)1 огосскццонНОГО экстрактора цли е) первом экст)акторе при двухбоковой конструкции и производится оборотным раствором, представ ляюшим собой смесь, промывочных вод и продукц)ю)1 НОГО 11)ильтрата с к 01 шо 11 траццей 30-36% Р О, и соотно 111 епи 1 /Р, равным 0,1 - 0,21, ГрсеЕесс разложенцч родо)1 кается ь тсчецие 0,5-2,5 1 прц 0 температуре 40-80 ОС. Образуюпиейсяреакционный поток далее посту. пает вследуюшу 1 О по ходу процесса секцию (цдцв следующий экстрактор), где вместе с.оставшейся частью фосфатного сырья,вводимой на этом участке схемы раз-лагается смесью серной кислоты и сульфата аммония (в разлагающей смеси серной кислоты ц сульфата аммония 3,6- 5%серной кислоты заменено на сульфатаммония),Дале разложение продолжается ещев течение 4-6 ч при температуре 7000 С Образующийся фосфорнокцслотныйраствор Отдаляют фильтрацией от фосфогцп-З 5са. Часть Ого вместе с промывнымц водами вводятв сборотнь 1 йраствор цвоз- звра)цают в начало процесса. О:тавп)аясячасть продукццо)еного фцльтрата поступаетв отдало)1 це сатурациц где доаммониру 40ется до соотношения 11/Р равного 0,45047. Затем продукт гранулируют и сушат.П р и м е р 1, В опытах используютапатитовый ко)щецтрат следующего сос 45тава, %; Р, О 394, СаО 52,0, Г 3,Н О,0 1 )ос 1 ата 1)браб)ат 111)а)О 1 е) реактореемкостью 1 и в течение 0,5 ч прц тем 50пературе 40 С реццркулцруюп)им (оборотным) аммцаксодержащцм фосфорнокцсдотным раствором, содержащим 30/ Р Опри соотно)пении,М/Р, раьном 0,3., взятым в количестве 420 г (цз расчета 42 т55па 1 т обрабагываем,)го сырья). По истечении указанного времени к образовавшейся смеси добавляют 90 г фосфата(оста 1 ьцоо сырье)78,0 г 08%-ной 13 6Н 50 (076 т мнг на 1 т сырья), 51,6 г38%-ного раствора сульфата аммония(е 6% От стехцометрцческого количествасерной кислоты), полученного конверсиейфосфогцпса. Перемешцвание смеси производят при температуре 70 еС втеееи 1 е 4 ч.По окончании обработки подуча 1 от 654 гпульпы, которые тут же расфильтровывают11 а воронке 1:юхпера (вакуум 400 мм рт.ст,Полу".Еа)от 404,6 г фцдьтрата,имеющегоконцентрацпю 36% Р О и 288 Н . ПослеОтделения фильтрата осадок промываютводой в количестве 1600 г (промывкатрехкратная протцвоточная). Производительность фильтрации (в расчете на сухойОтмытый Осадок) 13.02 кГ/мч.Гакцм образом, получают 103 1 гпромывных вод, которые вместе с 2321 г .продукццопЕОго фильтрата (6-8% от общего кол)гчества продукционного фильтрата) возвращают на нерву)о стадию экстракЦ 11 цоКроме того, получают 267 г твердойфазы, состоящей; главным образом, цздегидрата сульфата кальция с влажнос.тыо 40%,в,Продукционный фг 1 льтрат в количес-.тве 3.05,1 г аммонизируют газообразнымаммиаком до величины соотношения И/Р,равного 0,47. При этом происходит испарение влаги, ц конечная влажность аммофосной пудьпы после сатурации составляет20%. Пульпу высушивают прц 105 ОС иполучают готовый проду-кт (аммофос) вколичестве 75,7 г сдедуюецего состава, %50; МВыход за предельные значения параметров приводит либо к уменьшению степениразлокения сырья, либо к ухудшению фильтруюшцх свойств осадка, либо к одновременному ухудшен 1 по этих двух показателен, Причем ухудыепие фидьтруюших свойствпроявляется в уменьшении производительности фильтрации за счет кристаллиза)ЕИИ неоднородных кристадлов сульфатакальция илц за счет перекристадлизациидцгцдрата сульфата кальция в полугидрат,цди из-за прочного захвата осадком части жидкой фазы, не вымывающейся при1 ентенсцвной промывке.Формула изобретения3 Способ получения комплексного удобрения, ьключаюшцй разложение фосфатного сырья серной кислотой раствором сульфата аммония и фосфорнокис -О Сост ивиталь 1 цокш ипа Редактор Т. Е:покипи Техред 11. Еелушак 1(орректор 11. БабппсцгЗаказ 4213/7 Тираж 445 ПодписноеВ 11 И 1 Г 1 И Государственного комитета СССРпо долам изобрстепий и открытий113035, Москва, Ж, Раушская лаб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лотным аммиаксодержащим оборотнымраствором с последующим отделением дигидрата сульфата кальция фильтрациейи переработкой фильтрата на удобрение,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения концентрации Р О впродукционном фильтрате, уменьшения расхода серной кислоты при одновременномулучшении фильтрующих свойств дигидрата сульфата кальция, 10-25% фосфатногосырья обрабатывают фосфорнокислотнымаммнакосодержащим оборотным раствором,содержщим 30-36% Р О, при соотно.шении М/Р =- 0,1 - 0,21, взятым вколичестве 42-48 т/т обрабатываемого 13 Ясырья, при 40-80 С в течение 0,5-1,5 ч с последующим введение м в реакционну ю смесь серной кислоты, раствора сульфата аммония и остального количества фосфатного сырья.2. Способ по и. 1, о т и и ч а ю;. и и й с я тем, что, раствор сульфата аммония содержит 38-42% (М 11, ) 50..ч 2 Источники информации пршьчтые во внимание при экспертизе 1, Патент ЕЗоликобритании,4 1381345,кг С 1 Л, 1973. 2. Патент Великобритании Мо 1398331,кл. С 1 Л, 1975.