Способ получения обесфторенных фосфатов

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЗШ С 05 В 13 02 ИСАНИЕ ИА МУ С ЕЛЬСТ В,Н. НосовКа рмьпповИ. Левин,62755 мии и химич1977,ской ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делдм изОБРетений и ОтнРытий(54).(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕС ФТОРЕННЫХ. ФОСФАТОВ путем плавления фосфатного сырья за счет сгорания топливав присутствии избытка кислорода с последующим образованием вязкого плана, охлаждением последнего и грануляцией готового продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса при одновременном снижении расхода топлива на плавление, избыток кислорода берут в количест ве 2,5-5,07. и процесс ведут до получения плава с вязкостью 0,51 ь 2 Н с/мгФосфатный расплав представляет собой ющкую фазу, в которой компоненты газовой фазы растворяются и вступают а ней во взаимодействие. Каждый из этих компонентов вносит определенный вклад.в процесс обесфторивания фосфата. Положительное влияние оказывает и избьггочный кислород, присутствующий в газовой фазе. Первой стадией процесса обесфторивания является диссоциация соединений фосфатного расплава, в которомфтор находится в виде комплексных положительно заряженных фосфорсодер"жащих (РОР ) и кремнийсодержащих(БАГОР ) ионов. В этих ионах фторможет быть замещен кислородом изгазовой фазы., Чем выше концентрациякислорода в газовой фазе, тем выше. его растворимость в расплаве и темс большей скоростью и полнее протекают реакции обесфторивания фосфата.Положительная роль кислорода состоитеще и в том, что эти реакции могутуспешно протекать и в газовой фазе,предотвращая обратный переход сложныхионов в расплав, что также способствует улучшению процесса обесфторивания,На процесс обесфторивания фосфатовЗОплавлением в циклонах влияют и свойства расплава, особенно его вязкость.Вязкость определяет время пребывания расплава в реакционной зоне,поэтому ее величина должна находиться в определенных пределах(05-1,2 ).Вязкость расплава принято регулировать двумя способами; изменением температуры, изменением составарасплава путем применения различных добавок.Второй способ требует усложнения технологического процесса путем введения таких операций, как подготовка реагентов и приготовление сырьевой смеси, При этом ухудшится качество готового продукта вследствие снижения концентрации Р О . Соответствующим образом возрастут энергетические затраты,Регулирование вязкости расплава путем поддерживания температурного режима в пределах 1400-1600 фС является недостаточно эффективным при низкой избыточной концентрации кислорода в газовой фазе (0,5-0,8%). 1126563 3Изобретение относится к способуполучения кормовых и удобрительных фосфатов, которые могут бытьиспользованы в сельском хозяйствекак кормовые добавки животным иликак удобрения на всех видах почв.5Известен способ получения удобрительных фосфатов путем плавленияфосфатного сырья с окислами железа,алюминия, кремния и другими в восстановительной атмосфере, несодержащеи кислорода последующего охлаждения расплава и грануляции продукта 1.3.Однако содержание фтора в конечном продукте выше 0,4%, что делаетего нецригодным для использования вкачестве кормовой добавки.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и,цостигаемому результату является способполучения кормового и удобрительного фосфатов, согласно которомуфосфатное сырье плавят за счет тепла от сгорания топлива в присутствиикислорода с последующим охлаждениемплава и сушкой готового продукта,По этому способу плавление фосфатного сырья проводят в окислительнойсреде при избытке кислорода 0,4-0,6%до получения плава с вязкостью 0,1 -0,4 Н с/и. Производительность одной технологической нитки по загруьжаемому сырью составляет 7 т/ч, раскг усл,топл.ход топлива 0,55-0,56кг форсунки фтемпература в реакторе 1550-1600 С,степень выделения Фтора 96-97%, содержание Фтора в продукте около0,2% Г 2 3Недостатками способа являются ма-лая интенсивность процесса и повышен ный расход топлива.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса при одновременном снижениирасхода топлива на плавление.45Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу полученияобесфторенных Фосфатов путем плавления фосфатного сырья за счет сгорания топлива в присутствии избытка 50кислорода с последующим образованиемвязкого плава, охлаждением последнего и грануляцией готового продуктаизбыток кислорода берут в количестве2,5-5,0%н процесс ведут до получения 55плава с вязкостью 0,5-1,2 Нс/м.Способ осуществляют следующимобразом.Э 1 126С увеличением концентрации избыточного кислорода в продуктах сгора ния топлива до 2,5-1,0% существенно повышается скорость обесфторивания фосфатного расплава, что позволяет регулировать процесс в широком диапазоне температур. Для того, чтобы значительно уменьшить расход топлива, процесс необходимо вести в условиях, позволяющих поддерживать вязкость расплава 0,5-1,2 Н с/м, т.е. обеспечить необходимое время пребывания расплава в реакторе и получение качественного продукта.После охлаждения такого расплава струей воды высокого давления образуются крупные гранулы диаметром 3-10 мм. Такой продукт после обезвоживания содержит е более 5% влаги, Т а б л и ц а 1 Концентрация избыточного кислорода в газовой фазе,% 11111 Показатели 2,0 2,5 3,0 , 3,5 4,0 4,5 5,0 5 5 роизводительностьеактора по фосырью, т/ч 8,0 9,0 10,0 10,5 11,0 11,0 7,0 7,5 065 045 042 038 036 035. 034. 034 Расход топлива,кг усл.топл. кг фоссырья о П р и м е ч а н и е. Температура вытекающего расплава 1420 С, вязкость расплава О, 7 Нс/м . При содержании избыточного кислорода ц газовой фазе менее 2,5% зна-. чительно замедляются процессы за мещения фтора на кислород в комплексных ионах и для поддержания производительности агрегата на уровне 7 т/ч требуется значительно по.нижать вязкость плава путем уве личения расхода топлива до0 65 гуслгтоплекг фоссырья 563 4тогда как продукт, полученный по прототипу, является мелкодисперсным, плохо обезвоживается и содержит.15-25% влаги, Сушка такого продукта требует большего расхода топлива и сопровождается повышенным пылеуносом (10-15%), тогда как в предлагаемом способе он не превышает 5%.Таким образом, получить продукт с заданными свойствами можно в результате гранулирования плава с вязкостью 0,5-1,2 Н с/м, что позволяет снизить расход топлива при обесфторивании фосфатного сырья и сушке полученного продукта.Влияние избыточного кислорода в 1газовой фазе на расход топлива и производительность агрегата показано в табл.1. Увеличение концентрации избыточного кислорода в газовой фазе более 5,0% нецелесообразно, так как результаты не улучшаются, но увеличивается объем отходящих газов, что усложняет условия их очистки от фтора. Влияние вязкости расплава на производительность реактора и расход топлива показано в табл.2.1126563 Та бли ца 2 Вязкость фосфатного расплава, у,Н с/м Показатели 0,75 0,4, 0,5 О, 10 О, 12 0,15 Производительность реактора поФоссырью, т/ч 7,0 8,5 9,0 10,0 11,0 9,0 Расход топлива,кг усл.топл. 0,65 0,40 0,360,35 0,38 кг Фоссырья П р и м е.ч а н и е. Концейтрация избыточного кислорода в газовой Фазе 3,5 Х Как видно из табл,2, при вязкосН сти расплава ниже 0,5 , проиэвом 2дительность процесса начинает снижаться и приу= 0,4 не превы 25 шает 7,0 т/ч. Это объясняется не только сокращением времени обесфторивания, но и побочными явлениями, вызванными значительным повышением температуры плана, В частности при Зо Т1550 С наблюдается значительный вынос Р О в газовую фазу и наруше 2ние баланса между Са и Р 05 в сторону увеличения Са. В этих условиях фтор связывается в более стабильные 35 комплексы чем РОГ , которые при охлажцении образуют наиболее стабильный Фосфатный материал - фторгидроксилапатит. Кроме того, в газовой фазе при столь высоких темпера турах имеет место высокая диссоциация СО на СО и кислород. Образую"щийся СО способен частично блокировать поверхность плава, что при" водит к дополнительной стабилИзации 45 его свойств.Увеличение вязкости расплава более 1,5 Насек/м приводит к снижению производительности реактора,так как в этом случае снижается раство" БО римость компонентов газовой Фазы (кислорода, паров воды) в расплаве, что приводит к замедлению скорости реакции обесфторивания Фосфатов. 55П р и м е р 1, 1000 кг Фоссырья 1 плавят за счет тепла от сгорания 450 кг усл,топл. в окислительной среде при избытке кислорода в продуктах сгорания 2,53 и получают870 кг плава с вязкостью 0,5 Нс/мф,который гранулируют струей водывысокого давления и обеэвоживают.Обезноженный продукт с влажностью5 Е направляют на сушку и далее помол и упаковку. Пыпеунос в процессесушки не превышает 57. Производительность реактора 7,5 т Фоссырья вкг.усл.точас.Затраты энергии 0,45кг фоссырьяСодержание фтора в продукте О, 167.П р и м е р 2, 1000 кг Фоссырьяплавят за счет тепла от сгорания380 кг усл.топлива в окислительнойсреде при избытке кислорода в продуктах сгорания 3,53 и получают864 кг плана с вязкостью 0,75 Н с/м 2,который гранулируют струей воды высокого давления и обезвоживают,Обезноженный продукт с влажностью4,57 направляют на сушку и далеепомол и упаковку. Пыпеунос в процессе сушки не превышает 4,03.Производительность реактора 9 тФоссырья в час. Затраты энергии0,38. С д рСодержаниекг ФоссырьяФтора в продукте О, 18%,П р и м е р 3. 1000 кг фоссырьяплавят эа счет тепла от сгорания340 кг усл.топлива в окислительной среде при избытке кислорода впродуктах сгорания 5,07. и получают860 кг плава с вязкостью 1,2 Н;с/м,который гранулируют струей воды высокого давления н обезвоживают,1126563 Составитель Т. ДокнвнаТехред Ж.Кастелевич Корректор Н. Король Редактор Ю, Ковач Заказ 8632/1 ф Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,. Рауюская наб., д. 4/5Филиал. ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная,4 7Обезвоженный продукт с влажностью 4,0 направляют на сувку и далее помол и упаковку. Пылеунос в процессе сувки . не превывает 3,8 Х. Производительность реактора 11 т фоссцрья в час. Затраты энергий 0,34. Содержание фто-,кг .усл.топл, /кг фоссырьяра в продукте 0,193. Таким образом, предлагаемыйспособ позволяет получатьобесфтореннце плавленные кормовые и удобрительнце фосфаты путем бескислотной 5 и безотходной технологии плавленияфосфатов при использовании низкокачественного фосфатного сырья, чтодает значительный экономическийэффект.

Смотреть

Заявка

3666298, 29.11.1983

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8830

СОБОЛЕВ БОРИС ПЕТРОВИЧ, НОСОВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, НОВИКОВ АНАТОЛИЙ АРТЕМЬЕВИЧ, КАРМЫШОВ ВАСИЛИЙ ФЕДОРОВИЧ, ДОРРЕНДОРФ КОНСТАНТИН КОНСТАНТИНОВИЧ, ЛЕВИН ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ, ДЖАПАРКУЛОВ АБДИСАТАР ГАПАРОВИЧ, БАЙЖАНОВ КАЗБЕК СЕЙТХАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C05B 13/02

Метки: обесфторенных, фосфатов

Опубликовано: 30.11.1984

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1126563-sposob-polucheniya-obesftorennykh-fosfatov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения обесфторенных фосфатов</a>

Похожие патенты