Способ получения фосфорного удобрения длительного действия

) С 05 В 11/08 0 ПИСДНИК ИЭОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ образовавшейсяслотой с подачей насуспензии и отдеку оставшейсяторой стадии оболе отделенияазовавшегося стадийную обработку суспензии серной ки первую стадию части ление гипса, обрабо части суспензии на ротным раствором по гипса, отделению об вклю- двух УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЦТИЙ(71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут им.Ленсовета(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 977442, кл. С 05 В 11/02, 1982.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3536795, кл.С 05 В 11/08,07,01.83(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГОУДОБРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ,чающий размол фосфатного сырья,фосконцентрата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода Р 20 в готовом продукте и увеличения содержания в нем РОадобработку серной кислотой на первой стадии ведут 15-203 суспензии при рН 1,2-1,7 и Т:Ж 1:8-12З до полного разложения фосфатов, а обработку, оставшейся части суспензии проводят оборотным растворомдо рН 3,7-4,0.1130556 Изобретение относится к техноло"гии минеральных удобрений, получениеактивированного фосфорита, являющегося эффективным удобрением длительного действия.5Известен способ получения удобрения длительного действия в которомпосле размола фосфатного сырья ианионной флотации сгущенную фосфоритную суспензию обрабатывают серной 1 Окислотой в две стадии, затем образовавшийся гипс и нерастворимый остаток отделяют катионной флотациейс получением концентрата, содержащего 327 Р О , 167 Р О ,в, причем 152 5 оЩфпоследний дойолнительно обрабатывают фосфорной кислотой. Полученный продукт содер т 38-407 Р 2 06 624-287, Р, О ,; 18,5-207 Р 20 воды ИНедостатком этого способа является сравнительно невысокий выход Р 0 в готовый продукт из-эа потерь2Р 0 при отделении гипса, на которыйИсвосаждается часть дикальцийфосфата на второй стадии активации, а также из-за наличия катионной Флотации после сернокислотной активации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорного удобрения длительного действия, в котором после размола Фосфатного сырья и первой Флотации, сгущенную фосфорную сус пензию обрабатывают серной кислотой в две стадии, причем на первую стадию подают 50-80 сгущенной суспензии и обрабатывают до рН 1,8- 2,4, на вторую стадию вводят осталь" 40 ную суспензию и обработку ведут при рН 4,1-4,5, при этом после первой стадии гипс отделяют на классификаторе, а после сернокислотной обработки нерастворимый остаток 45 катионной флотацией с получением концентрата, содержашего 30-357 Р 2 05 и 18-207 Р 201,последний дополнительно обрабатывают Фосфорной кислотой при ее концентрации в жидкой фа зе пульпы 17,5-377 Р 20 о.Полученный продукт содержит 37-407 Р О 25-297. Р 0 19-217 Р О ,. Расход кислот на 1 т готового продукта: серной 150-230 кг мнг, фосфорной 55 185 кг РО , выход Р 0 в готовый продукт от содержания в исходной руде 83,3-85,4 Ж 121 2Недостатком известного способа является сравнительно невысокий выход Р 20 и недостаточно высокое содержание Р 20 в готовом продукте.Целью изобретения является увеличение Р 2 ив готовый продукт и увеличение содержания в нем Р 0г в а 1Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фосфорного удобрения длительного действия, включающему размол фосфатного сырья, двухстадийную обработку образовавшейся суспензии серной кислоты с подачей на первую стадию части суспензии и отделение гип.са, обработку оставшейся части сус-пензии на второй стадии оборотным раствором после отделения гипса, отделение образовавшегося фосконцент- . рата и обработку последнего фосфорной кислотой, грануляцию и сушку продукта, обработку серной кислотой на первой стадии ведут 15-207 суспенэии при рН, 1,2-1, 7 и Т;Ж=1: 8-12 до полного разложения фосфатов, а обработку оставшейся части суспензии проводят оборотным раствором до величины рН3,7-4,0На первой стадии суспензию (15-207) срабатывают серной кислотой до рН 1,2-1,7. При таких концентрационных условиях происходит разложение фосфатов по реакции.2 СаГ(Р 04) + 6 Н 2504+ 12 Н 0 =2+ СаЕ 22. В этих условиях происходит растворение фосфатной части и кристаллизация гипса, Процесс протекает"прио30-80 С, Т:Ж = 1:8-12 в течение 15- 20 мин. Степень извлечения Р О в2 5 раствор составляет 96-987. при извлечении карбонатов до 757, Расход кислоты 150-,230 кг мнг на 1 т концентрата. При данных условиях осаждения дикальцийфосфата не происходит. Отношение Т:Ж=8-12 на первой стадии необходимо для более полного и более быстрого извлечения фосфата в жидкую фазу.Затем производят отделение гипса на фильтре, Жидкув фазу подают на вторую стадию, куда поступает остальная часть суспенэии. Процессосаждения Р О в твердую фазу протекает при 40-80 С, Т,:Ж=1:2-3 при времени взаимодействия 20-45 мин. Осаждение Р Оо в твердую Фазу в данныхусловиях происходит достаточно полно. Более высокому рН соответствует и более полное осаждение Рг О, В данных условиях оптимальным (по лабораторным данным ) является интервал рН 3,7- 4,0. Процесс смешения с фосфорной кислотой протекает в аналогичных известному способу условиях. В табл. приведена сравнительная характеристика предлагаемого и известного 1 О способов.П р и м е р 1.100 кг фосфатного сырья с содержанием РгО 9,7% ( месторождение Марду) размалывают в шаровых мельницах, Размолотый материал подвергают катионной флотации с применением в качестве флотореагентов АНП. После этого флотконцентрат в виде суспензии сгущается до содержания твердой фазы 657. Количество суспензии в пересчете на. сухой продукт 30 кг при содержании 287 Р О. Сгущенная суспензия в количестве 49,9 кг направляется в пульподелитель, откуда 1.87 от общего количества суспензии ( 9 кг) обрабатывают в первом реакторе серной кислотой, подаваемой вместе с оборотной водой, ,до рН 1,2 при 40 оС, времени обработки 20 мин, Т:Ж=1:8 и количестве серной кислоты 3,5 кг мнг. Затем образовавшуюся пульпу подают на фильтр, где отделяют гипс. Образовавшимся оборотным раствором, содержащим 7% РгО , обрабатывают остальные 82% суспензии во втором реакторе при 40 С и Т:Ж=1:3 до рН 3,7 время взаимодействия 30 мин. Затем суспензия поступает на фильтр, где отделяется жидкая фаза, возвращаемая в процесс. Фосконцентрат, содержащий 31% Р О 23% Рг О15% Рг О майпоступает на домол, куда подается 2,15 кг РгО в виде 287-ной фосфорной кислоты. Смешение протекает при45 Т:Ж=1:1, концентрации РО в жидкой фазе 17,5%, Получейную фосфачную пульпу подают в аппарат БГС на сушку и грануляцию. При этом образуется 27,2 кг гранулированного:,50 активированного фосфорита, содержащего 377 РгОО, 277. Р 0 , . Выход РО 87%еП р и м е р 2, 100 кг сырья состава по примеру 1 проходит подготовку 5 Заналогично примеру 1. Количествоконцентрата в пересчете на сухойпродукт 29,8 кг нри содержании Р 05.г 1130556 .4297 Сгущенная суспензия в количестве 49 кг направляется в пульподелитель, откуда 157 от общего количества суспензии обрабатывают в первомреакторе серной кислотой при рН 1,4.температуре 50 С и Т:Ж=1:10 в течеоние 20 мин, Количество кислоты4,0 кг мнг. Затем образовавшуюсяпульпу подают на фильтр, где отделяютгипс. Образовавшимся оборотным раствором, содержащим 7,47. РО, обрабатывают остальные 857 суспензии вовтором реакторе при 60 С, Т:Ж=1:3рН 3,8 в течение 30 мин. После. этогосуспензия поступает на фильтр. Концентрат состава 327 Рг О, 23% РО1,07. РОпоступает на домол, кудаподается 2,3 кг РгО фосфорной кислоты. Процесс протекает аналогичнопримеру 1. При этом получается28,5 кг продукта, содержащего 38% РООРгЪсу 22% РОводые ВыходР О 88%.П р и м е р 3. 100 кг сырья проходит стадию подготовки аналогичнопримеру 1. Количество концентрата впересчете на сухой продукт 28,8 кгпри содержании в нем 307 Рг 0. Сгущенная суспензия в количестве 47,2 кгнаправляется в пульподелитель, откуда 20% суспензии поступает в реактордля обработки серной кислотой. Обработка ведется при 50 С, Т;Ж=1:12ов течение 20 мин до рН 1,7. Затемобразовавшуюся пульпу подают нафильтр. После отделения гипса полученным оборотным раствором, содержащим 87 РО, обрабатывают оставшуюся часть суспензии (80%) во второмреакторе при рН 4,0, Т:Ж=1-4 и 80 С.Затем отделяют оборотный раствор иполучают 30,4 кг концентрата, содержащего 35% РгОоц, 22% РО воыход РгО 89%.В табл.2 приведены примеры ввде;ния процесса получения активирован-ного фосфорита в предлагаемых пределах (примеры 1-3) и при значенияхтехнологических параметров, вйходящихза нижний и верхний пределы примеры 4 и 5), и по извдтным параметрам (примеры 6 и 7),Как видно из табл,2, ведение процесса при более низких значенияхрН, чем предлагаемые, приводит кухудшению качества продукта и уменьшению выхода РгО за счет того, чтона 1 стадии процесса в оборотном раст113055 б 15 20 СпособИмеются Имеются Имеется Имеется 50-80 1:2-3 15-201; 8-12 оТемпература, СрН 30-801,8-2,4 20-601,2-1,7 П стадия Подача суспензин,ЕТ:Ж 20-50 Я;2-3 30-80 4,1-4,5 Имеется 1,5-1,8 80-85 1:2-3 30-.80 3,7 - 4,0 Имеется Температура, С рН 2-3 Имеется Отсутствует 5-7 30-35 30-35 воре появляется избыточная свободнаясерная кислота, которая ухудшает процесс осаждения РО на П стадии эасчет осаждения гйпса, причем увеличивается растворимость дикальцийфосфата. Уменьшение отношения Т:Ж ведет к ухудшению разложения фосфатовна первой стадии, что . сказываетсяна резком возрастании потерь Р. О сгипсом. 10 Ведение процесса при более высо. ких значениях рН, чем предлагаемые 1 также приводит к снижению качества удобрения и увеличению потерь Р 2 О, так как увеличение количества подаваемой суспенэии ведет к повышению рН, следовательно, ухудшается растворимрсть фосфатов, уменьшается содержание РО в оборотном растворе. Характеристика процесса Размол фосфатного сырья, флотация карбонатов и нерастворимого остатка, сгущение фосфоритной суспенэииОбработка серной кислотой в две стапин1 стадияПодача суспензии,7Т;Ж Содержание Р О в оборотномрастворе,7.гОтделение гипса после 1 стадии Потери Р О ,Е5 ОВЬ,фОтделение нерастворимого остатка последующей флотацией Потери Р О :., %о 66 Состав полученного концентратаИнтервал рН на первой стадии 1,2 1,7 является оптимальным, так как более низкое рН свидетельствует об избытке серной кислоты, а более вы сокое рН ведет к недораэложению фосфатов. Бопее высокое отношениеФТ:Ж ведет к уменьшению содержания Р 205 в растворе, а более низкое к недоразложению фосфатов. Количество подаваемой суспензии на 1 стадию (15-207.) является оптимальным, так как при этом достигается достаточно высокое. содержание Р 05 в оборотном растворе при практически полном разложении фосфата,По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет увеличить выход Р 205 в готовый продукт до 87-893 при повышении содержания в нем Р 20 до 22-2372 80 ДыТаблица 1 Известный Предлагаемый1130556 Продолжение табл.1 Способ Характеристика процесса Ф Предлагаемый Ф ФИзвестный 23-24 18-22ОтсутствуетИмеется 2я водыСмещение с фосфорной кислотой 1-3 Имеется Грануляция и сушкаПоказатели процессаСостав готового продукта,71 50 вцРдЪ усв2ЭрыПотери РО, %Выход Р 0 в готовый, продукт,% 37-40 25-29 19-21 146-16,7 83,3-85,4 Таблица 2 1 стади Потери Р О СодержаниеР О вродукте П стадия ОбНа стадии флотации На старН Т;Ж Подача суспензии% рН Т:Ж Содержание Р Ов обоПрмер щие дии от- деления гипса ротномрастворе 18 1,2 1:8 7 Отсутствует 80 3,7 1:3 2 22- 30 - 36 22 23 6 18 15,2 19 16,0 20 40 2 эО 1:3 З 030 4 фЗ 1:3 1 в 8 Составитель Т,ДокшинаРедактор Н.Джуган Техред Л,Иикеш Корректор И.Демчик Заказ 9510/20 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д.4/5