Способ переработки магнийсодержащего фосфатного сырья

(19 (1 1 2 ПУБЛИН 4(511 С 05 В 11/08,ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВ У РСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета(56) 1. Авторское свидетельство СССР у 554262, кл. С 05 В 11/04, 1974,2. Авторское свидетельство СССР У 743982, кл. С 05 В 11/08, 1976 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАГНИЙ- СОДЕРЖАЩЕГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ, включающий его обесшламливание, кислотную обработку обесшламленного продук-. та до отношения РО к Г 180 в жидкой фазе суспензии 1,69-1,85, фильтрацию суспензии, аммонизацию фильтрата до получения магннйаммонийфосфата и кислотное разложение твердой фазы с получением экстракционной фосфорной кислоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения РО из фосфатного сырья, твердую фазу, полученную после фильтрации суспензии, подвергают флотации, полученный шлем объединяют с впамом со стадии обесшламливания исходного сырья, смесь шпамов обрабатывают серной кислотой при Ж:Т=(3,5- 7). 1 дс" рН 0,3-0,5 и отфильтрованным раствором обрабатывают обесшламленное исходное сырье.иваИз о брете ние от носится к техникепереработки на фосфорную кислоту иудобрения магнийсодержащих фосфатныхруд, в частности фосфоритов Каратау,Известен способ переработки магнийсодержащего Фосфатного сырья путем предварительной его обработкисерной кислотой в присутствии сульфата аммония при рН 2,5 с последующей Фильтрацией обезмагненного фосФорита и аммонизацией сульфатбисульФатного фильтрата после введения внего фосфорной кислоты с получениеммагнийаммонийфосфата Г 1 3.Недостатком способа являетсяиспользование. дорогостоящей Фосфорной кислоты для получения маглыйаммопийфосфата,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ переработки магнийсодержащего Фосфатного сырья, включающий его обесшламливание, сернокислотную обработкуобесшламленного сырья до отношенияРО к МяО в жидкой Фазе суспензии1,69-1,85 с последующей Фильтрацией суспензии, аммонизацией Фильтрата до получения магнийаммонийфосфата и кислотное разложение твердойФазы с получением экстракционнойфосфорной кислоты, По известномуспособу обесшламленное сырье обрабатывают 20"937-ной серной кислотой,взятой в количестве 120-1307 от стехиометрического на содержание карбонатов, Продолжительность обработки3-10 мин. При этом из фосфата извлекается 17-19% РО и 75-80% МяО.Раствор обезмагничивания аммонизируют и продукт - магнийаммонийфосфат - отделяют, Обезмагненный фосфорит направляется на экстракцию сполучением фосфорной кислоты, содержащей 20-227 Р 0. Шламы со стадии обесшламливания, содержащие 1015% Р 10 и 1-57 МоО, направляются вотвал 2 3.Однако степень использования Р Опо известному способу является недостаточной, так какдля получения магнийаммонийфосфата используется фосФатная часть руды, а шламы, содер"жащие 10-157 Р 0, не используются,что увеличивает стоимость продукта.При обработке руды, содержащей 22,4%Р 20 и 3% М 80, известным способомизвлечение МяО на 75-807 приводит к извлечению РО на 17-197, при этомконцентрация РО в обезмагненнойруде понижается до 18-18,6%. Это,в свою очередь, приводит к понижениюкачества экстракционной фосфорнойкислоты. Степень использования Р 0,таким образом, составляет 65-67%.Целью изобретения является повышение степени извлечения РО изфосфатного сырья.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу переработки магнийсодержащего фосфатного сырья, включающему его обесшламливание, кислотную обработку обесшламленного продукта до отношения Р 0 кМаО в жидкой фазе суспензии 1,691,85, фильтрацию суспензии, аммонизацию фильтрата до получения магнийаммонийфосфата и кислотное разложе-ние твердой фазы с получением экстракци;лпой фосфорной кислоты, твердую Фазу, полученную после фильтрации суслелзли, подвергают Флотации,полученный шлам объединяют с шламомсо стадии обесшламливания исходногосырья, смесь шламов обрабатываютсерной кислотой при Ж:Т 3,5-7):1до рН 03-0,5 и отфильтрованнымраствором обрабатывают обесшламленноеисходное сырье.В качестве Фосфатной составляющей при получении магнийаммонийфосФата используют РО из шламов,чемповышают степень использования РОс 65-67 до 97-987Производство магнийаммонийфосфата является частью технологии получения высококачественных концентратов, согласно которой из руды, содержащей 19-227 РО и 3-57. МяО, получают концентраты, содержащие 28327. РО, и 0,5-1,07. МяО. Процесс состоит из стадий механического и химического обогащения, отходами от которого являются шламы, содержащие10 15% Р 05 и 1 5 а МДОСпособ дает возможность комплексного использования растворимых вкислотах составляющих фосфатной рудыфосфат и доломит) с получением изшламов обогащения магнийаммонийфосфата. Введение стадии флотации после 55химического обогащения лри содержании магния в сырье не более 17 позволяет поднять концентрацию Р О впродукте, что приводит к значительному улучшению показателей процессаСтадия химическогообогащения Пример Стадия извлечения шламов . ЪСостав раствораСтепень Состав раствора, Е рН ж:т извлеченияРО Я Р,О, Мдо РО ИКО 03 35 35 074 2,02 3,42 4,72 98,0 6,51 97,5 1,48 2,63 0,4 5,25 2,8 0,43 2. 8,40. 97,0 2,00 1,08 05 70 21 025 3. 0,2 3,5 3,4 0,74 1,90 3,00 4,5 94,9 0,6 7,0 ф 1,0 0,63 0,5 8,0 1,3 0,35 0,3 3,0 5,3 1,90 0,68 0,78 1,58 83,6 0,85 3,85 89,6 2,78 96,6 1,20 3,30 5,10 Продолжение таблицы адия химическогогащения остав концентрата о флотации ОтО СтепенизвлечнияИяО, З сле флотации 5,4 0 28 80,0 24 80,0 25 2. 0 1 ф 7 3. 1,57 7 8 4 18 2 1,3 19 28 1,0 1,4 1,0 6,54 . 85,2 3 1154252 4экстракции и качества готового про- гаемых значений характеристик (придукта., меры 1-3), а также при значениях,В таблице представлены примеры выходящих за эти пределы (примеры 4- ведения процесса обогащения в предла).53 1154Как видно из таблицы, прн проведении процесса в предлагаемых пределах значений параметров из шламов в жидкую фазу извлекается максимальное количество РО (не менее 977), а при использовании полученного фильтрата (РО/М 80=4,7-8,4) на стадии химического обогащения получают раствор состава (Рб/М 80=1,69-1,95) необходимьпЪ для .получения магнийам монийфосфата.При проведении процесса извлечения пятиокиси Фосфора из шламов при значениях рН меньше 0,3 (пример 4) степень извлечения Р О из шламов " 15 существенно не изменяется, однако такое значение рН приводит к изменению соотношения Р 20/МдО в растворе обогащения до значений, не приемлемых для переработки его в магний б аммонийфосфата.Повьппение значения рН больше 0,5 (пример 5) указывает на недостаток кислоты, что приводит к снижению степени извлечения пятиокиси Фосфора в 25 раствор и к получению раствора с соотношением Р О /М 80 ниже 1,69, что также неприемлемо для переработки такого раствора в магнийаммонийфосфат. 39Увеличение количества жидкой фазы более 7 (пример 6) при извлечении РО из шламов приводит к большему разбавлению серной кислоты, . что снижает степень извлечения пяти-окиси фосфора. При этом не достигается необходимого соотношения Р О/ /М 80 для получения магнийаммонийфосфата.При проведении процесса.извлече ния пятиокиси фосфора из щламов при мейьшем, чем 3,5 разбавлении (пример 7) увеличивается концентрация РпО в растворе, что приведет к дополнительным потерям РО с гипсом 4 и нерастворимым остатком. Кроме того, соотношение РО/МяО в получаемом растворе обогащения находится.ниже допустимого предела.Процесс ведут следукщим образом, 50хламы со стадии обесшламливания исходного сырья (механическое обогащение) и со стадии флотации обезмагнннного продукта смешиваются, обезвоживаются и обрабатываются серной 55 кислотой с целью извлечения пятиокиси фосфора и окиси. магния (РпОп/ /И 04,72-8,4) в жидкую Фазу, Жидкую 252 бфазу отделяют от твердой путем фильтрации, Полученной жидкой фазой (оборотный раствор) обрабатывают обесшламленное сырье до соотношения РО/М 80=1,69-1,85 в жидкой фазе, Твердый остаток со стадии обработки серной кислотой, состоящий главным образом из нерастворимого остатка и гипса, направляется в отвал. Его можно также испольэовать для получения,кварцевых песков.П р и м е р100 кг руды месторождения Каратау состава, 7: Р О 20,1, СаО 31,4, МяО 3,9, СО 8, н. о 1, 56, Ре 10 з 1 ф 56 ф А 120 э 0,66; Р 1,4 обесшламливают в гидроциклоне. Крупную фракцию (пески в количестве 80 кг), содержащую, Х: РО 22,0, ИяО 3,75, н.о. 24, направляют на обработку оборотным раствором, содержащим 3,5 Ж РО и 0,747. МяО, в количестве 160 кг. Процесс ведут при 70 С, Ж:Т=21:1, рН 3,2 в течение 30 мин. После обработки в фосфорите остается 207 Р 0 и 1 Ж МяО. В растворе содержится 3,423 РО и 2,027. МяО (РО/Мя 0=1,69). Степень извлечения ИяО - 75,47, РО. Далее пульпу направляют на фильтрацию, где происходит отделение твердой фазы от жидкой. Твердую фазу направляют на флотацию, где происходит отделение концентрата от аламов, Выход продукта 48 кг, содержаниеР О в нем 28 Ж, содержание ИяО - 0,77. Иламы са стадии механического обогащения - обесшламливания (мелкая Фракция) и со стадии флотации после обезмагнивания - химического обогащения смешивают и после предварительного отстоя в количестве 50 кг (состав 12,2 Х Р Оз и 3,6 Х МяО) направляпп на извлечение пятиокиси фосфора и окиси магния серной кислотой. Процесс ведут при 50 С. Ж:Т=3,5: 1, рН 0,3 в течение 20 мин. Расход серной кислоты 19 кг. Выход РО в раствор 9 Х.Твердый остаток отделяют от жид-". кой фазы фильтрацией. Жидкую фазу, представлякщую собой оборотный раствор, содержащий 3,53 Р 0 , 0,743 МяО и ЗЖ 80 з, в количестве 160 кг, наравляют на стадию химического обогащения " обезмагничивания. Твердый остаток в количестве 68 кг состава, Х; РО 0,2, ИяО 0,9 н.о. 48; РО 2,2; СаО 18; ЯО 25 направляЗаказ 2621/20 Тираж 419 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ют на получение кварцевых песков. Концентрат, полученный после флотации, направляют на экстракцию, Процесс экстракции протекает при 15 С,оЖ:Т=2,5: 1 при концентрации оборотной кислоты 24 РО. При этом получают 46,3 кг 28%-ной фосфорной кислоты. Извлечение Р 0 на стадии экстракции 96 .Раствор после извлечения МеО из фосфорита на стадии обогащения, содержащий 3,42 РО 5 и 2,02% М 80, в количестве 160 кг направляют на аммонизацию для получения магнийаммонийфосфата. Процесс протекает при 80"С, рН 8, в течение 15 мин. Расход амми ака 1,3 кг, Количество образующегося магнийаммонийфосфата 16,3 кг.Проведение процесса по предлагаемому способу позволит по сравнению с известным в 1,5 раза увеличить 1 О степень извлечения Р О из фосфатного сырья и значительно снизить количество отходов производства.