Способ получения удобрений

П р и м е р 3. 1000 кг фосфорита разлагают Фосфорной кислотой с концентрацией 52,5% РО, взятой в количестве 563 кг. Отношение трикаль 5 цийфосфата сырья к Р О кислоты составляет 100:57. Продолжительность разложения 9 мин. температура процесса 70 С. Полученную шихту с содержанием 5,7% РО гранулируют при увлаж О ненни водой до 12% при 40 С. Количество подаваемой воды 45 кг.Гранулыо обрабатывают паром при 190 С в течение 15 мин. В результате получают продукт, содержащий 37,8% Р О 34,1% РО ; 22,0% РО вод (в том числе в пироформе 0,9%); 12,5% РРь мч 11Сущность способа состоит в следующем.При разложении Фосфатного сырья Фосфорной кислотой, взятой в количестве, недостаточном для его полного разложения, только часть сырья раз лагается до монокальцийфосфата.Количество неразложившегося сырья зависит от нормы кислоты и условий разложения. При сокращении продолжительности разложения до 7-10 мин в продукте кислотного разложения даже при пониженной норме кислоты остается свободная Фосфорная кислота,благодаря которой можно проводить грануляцию продукта при увлажнении его водой (или отработанном паром) до35 12-15% Н О непосредственно после разложения. Доразложение сырья происходит в гранулах при их обработке паром при 170-190 С и последующей сушке. Нри этом часть водорастворимого Р О переходит в цитратно-растворимую Форму вследствие разложения монокальцийфосфата на дикальцийфосфат и фосфорную кислоту. Выделившаяся Фосфорная кислота вступает в реакцию с апатитом, при этом увеличивается содержание Р Ов готовом продукте, Нагревание продукта в атмосфере водяного пара замедляет про 50 цессы дегидратации кристаллогидратов фосфатов кальция. Вода удаляется из соли с образованием жидкой Фазы, а не выделяется сразу в виде пара, Это способствует протеканию реакции гидролитическогО разложения55 монокальцийфосфата на дикальцийфосФат и Фосфорную кислоту и замедляет переход его в кислый пирофосфат.Целесообразность выбранных интервалов процесса проиллюстрирована втабл. 1-3.В табл. показано влияние продолжительности разложения на степеньразложения сырья при следующих условиях проведения опытов;Отношение ТКфс,и Р О . кислоты 70Концентрациякислоты, % Р О 55Температураоразложения, СТемпературао,гранулирования, С 30Влажность пригранулировании,% Н ОТемпература обраоботки паром, С 175Время обработкипаром, мин 20 80 14 10 14 Как видно из табл,2,при температуре обработки гранул паром ниже Как видно из табл.1, при продолжительности разложения менее 7 мин степень разложения сырья и усвояемость продукта недостаточны, следовательно, агрохимическая эффективность такого удобрения снижена,несмотря на невысокое содержание пироФосфатов. Хотя при увеличении времени разложения сверх 10 мин степень разложения сырья в готовом продукте слегка увеличивается, уменьшается содержание РО в полупродукте после разложения и затрудняется его грануляция (снижается выход товарной фракции с 80-90 до 50%),В табл .2 показано влияние температуры обработки гранул паром на состав продукта при следующих условиях проведения опытов:Отношение ТКФ,и Р О кислоты 67Концентрациякислоты, % РО 52Время разложения минТемпература раэлоожения, С 80Температура грануолирования, С 30Влажность пригранулировании, % Н ОВремя обработкипаром, мин 2050 40 190 Из табл,З видно, что уменьшение продолжительности обработки паром .менее 15 мин и выше 30 мин приводит к снижению усвояемости продукта,увеличение продолжительности обработки выше 20 мин приводит к резкому увеличению содержания пирофосфатов,усвояемость которых на разных типах почв неоднозначна,Целесообразно разложение вести при соотношении трикальцийфосфата , сырья РО кислоты 1 00:57-80 и на разложение подавать кислоту с концентрацией 50-55% Р О,. При постепенном добавлении кислоты такой концентрации реакционная смесь сохраняет сыпучесть, и влажность ее не превышает 8-10%. При разложении концентрированной кислотой разложению подвергаются как более мелкие, так и более крупные частицы фосфоритной муки и сопутствующих примесей, которые непосредственно соприкасаются с разбрызгиваемой кислотой.При разложении более разбавленной кислотой в жидкой пульпе с кислотой взаимодействуют в первую очередь самые мелкие наиболее активные частицы фосфорита, а поверхность более крупных частиц экранируется продуктами реакции, и их разложение на последующих стадиях получения удобрения затруднено.Проведение разложения в твердой фазе (при отсутствии заметных количеств жидкой Фазы) позволяет пере 5 146 170 С понижается усвояемость Удобре ния, при температуре выше 190 С начинает увеличиваться содержание пироформ РО э и понижаться усвоя емость готового продукта.В табл.З показано влияние продолжительности обработки гранул паром на свойства продукта при следующих условиях опытов:Отношение ТКФ , щи Р О кислоты 62Концентрациякислоты у% Р ОТемпература разложения, С 80Температура грануолирования, СВлажность при гранулировании,% Н О, 14Температура обраобо тки, С 88896рабатывать предлагаемым методомсырье с повышенным содержанием карбонат-иона, переработка которого в5жидких пульпах затруднена из-эаобильного пенообразования.Проведение грануляции сразу пос"ле разложения позволяет испольэоватьдля этой цели свободную фосфорную10 кислоту, не успевшую прореагироватьна стадии разложения, что позволяетпри малом времени разложения получить высокий выход товарной фракции.Сокращая время разложения,проводят процесс так, чтобы в шихте,полученной после разложения, осталосьдостаточное количество свободной фосфорной кислоты, которая на последующих стадиях позволила бы дораэложитьпродукт и оптимально провести процессгрануляции. На грануляцию подаюттвердофаэную шихту, Это позволяетзначительно упростить процесс,особенно для высококарбонатных Фосфоритов,25 исключая пенообразование,Таким образом, при грануляции увлажняют эту шихту водой до 15% (вто время как в прототипе на грануляцию поступает смесь с влажностью30%, что требует высоких температурпри грануляции и сушке). В предлагаемом способе разложение идет практически на двух стадиях - ня стадии"разложения и на стадии обработкигранул паром. Именно сокращение вре 35мени разложения даже при пониженнойнорме кислоты позволяет оставить вшихте свободную Фосфорную кислоту,благодаря которой можно проводить40 грануляцию при небольшом увлажнении. непосредственно после разложения,Такой порядок операций и условияразложения и доразложения сырья позволяет увеличить Р О , в гото 45 вом продукте, так как часть водорастворимаго Р О переходит в цитратнорастворимую Форму вследствие разложения монокальцийфосфата (нолученногона самой стадии разложения) на дикальцийфосфвт и фосфорную кислоту.Выделившаяся Фосфорная кислота вступает в реакцию с фосфатом,Использование предлагаемого способа позволяет получить эффективноефосфорное удобрение с хорошими Физико-механическими свойствами, содержащее более 90-95% РО в усвояемойформе, а именно 40-50% Р% оьц 136-4 УХ Р 2 Од ; 25-29% РЯОз вод7 1468889 8о,ботку полученных гранул при 170-90 Спаром и сушку продукта, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью5повышения агрохимической эффективности удобрения за счет сниженияв нем содержания пироформ Р 0 приодновременном упрощении процесса,разложение фосфатного сырья ведут10 до содержания остаточной кислоты всмеси, равного 5,4 - 5,8 % в пересчете на Р 0, полученную шихту гранулируют, а обработку гранул паром проводят в течение 15-20 мин.15 2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что разложение ведутпри соотношении трикальцийфосфатсырья: .Р 0 кислоты, равном 10057-80, при этом на разложение пода 20 ют кислоту с содержанием 50-55% РО Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я а грануляцию ведут при температуре20-40 Г и влажности 1 2-15%.1, Способ получения удобрений, 3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и - включающий разложение фосфатного ч а ю щ и й с я тем, что разложение сырья фосфорной кислотой, грануляцию 25 фосфатного сырья ведут в течение смеси в присутствии влаги, обра- . 7-1 0 мин.Таблица 1 не более 1% РО в пироформе.1 о,что усвояемый фосфор находится в водо- и цитратно-растворимой формах, продлевает действие удобрения и увеличивает степень использования Фосфора для питания растений, а отсутствие заметных количеств пирофосфатов делает удобрение более универсальным на различных почвах,Сокращение продолжительности разложения,.исключение стадии гидроли" за монокальцийфосфата в пульпе,что требовало добавления воды в количестве 30-36% от массы реакционной смеси и, следовательно, дополнительных энергозатрат при сушке,приводит к упрощению процесса получения удобрения. Р 0 Я. 5 оБЩ Степень разложения, % СодержаниеР 2 Ъ свое. Продолжительность СодержаниеРО пиро разложения,мин в шихте в продукте 88,5 93,2 94,7 94,9 5 6,5 63 70,9 7 5,8 66 82,8 10 5,467 86,6 12 5,0 68 86,8 0,15 0,18 0,18 0,20 Таблица 2 Ф цит А .Ы %3РЪ оеар одорастворимая форма 2 Температура,С10 1468889 Таблица 3 Время, Содержание Р 0 мин в одор ас тв . Рд,0 цнтр орто- пироСоставитель Р.ГерасимовТехред М.Дидык Корректор С.йекмар Редактор М.Петрова Заказ.13)4/23 Тираж 392 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат фпатент", г.уагород, ул. Гагарина,101 12 15 20 22