Способ получения магнийаммонийфосфорных удобрений

Союз Советскик Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 2310,81 Б. А. Копылев, Н.Н.Треущенко, Т. В.Лавроваф В.И."М 3 эркь Е. А, Оолов и Т, А, Дементьева(72) Авторы изобретения Ленинградский государственный научно-исследовательскийи проектный институт основной химической промышленностии Ленинградский технологический институт им,Ленсовета(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЙАММОНИЙФОСФОРНЫХУДОБРЕНИЙ Изобретение относится к техникеполучения магнийсодержащих удобренийиз высокомагнезиальныхсиликатсодержащих Фосфатных руд,5Известен способ получений магнийаммонийфосфата из экстракционной магнийсодержащей фосфорной кислоты путемее нейтрализации газообразным аммиаком. В твердую фазу осаждаются фосфаты железа и алюминия, затем магнийалюминийфосфат. Жидкая фаза представляет собой очищенный раствор фосфатоваммония из которого при выпарке получают аммофос 1.Однако этот способ стадийной аммониэации является громоздким и осложнен двумя дополнительными стадиямифильтрования промежуточных продуктов. Наиболее близким по технической ,сущности к предлагаемому является .способ получения магнийаммонийфосфорных удобрений иэ магнийкарбонатсодер- жащеГО фосфатного сырья путем предва-. 25 рительнои обработки последнего серной кислотой при норме 120-130 в расчете на карбонаты, концентрации кислоты 20- ,93, температуре 70-100 ОС, Ж:Т=1-1,51, в течение 3-10 мин, а отфильтрованный раствор с соотношениеМ РОб. ИдО = 1, 6-1,8 аммонизируют с отделением.в твердую Фазу магнийаммонийфосфата (2 .Однако известный способ неприменим при использовании магнийсиликат. содержащего фосфатного сырья, например Форстерита где магний находится в виде силиката, в связи с тем, что в описанных параметрах не будет достигаться необходимое соотношение РО .И 90 в растворе, т.е. известным способом невозможно получить магнийаммонийфосфат. Кроме того, в связи с разложением форстерита:в раствор пе-. реходит 5 Оо в коллоидной форме, что приводит к ухудшению качества и фильтрующих свойств магнийаммонийфосфата.Цель изобретения - получение магнийаммонийфосфорных удобрений иэ магнийсиликатсодержащего фосфатного сырья и улучшение фильтрующих свойств обеэмагненного фосфатного сырья и удобрений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включакщему предварительную обработку. водной суспензии фосфатного сырья серной кислотой при 70-100 С, Ж Т = 1-1,5:1, обработку проводят при норме серной кислоты 180"200 в расчете на разложение силиката магния до рН 1,5-1,7 с последующей Фильтрацией, обработкой раствора известковыМ молоком до рН 2,8-3 в количестве 97-100 от стехиометрии на осаждение силиката кальция, отделением силиката кальция, аммонизацией раствора с получением магнийаммонийфосфата и дальнейшей переработкой фосфатного сырьяв сложйые удобрения.При обработке магнийсиликатсодержаО щего фосфатного сырья серной кислотой с получением в растворе соотношения Ру 0. М 90: 510 = 1, 8:1:0,5-1,85: :1:0,55, кислоту следует подавать в процесс в количестве 180-200 от стехиометрически необходимого на разложение силиката магния и вести процесс до рН 1,5-1,7. При норме серной кислоты ниже 180 в растворе наблюдается недостаток РО, так как при этом в раствор переходит силикат магния, 20 являющийся более легкоразлагаемям соединением по сравнению с фосфатной частью ковдорского апатита. При норме чыше 200 в растворе наблюдается избыток, РОпо отношению к, МдО, При про веденйи процесса до рН низе 1,5 иэ твердой фазы извлекается большее количество Р 0 по сравнению с тем, которое необходимо для получения магнийаммонийфосфата, а при рН виае 1,7 происходит селективное извлечение силиката магния, при этом Р 0 в раствор не извлекается.Обезмагненное таким образом фосфатное сырье представляет собой чистый гидроксилапатит, который можно использовать для получения сложных удобрений.При проведении процесса разложения силикатсодержащего сырья серной кислотой двуокись кремния переходит 40 в раствор в виде тонкодисперсного геля и при последующей аммонизации загрязняет получаете магнийаммонийфосфорные удобрения и ухудшает их фильтрующие,свойства. 45Для улучшения качества готового продукта. и улучшения фильтрующих свойств магнийаммонийфосфата из раствора перед аммониэацией известковым .молоком осаждают силикат кальция при О 60-90 С, рН 2,8-3 в течение 15- 20 мин.При РН 2,8-3 двуокись кремния осаждается практически полностью.При более низком значении рН двуокись кремния не осаждается. При значении рН больше 3 начинает осаждаться Р 0 в виде дикальцийфосфата.Ведение процесса предварительной обработки в заявляемых пределах позволяет получить иэ магнийсилякат содержащего фосфатного сырья высококачественные, не содержащие силиката, магнийаммонийфосфорные удобрения с хорошими Фильтрующими свойствами (производительность фильтрации 800- 65 950 кг/мд ч) и обеэмагненное фосфатное сырье, обладающее также хорошимифильтрующими свойствами (производительность фильтрации - 4500-5000 кг/мч),Я,П р и м е р 1. 100 кг ковдорского апатитового концентрата состававес.з Р Оя 34,5; СаО 50,23;. МдО6 О; СО 03; 5 Од 4 0; ГеО О 74 рАЗОВО э 0,39; Г 0,45; н.о. 3,33 сусйендируют в воде, затем суспензиянаправляется в реактор, куда подают50-ную серную кислоту в количестве56,0 кг (180 от стехиометрии насиликат магния). Разложение происходит при 90 С, Ж:Т = 1,251 до рН1,7. Суспензия Фильтруется со скоростью 4500 кг/м ч. Освобожденныйот примесей ковдорский апатит в количестве 110 кг направляется на переработку в сложные удобрения. Фйльтратв количестве 112 кг с соотношениемР 20 Г : Мдо : 5102= 1,85:10,55 направляют на стадйю отделения кремниевых соединений. Из 112 кг фильтрата10-ной суспензией известкового молока в количестве 5,5 кг (98 на 5102от стехиометрии) осаждают силикат каль"ция в течение 15 мин при 90 С до рНо2,9 Осадок отделяют и фильтрат аммониэнруют аммиаком до рН 7 при температуре 90 дС. Пульпу расфильтровывают,производительность Фильтрации800 кг/мфч. Полученный при этом "магнийаммонийфосфат в количестве 9,3 кг(8,2 кг основного вещества и 1,1 кгкристаллизационной влаги) имеет следующий состав, вес.: М 90 23,9;МН 9 9,6; РО 40,1.П р и м е р 2. 100 кг ковдорского апатитового концентрата состава,указанного в примере 1, суспендируют в воде, затем суспензия направляется в реактор, куда подают 30-ную серную кислоту в количестве 100 кг (190 от стехиометрии на силикат магния), Разложение происходитпри 60 С, Ж:Т =о1,5:1 до рН 1,6 в течение 30 мин.Суспензия фильтруется со скоростью 4800 кг/м ч . Освобожденный от примесей апатит в количестве 108 кг перерабатывают в сложные удобрения, фильтрат в количестве 1,38 кг с соотношением Р Ов . М 90 : 50= 1,82: :1,0,53. направляют на стадию отделе ния кремниевых соединений, Из 138 кг фильтрата 10-ной, суспензией известкового молока в количестве 6,4 кг (100 на 5 Оот стехиометрии) осаждают силикат. кальция при 60 С до рН 3 в течение 25 мин. Силикат кальция отделяют. Затем фильтрат аммонизируют газообразным аммиаком до рН 7 при 80 С. Пульпу расфильтровывают, производительность фильтржии магнийаммонийфосфата 900 кг/м ч. Полученный при этом магнийаммонийфосфат в количестве 8,9 кг (7.;9 кг основного вещества, 1,0 кг кристаллизационнойвлаги) имеет следующий состав, вес.В: М 90 24,2; МН 9 9,8; Р бу 405П р и м е р 3. 100 кг ковдорского апатитового концентрата состава, укаэанного в примере 1, суспендируют в воде, затем суспензия направляется 5 в реактор, куда подают 31,6 кг серной.кислоты концентрации 93 (200 от стехиометрии на силикат магния. (Разложение происходят в реакторе при 80 С в течение 20 мин до рН 1,5. ОтФношение Ж:Т в полученной суспензия 1 г 1, Суспензия ковдорского апатита фильтруется со скоростью 5000 кг/м ч. Обезмагненный ковдорский апатит в количестве 106 кг направляется на стадию сернокислотной экстракции с получением фосфорной кислоты и дальнейшей переработки в сложные удобрения. Фильтрат в количестве 77 кг с. соотнсыениеМ РО : с 90 : 53( = 20 1,85:1 г 0,57 направляется на стадию отделения кремниевых соединений. Из 77 кг фильтрата 10-ной суспензией известкового молока в количестве 3,95 кг (97 на ЬОу от стехиовртрии) 5 осаждаютсиликат кальция при 90 .С до рН 2,8 в течение 20 мнн. Затем фильтрат направляют на дальнейшую переработку путем аммониэации до рН 7 при 80 фС с полученйем в осадке одно- водного магнийаммонийфосфата в количестве 9,8 кг (8,6 кг основного вещества и 1,2 кг кристаллизационной влаги) состава вес.Вз М 90 24; ИНЗ 10,0; РО 41,2. Производительность фильтраций 960 кг/м ч.В таблице представлены параметры веденияпроцесса согласно предлагаемому известному способамн.Как видно из таблицы, ведение процесса в.заявляемых пределах значений параметров позволяет получить в растворе обезмагнивания соотношение Р О, М 90 4 5 10 й необходимке для последующего получения из этого раствора магнийамоннийфосфата, обеспечиваетнаиболее высокую скорость фильтрации обезмагкенного фосфатного сырья 4500-5000 кг/м ч, магнийаммоиий фосфата 800-950 кг/матч, а также наиболее высокую степень извлечения из сырья ЫФ и выделения его иэ раствора обезмагнивания.ас ,0 3 е 1 У 0 с с а сО гЧ еМ с ее 0-е еа с е-О О с еЧ ОЪ сСО 1 ЕЕ Х .1 ч ахе" 1 Е 3 ю Ю с О Ос еа Ч ее ео1 1 е, 1 1 Ю 1 1 1 1 Зф Зе 3 е с с а 3 Л м м са мМ цр с 3 х ОО 3 О хюхйф 3,Р,ЗС О 11 Е 11 ХЕ .3а оох е1 Ц1 О.3ооОс 1 а 1 а с о1 1а 1 СО874718 10 формула изобретения Составитель Т. Докшина Техред.М.Рейвес Корректор, У, Пономаренко Редактор Н. Данкулич Заказ 9252/41 Тираж 448 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, МоскваЖ, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патентф,г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1. Способ получения магнийаммонийФосфорных удобрений, включающий Предварительную обработку фосфатного сырья серной кислоты при 70-100 С, Ж:Т = 1-1,5.1, фильтрацию суспензии фосфатного сырья, аммонизацию отфильтрованного раствора с отделением в твердую фазу магнийаммонийфосфата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения магнийаммонийфосфорных удобрений из магнийсиликатсодержащего Фосфатного сырья и улучшения фильтрующих свойств обезмагненного Фосфатного сырья и удобрений, обработку серной кислоты ведут при норме 180-200 от стехнометрии на разложение силиката магния до рН 1, 5-1, 7, отфильтрованный раствор перед аммонизацией обрабатывают известЬковым молоком, и осадок силиката кальия отделяют.2. Способ по п.1, о тл и ч аю -щ и й с я тем, что обработку известковым молоком ведут до рН 2,8-3 вколичестве 97-100 от стехиометриина осаждение силиката кальция.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Позин М.Е., Копылев В.А ,Варшавский В.Л, и Попова Г.Я, - "Новые исследования по технологии минеральных удобренийф, "Химия", 1970,с. "154-166.2." Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2430952/26,кл. С 05 В 11/08, 15.12.76 (прототип 1