Способ получения фосфорного удобрения длительного действия

) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОГО УДОБРЕН ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯок к предлагаемомуфосфорного удобрения ия, в котором после о сырья, его анионщения фосфоритнойции фосфоритный коний 17-20% воды, обрной кислотой при 1,25, при ее конценгзе пульпы 20-26% ре 18-30 С с после ванием и сушкой цроИзобретение относится к технологии минеральных удобрений, а именно к получению активированного фосфорита, который является эффективным фосфорным удобрением длительного действия,Известен способ получения фосфорного удобрения длительного действия, заключающийся в том, что фосфорит, прошедший дробление, флотацию, сгущение и фильтрацию, сушат, обрабатывают фосфорной кислотой при соотношении РО кислоты к РОфосфорита 0,25-2, полученную активированную массу гранулируют и вновь сушат. Концентрация фосфорной кислоты составляет 34-52% РО 1Этот способ имеет следующие недостатки; низкое содержание усвояемого фосфора в удобрении (при соотношении Р О кислоты к РО фосфорита 0,5 удобрение содержит лишь 16,6% РО в цитратнорастворимой форме), что снижает усвояемость удобрений в начале вегетационного периода; проологический институт им, Ленс цесс активации осуществляется в густой вязкой массе при плохом перемешнвании фосфорита с кислотой, что приводит к неравномерной активации фосфорита и снижает его усвояемость растением в середине и в конце вегетационогопериода; малая прочность (1015 кг/см 1) гранул вследствие проте-кания процесса кристаллизации до стадии гранулирования,О Наиболее близспособ получениядлительного действразмола фосфатно15ной флотации, сгусуспензии, фильтрацентрат, содержащраба тывают фосфоТ:Ж =" 1:0,7 -20рации в жидкой фР, О и температудующим гранулиродукта 23893976 20 35 40 Недостатком этого способа являются недостаточно высокое содержаниеусвояемого фосфора (РОВ = 16,522,5%) и большой расход фосфорнойкислоты (на 1 т РО 5 фосфоритногоконцентрата расходуется 0,5-1 т Р Офосфорной кислоты),Бель изобретения - увеличение содержания усвояемого Р О в удобрении и уменьшение расхода фосфорной 10кислоты,Поставленная цель достигается тем,что в известном способе получения удобрений длительного действия, включающем размол. фосфатного сырья, его анионную флотацию, сгущение суспензии, обработку фосфорной кислотой фосфоритногоконцентрата, грануляцию и сушку готового продукта, сгущенную суспензиюпредварительно обрабатывают сернойкислотой при 30-80 С, Т: Ж = 1: 2 - 3при рН = 2,5-4, образовавшийся гипсотделяют флотацией катионоактивнымисобирателями типа высокомолекулярныхпервичных и третичных аминов с длиной цепи С-С при рН 7-8, а обработку фосфоритного концентрата фосфорной кислотой ведут при Т:Ж = 1:0,51 и концентрации фосфорной кислоты вжидкой фазе 5,9 - 14,5% РО 5.30 Количество усвояемой формы РО в готовом продукте увеличивается до 24-28% эа счет предварительной частичной активации фосфорита серной кислотой, удаления .балластного гипса катионной флотацией собирателями типа высокомолекулярных первичных и третичных аминов с длиной цепи С Сц и последующей доактивации фосфорной кислотой, а расход дорогостоящей фос форной кислоты уменьшается с(0,5-1 до 0,25 т РО фосфорной кислоты на 1 т Ру О фосфоритного концентрата). 4Исследованиями, проведенными в лабораторных условиях, показано, что припроведении процесса обработки сгущеннойсуспензии серной кислотой при рН 2,54 происходит одновременное разложение карбонатов и фосфатов по реакции3 СаСО: МСО+ 7 СаР(РО 4)В++ 2 ОСай О + 6 СО+ 7 НРс образованием усвояемых форм РО 5.Процесс протекает при ЗО 80 С,оТ;Ж = 1; 2 - 3 при рН 2,5-4 в течение 30-40 мин,Разрушение карбонатов и образование кристаллов гипса позволяет селективно провестипроцесс вторичной (катионной) флотации с отделением гипсаи нерастворимого;,остатка, Процесс протекает при рН 7-8 с применением катионоактивных собирателей типа высокомолекулярных первичных и третичныхаминов с длиной цепи С 1 -С Е. Приэтом получается концентрат, содержащии 30 35 г 6 РОи 14 18/о Р О(в пересчете на сухой продукт)5 жьПосле отделения жидкой фазы в гидроциклоне концентрат направляется надомол, куда подается 60-80 кг РО 5.фосфорной кислоты на 1 т концентрата(0,18 - 0,25 т РО кислоты на 1 тр 0 О фосфоритного концентрата), содержание РО 5.в жидкой фазе пульпысоставляет 5,0 - 14,5%.При нагреве (сушке) протекает реакция с образованием водорастворимойформы РОуСауР (РО 4) + 7 НРОф = 12)Имеется Имеется Отсутс твует 1, Размол фосфатного сырьяг2. Анионная флотап;ия 3. Сгущение фосфоритной суспензии 4, Обработка серной кислотой: Температура, ф С рН Имеется Имеется Имеется Имеется 30-802,5-435-40 24-28 Процессы н их характеристика Время, минТ:ЖКонцентрация сернойкислоты, масс. %Количество серной кислоты, т/на т концентрата Состав фосфорнтного: концентрата:РВОТ ОТ5 зсьОбработка фосфоритного ;концентрата фосфорной кислотой на стадии домола,Т:ЖКонцентрация фосфорной кислоты в жидкой фазе пульпы, % Р ОПоказатели процесса: Количество фосфорной кислоты (тРОуна 1 т РО 5 фосфоритного кон-центра та ) Анализ готового продукта:РР 5 ойц.РОИз табл. 1 видно, что предлагаемый способ позволяет получать продукт, содержащий 24-28% РО при сокращении затрат фосфорной кйслоты в 3- 4 раза.П р и м е р 1, 100 кг фосфатного сырья с содержанием РО 6,7% размалывают последовательно в молотковых дробилках и затем в шаровых мель ницах, Размолотый материал подвергают анионной флотации с применением талового масла и керосина в качестве флотореагентов, После этого флотоконцентрат в виде суспензии направляют в гидроциклон, где суспензия сгущается до содержания твердой фазы 65%. Количество концентрата в пересчете на сухой продукт 25 кг при содержании РО 20%, Сгущенная суспензия в количестве 41,6 кг направляется в реактор для обработки серной кислотой,подаваемой вместе с оборотной водой.Обработка ведется при 30 С, Т:Ж1: 3, в течение 30 мин при рН 2,8.Количество серной кислоты 3,78 кг мнг,концентрация серной кислоты в жидкойфазе пульпы 5%. Затем суспензия в количестве 105 кг поступает в гидроциклон (или классификатор), где сгущаетсядо содержания твердого 65%, а жидкая .юофаза возвращается в реактор для обработки серной кислотой в качестве оборотной, Сгущенная пульпа в количестве46,5 кг направляется на катионную фпотащпо, где отделяется гипс. Процесспротекает при рН 7, Т:Ж щ 1:2 ижпользовании в качестве флотореагентаАНП (смесь высокомолекулярных первичных и третичных аминов с длиной цепиС -СЭ). При этом образуется фос3976 8 5 о 15 20 25 зо 35 40 7 89 форитный концентрат, содержащий 30% РО 50 б, т 14% РО, в количестве 20 кг (в пересчете на сухое вещество),После сгущения в гидроциклоне до содержания, твердого 65% продукт по-, стуйает на"домолкуда подается 1,26 кг РО 5 фосфорнойкислоты (в виде 28%-ной экстракционной кислоты), что составляет 0,18 т РО на 1 т РО- фосфоритного концентрата. Смешение протекает при Т:Ж 1: 1. Концентрация РОв жидкой фазе 5,9%. Полученную фосфатную пульпу подают в аппарат БГС на сушку и грануляцию или, пропустив через шнекгранулятор в сушильный барабан, Образуется 21,3 кг гранулированного активированного фосфорита следующего состава, %: Р 035; РО 24.П р и м е р 2. 100 кг сырья состава, указанного выше, проходит стадию подготовки, как указано в примере 1, Количество анионного концентрата в пересчете на сухой продукт составляет 25 кг при содержании в нем 27% РО 5. Сгущенная суспензия в количестве 41,6 кг направляется в реактор для обработки серной кислотой. Обработка ведется при 60 С, Т: Ж = 1; 2,5 в течение 35 мин при рН 3,2, Количество серной кислоты составляет 4,75 кг мнг, концентра ция серной кислоты в жидкой фазе 6,3%, После сгущения суспензия направляется на катионную флотацию для отделения гипса. Процесс протекает при рН 7,5, Т;Ж = 1:2, в качестве катионоактивного собирателя используют смесь высокомолекулярных первичных и третичных аминов с длиной цепи С-Су. При этом образуется фосфоритный концентрат, содержащий 32% Р 05 о, . и 16% РОГ , в количестве 20 кг. После сгущенйя продукт поступает на домол, куда подается 1,44 кг РОфосфорной кислоты, что составляет 0,215 тРООк на 1 т РООМ фосфоритного концентрата, Смешение протекает при Т;Ж = 1:0,75, концентрация Р О. в жидкой фазе пульпы 8,4%, Образует ся 2 1, 5 кг гранулированного активиро ванного фосфорита следующего состава, %: Р О37, Р 05. 26.ГГ р й м е р 3. 100 кг сырья укаэанного выше состава проходит стадию подготовки, как указано в примере 1. Количество анионного концентрата в пересчете на сухой продукт составляет 25 кг при содержании в нем Р О 25%. Сгущенная суспензия в количестве 41,6 кг направляется в реактор для обработки серной кислотой. Обработка ведется при 80 оС, Т.Ж1:2 в течение 40 мин, рН 4, Количество серной кислоты составляет 5,75 кг мнг, концентрация серной кислоты в жидкой фазе 10%. После сгу щения суспензия направляется на катионную флотацию, где отделяется гипс, Процесс флотации протекает при рН 8, Т:Ж = 1: 2, в качестве флотореагента используют смесь высокомолекулярных первичных и третичных аминов с длиной цепи С -С 4 О. При этом образуется фосфоритный концентрат, содержащий 35% РО рр и 18% РОрв количестве 20 кг,после сгущеййя продукт поступает на домол, куда подается 1,8 кг Р 0 фосфорной кислоты, что составляет 0,25 т РО;фосфоритного концентрата ,Смешение протекает при Т;Ж = 1: Ь,5, концентрация РО-в жидкой фазе пульпы составляет 14,5%. При этом образуется 21,7 кг гранулированного активированного фосфо, рита следующего состава,%: Р 1 С 5 40%, РассвВ табл, 2 приводятся примеры ведения процесса получения активированного фосфорита в заявляемых пределах (примеры 1-3) и при значениях технологических параметров, выходящих эа нижнийи верхний пределы.9 89Как видно из табл, 2, ведение процесса при более низких пределах, чем заявляемые, приводит к ухудшению качества продукта за счет того, что более низкая чем 30 С температура приводит к замедлению процесса разложения фосфата, снижение рН ниже 2,5 не дает возможности осадить фосфаты в виде цитратнорастворимых соединений, что затрудняет последующую катионную флотацию в связи с пониженным значением рН, Увеличение количества жидкой фазы более 3 (Т: Ж = 1;3,5) нецелесообразно в связи с тем, что это приведет к увеличению реакционных объемов, Уменьшение Т; Ж при фосфорнокислотной обработке приводит к избыточному расходу энергии при сушке концентрата.Появление более разбавленных по РО растворов не позволяет поднять Р 1 О до 24% в связи с относительным умень-, шением расхода фосфорной кислоты,Ведение процесса при более высоких значениях параметров, чем заявляемые, также приводит к снижению качества удобрения и увеличению энергетических затрат, так как увеличение температуры выше 80 С приводит к резкому уве личению давления пара над суснензией, увеличение отношения Т;Ж выше 1: 2 затрудняет транспортировку пульпы, Увеличение рН более 4 приводит к уменьшению степени разложения фосфата и, соответственно, к снижению РоОс;св в про дукте. Интервал рН 7-8 катионной флотации является оптимальным, так как в этом интервале рН флотореагенты, применяемые в процессе (высокомолекулярные первичные и третичные амины с длиной цепи С -С ), обладают наибольшей селективностью. Увеличение, равно как и уменьшение рН, приводит к потерям Р Ок и снижению качества продукта. Увеличение Т:Ж бо 3976 10лее 0,7 при смещении с форфорной кислотой ухудшает условия домола и сиижает подвижность пульпы, Увеличениеконцентрации фосфорной кислоты выше 5 1495% РАДОЕ приводит к йерерасходудорогостоящей фосфорной кислоты приодновременном получении продукта с более низкими показателями в связи сухудшением качества концентрата, при о шедшего на домол, и условий смешения. формула изобретения Способ получения фосфорного удобрения длительного действия, включающийразмол фосфатного сырья, анионнуюфлотацию, сгущение суспензии, обработку фосфорной кислотой фосфоритногоконцентрата, грануляцию и сушку готового продукта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения содержания усвояемого РО в удобрениии уменьшения расхода, фосфорной кислоты, сгущенную суспензию предварительнообрабатывают серной кислотой при температуре 30-80 С, Т: Ж = 1; 2 - 3до рН 2, 5-4, образовавшийся гипс отделяют флотацией катионоактивным собирателем - смесью высокомолекулярныхпервичных и третичных аминов с длиной цепи С -С,щ при рН 7-8, а обработку фосфоритного концентрата фосфорной кислотой ведут при Т:Ж1; 0,51 и концентрации фосфорной кислоты в жидкой фазе 5,9-14,5% РоОр.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кулюкин А П,тПетербургский А. ВСамоснова Н, ЕВода П. В, ИзвестияЧХ:ХА, 1976, Ио 5, с, 83-93,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке %2752404,кл. С 05 В 11/02, 1110,79 (прототип).Составитель Т. ДокшинаРедактор А, Маковская Техред А. Савка Корректор С, ШекмарЗаказ 11391/42 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4