Способ получения фосфорных удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья

Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11912720(6 ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15. 02. 80 (21) 28811 ч 98/23-26 с присоединением заявки РЙ 3С 05 В 11/68 Ьеудврственнмб квинтет СССР но делам нэобретеккк н аткрытнй(91) СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ МАГНИЙСОДЕРЖАР 4 ЕГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ Изобретение относится к получению минеральных Фосфорных удобрений из магнийсодержащего Фосфатного сырья, Присутствие в Фосфоритах магния приводит к определенным трудностям при их переработке, при этом повы 5 шается удельный расход серной кислоты, необходимой для разложения фосфоритов. Известен способ обраб,тки Фосфат о ного сырья слабыми водными растворами серной кислоты при весовом отношении Ж:Т=5;1 и рН 2,5-3,5. После достижения точки нейтрализации смесь фильтруют, Степень извлечения маг 15 ния в раствор (степень обезмагнивания 3 ч и 713 при значении рН 3,5 и 2,5 соответственно 11.Однако способ характеризуется недостаточно высокой степенью обезЮ магнивания, а также образованием больших масс разбавленных растворов с низкой концентрацией магния. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфорных удобрений из магнийсодержащего фосФатного сырья, путем обработки последнего серной кислотой в растворе сульфата аммония при рН 2-5 с последующей фильтрацией полученной пульпы и обработкой фильтрата аммиаком до рН 6-9 с отделением твердой фазы от маточника 1.Недостатком известного способа является низкая степень обезмагницивания фосфатного сырья и отсутствие возможности получения магнийаммонийфосфата.Цель изобретения - повышение степени обезмагнивания Фосфатного сырья при одновременной утилизации магния в магнийаммонийфосфат,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения Фосфорных удобрений из магнийсодержащего Фосфатного сырья путем обоа912720 Содержание МдО Д Расход НуЯО; от стехиометрии на М,О Извлечение МцО в растфвор,в растворе в твердомостатке ф. 42,4 69,3 76,91,83 0,97 0,73 0,56 0,78 1,20 130 190 270 320 1,40 0,32 ботки его растворами, содержащими серную кислоту с последующей Фильтрацией полученной пульпы и обработкой фильтрата аммиаком до рН 6-9 с отделением твердой фазы от мэточника, обработку ведут 10-20.-ным водным раствором серной кислоты в избытке 130-320/ от стехиометрии на окись магния при Я:Т, равном (1-2):1, а обработку аммиаком ведут при 80-90 С в течение 30-50 мин,Целесообразно в качестве источника аммиака брать бикдрбондт аммония.По известному способу степень 15 извлечения магния 724, а Фосфора всего 4,6 .Дальнейшая обработка такого сульфат-бисульфдтного раствора с получением товаоного продукта в виде мдгнийдммонийфосфата невозмож- о на. Для получения магнийаммонийфосФата необходимо ввести добавочное количество Фосфооа для обеспечения необходимого мольного отношения Р 05 . МцО : 0,5;1. По известному способу д Р Оь и М ( переходят в раствор в мольном отношении 0,1-0,2, что недостаточно для получения мдгнийаммонийФосфата.По предложенному способу создаются ЗО такие условия, при которых с одновременным обезмагниванием обеспечивается получение продукта в виде мдгнийдммонийфосфата. Найденные условия позволяют одновременно с магнием35 перевести в раствор такое количество Фосфооа, которое обеспечивает в растворе мольное отношение Р О: МцО= =0,5;1, что в свою очередь пои аммониздции обеспечивает получение магнийаммонийфосфата.Мольное отношение Р О , МРТО в растворе разложения после отделения твердого остатка составляет 0,52 0,48; 0,57 соответственно в примерах 4,5 и 6. Нижний предел концентрации серной кислоты обусловлен 4необходимостью сокращения объемовполучаемых растворов и увеличениемконцентрации магния в них по сравнению с известным способом, при концентрации более 20 Фосфор извлекается в раствор выше необходимогопредела, Нижний предел расхода кислоты обусловлен достижением изалечения магния в раствор не менее 303,верхний предел обусловлен степеньюперехода фосфора в раствор для создания необходимого соотношениямагний/Фосфор с целью последующей обработки аммиаком. Расход кислоты обусловлен также созданиемсреды, предотвращающей образованиеосадков при обработке фосфатногосырья.Режим обработки раствора аммиаком обусловлен необходимостью получения фосфорного удобрения с болеевысоким содержанием питательныхвеществ, а также улучшения структурных характеристик продукта. Темпеоатурный и тервдл обработки является оптимальным для полученияпродукта с низкой степенью гидратации, Время обработки достаточно дляобразования продукта и Формированияего кристаллической структуры, обуславливающей высокую удельную производительность фильтрации,П р и м е р 1. Проводят обработку фосфорита, содержащего мас.3:Рд 0623,0; СаО 42,0 МцО 3,17; ГедО0,13; 1100,98, :Г 1,4; водным раствором серной кислоты при разном еерасходе по отношению к окиси магнияи отношении Ж:Т=2.1. Время обработки фосфорита 1,5 ч, й = 50 С. Опреоделяют степень извлечения магния враствор и содеожание его в твердом остатке и растворе,В табл,1 представлены данные,указывающие на степень извлечениямагния в раствор и содержаниеего в твердом остатке и растворе.ТаблицаТ а б л и ц а 2 Содержание, МцО 3 в растворе в твердомостатке 0,83 20,6 1,2:1 18,0 0,83 1,50 73,5 17:1 1,20 0,73 76,9 2,2:1 25 30 Табли ца 3 Расход НЮт, 1 от сте- хиометрии Концентрация, НдЯО мас./ Извлечение из Фосфорита, 3 Содержание МтО,в твердом остатке в растворе 1 рО Р О 31,0 9,14 2, 17 0,99 38,8 6,29 0,84 5,05 2,17 4,80 13,0 42,4 41,7 1,83 1,83 0,56 7,10 9,34 190 1,83 0 96 9,10 112 6,99 69,3 7,60 0,78 0,97 5 91272Как видно из данных табл.1, с увеличением расхода серной кислоты степень обезмагничивания увеличивается и достигает 89,7, что значительно выше, чем в извест ном способе. Извлечение из Фосфорита,Из данных табл. следует, что отношение Ж:Т оказывает определенное влияние на степень обезмагнивания, причем эта зависимость сохраняется для всех исследованных нами расходов серной кислоты . Кроме того, найденные режимы обработки фосфатного сырья обеспечивают переход фосфора в раствор на 14-203. Эти режимы позволяют выбрать мольные отношения магний/Фосфоо в растворе, обеспечивающие последующее получение Фосфорного удобрения. 0 6П р и и е р 2. Проводят обработку Фосфорита ( пример 1 водным оаствором серной кислоты с расходом 270 от стехиометрии при различных Ж:Т в условиях примера 1, Данные приведены в табл.2. П р и м е р 3, Навески по 100 г фосфорита (пример 1) обрабатывают водными растворами серной кислоты при различных расходах (вот стехиометрии на МцО). Температура обработки 50 С время обработки 1,5 ч. После обработки полученную пульпу расфильтровывают твердый остаток и раствор анализируют на содержание М О и Р О , определяют степень извлечения их из фосфорита, Данные представлены в табл. 3,91220 Продолжение табл, 3 гКонцентрация, НЗ О, мас.3 Содержание ИО Извлечение из фосфорита,Расход Н 04, от стехиометрии.1 7,4 2,44 73,5 9,13 1,07 270 12,4 12,4 0,83 75,0 1,50 9,58 76,9 10,3 0,73 0,80 1,20 77,0 320 19,7 19,0 2,29 14,1 83,0 14,4 1,43 0,53 89,7 14,5 1,40 11,0 0 32 Из данных табл.3 следует, что при одном и том же расходе кислоты с уменьшением ее концентрации степень извлечения МгО во всем исследованном интервале расходов и концентраций растет, В том же направлении уменьшается содержание МО в остатке, С увеличением расхода и концентрации кислоты увеличивается содержание И 10 в растворе.П р и м е р 4, 100 г фосфорита (пример 1)обрабатывают 19,7 Ф-ным оодным раствором серной кислоты, при 35 готовленным на маточнике после отделения выпавшего осадка-продукта. Рас. ход кислоты 320 от стехиометрии на ИдО,",(;Т=1,3:1, температура 500 время обработки 1,5 ч, Полученную пуль 40 пу фильтруют, Твердый остаток (101 г) содержащий, мас,Ж: Рд 05 16,4) СаО 41,2; МцО 0,80; Оз 19,9; Ге 05 О, 11; напр авв ляют на получение ПФК известными способами, фипьтрат содержит, г/л: Рр 0545 46,6, 1 цО 25; ЯОз 26,6, СаО 1 ф 7 Степень извлечения в раствор, : МцО 77; Рв 0519 Фильтрат обрабатывают аммиаком при 80 С до рН 6 в течение 30 мин. Выпавший осадок отделяюти сушат, его вес 9,7 г, состав,мас.г: Рд Ов 44,3; Мдй 24,7; СаО 1,67; Яйа 2,7 МНз 11,О. Иаточник. содержащийг/л. РО 1,75, Я 023,9, МеО 0,26, СаО 0,02;11,0, укрепляют серной кислотой до концентрации 19,73 и направпяют на обпаботку спедующей порции фосдериа. П р и м е р 5. 100 г Фосфорита (пример 1) обрабатывают 103-ным водным раствором серной кислоты, приготовленным на маточнике после отделения осадка - продукта. Расход кислоты 26,0 от стехиометрии на МдО И:Т=2:1, температура обработки 50 С, воемя 15 ч . После разделения пульпы получают твердый остаток (100 г), содержащий мас.3: Р Ов 20,5; СаО 41,8; МдО 0,76; ЯО 12,1; ГеОз 0,11, который направляют на получение ПФК известными способами. Извлечение в раствор ИО и Р Ол 76 и 11 соответственно. Раствор, содержащий, г/л: Рр О 25,8; МРО 15,1; Юз 26,5 СаО 1,1 обрабатывают аммиаком при 90 ф С рН 8,5 в течение 50 мин. Выпавший осадок отделяют, его выход 10,2 г состав, мас.г: РвОь 40; МРО 23,4, МНв 9)7; Юа 4,3, СаО 1,73. Раствор, содержащий, г/л, Р 05 0,26; МдО 0,15; 5024; %1310,5, укрепляют серной кислотой до 104 и направляют на обработку новой нэвески фосфооита. П р и м е р 6. 100 мл раствора после отделения твердого остатка, содержащего, г/л; Р 05 15,2 МРО 7,51 ЯОа 19,6 обоабатывают 5,45 г бикаобоната аммония до рН 8,4. Выпавший осадок хооошо фильтруется. Его оыход 3,35 г, состав, мас,3: Р 0 41,8 Мцй 22,4 0 а 0,63 М 13,4. Состав маточника, г/л: Оз 11,4 У 15, 3,991Предлагаемый способ обеспечивает уменьшение расхода реагентов, исклю" чение сульфата аммония, сокращение объема растворов и увеличение концентрации в них магния (в предлагаемом способе концентрация МоО 0,56- 2,44/, в известном 0,345 г,) следовательно объем раствора сокращается Таблица 4 Содержание Поодукт Способ Р О Мой %1 50 з Са 0 Магнийам- монийфосФат 40-44,3 22,4-24,7 8,4-11 0,63-4 3 1,67-1,73 Предлагаемый Смесь солей Известный 22,4 Фпри одновременной утилизации магния в магнийаммонийфосфат, обработку ведут 10-203-ным воднымраствором серной кислоты в избытке 130-3203 от стехиометрии наокись магния при Ж:Т, равном (1-2 ):1,а обработку аммиаком ведут при80-90 С в течение 30-50 мин2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, в качестве ис тоцника аммиака берут бикарбонатаммония. формула изобретения Составитель Т.ЛокшинаРедактор И.Митровка Техред А,Ац Кооректор Л. Бокшан Заказ 1307/33 Тираж 441 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Н, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Магнийаммонийфосфат, полученныйпо предлагаемому способу, имеетболее высокое содержание аммиакаи значительно меньше сульфата икальция,1. Способ получения Фосфорных удобрений из магнийсодержащего фосфатного сырья путем обработки его растворами, содержащими серную кислоту, с последующей Фильтрацией полученной пульпы и обработкой фильтрата аммиаком до рН 6-9 с отделением твердой фазы от маточни,:ка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени обвзмагничивания фосфатного сырья 272010в 1,6-7 раз. Кроме того, увеличивается степень извлечения магнияиз сырья до 89,7 Ъ против 721 в известном способе,В табл.4 представлена характеристика конечного продукта, полученногопо предлагаемому и по известномуспособам Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 40 1. Патент ФРГ )т" 2531519 кл, С 01 В 25/22 1977 2. Авторское свидетельство СССР й 366177, кл, С 05 В 11/08, 1971 прототип) .