Способ получения удобрения длительного действия из высокомагнезиального фосфатного сырья

 

Изобретение относится к области производства удобрений длительного действия из высокомагнезиального фосфатного сырья и позволяет повысить степень извлечения пятиокиси фосфора из исходного сьфья. Указанный способ включает размол фосфатного сырья, его обезмагнивание, сгущение обезмагненного фосфатного сырья, флотацию образовавшегося гипса и нерастворимого остатка катионоактивными собирателями. Образовавшийся фосфорный концентрат обрабатывают кислым сливом со стадии сгущения обезмагненного фосфатного сырья при 81-90 С, величине рН 3-2,5 и отношении Ж:Т 3-4:1 в течение 41-60 мин. Кислые сливы со стадии сгущения содержат 1,7-6 мас.% и 1-2 мас.% MgO,вода - остальное. Степень извлечения в удобрении увеличивается до 94-95% (80-85% в известном способе),.при этом готовый продукт содержит общ. 38-40%, PjOj уев. 25-28%, PjOj водн. 19- 19,5 мас.%, что отвечает требованиям к удобрениям длительного действия. 1 з.п. ф-лы, 4 табл. I (Л с ГС QP СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д) 4 С 05 В 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3890294/23-26 (22) 03.04.85 (46) 30.12.86. Бюл. У 48 (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 (72) Н.Н.Треущенко, М.Е.Позин, А.Ю.Румянцев, В.А.Беляков,В.Н.Белов, С.Л.Коновалова, В.И.Валовень, И.И.Баскакова и Н.А. Финкель (53) 631.893(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 977442, кл. С 05 В 11/02, 1981. (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УДОБРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ИЗ ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНОГО .ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к области производства удобрений длительного действия из высокомагнезиального фосфатного сырья и позволяет повысить степень извлечения пятиокиси фосфора из исходного сырья. Указанный способ включает размол фосфатного сырья, его обеэмагнивание, сгущение обезмагненного фосфатного сырья, флотацию образовавшегося гипса и нерастворимого остатка катионоактивными собирателями. Образовавшийся фосфорный концентрат обрабатывают кислым сливом со стадии сгущения обезмагненного фосфатного сырья при 81-90 С, величине рН 3-3,5 и отношении Ж:Т = 3-4:1 в течение

41-60 мин. Кислые сливы со стадии сгущения содержат 1,7-6 мас.Х Р О и

1-2 мас.Х Ng0, вода †остальн. СтеФ пень извлечения Р О5 в удобрении увеличивается до 94-95% (80-85Х в известном способе),,при этом готовый продукт содержит Р 05 общ. 38-40Х, Р О5 усве 25 28Х, Р20 водн. 19.19,5 мас.Х, что отвечает требованиям к удобрениям длительного действия.

1 з.п. ф-лы, 4 табл.

1 12799

Изобретение относится к способу получения удобрения длительного действия из высокомагнезиального фосфатного сырья.

Цель. изобретения — повьш ение степени извлечения пятиокиси фосфора.

Сущность процесса поясняется. примерами.

Пример 1, 100 кг руды, содержащей 23,6Х Р 05 и 3,27 MgO, посту- 10 пает на размол и классификацию. После этого руду подают на обезмагнивание. Процесс извлечения карбонатов осуществляется в реакторах с турбинными мешалками при 60 С, рН 2,6, Т:Ж = 1:4 в течение 35 мин раствором в количестве 164,8 кг, полученным при разложении шламов и хвостов катионной флотации серной кислотой,содержащим 4% P О, 0,67. ИЕО, 2,3% >Q

SO, . Степень йзвлечение ИяО составляет 75%, Pд05 около 17.. Далее пульпа поступает в сгуститель» где происходит ее сгущение до содержания 40 тв .7.; Слив сгустителя в коли- 25 честве 236,5 кг, содержащий 5,57 Р<05 и 1,5% NgO, направляется на стадию активации флотационного концентрата.

Сгущенный продукт в количестве

247 кг направляется на обесшламлива- ЗР ние в классификатор. Крупная фракция (кек) в количестве 104 кг (77 тв.%) поступает на флотацию катионоактивными собирателями.

В процессе флотации получают концентрат, содержащий 31% Р 05, в количестве 57 кг и хвосты флотации, содержащие 10,97. Р 05, в количестве

21 кг.

5»

Хвосты флотации смешивают со шла- 4р мами стадии обесшламливания и полученную смесь (235,7 кг) обрабатывают серной кислотой в количестве

19,4 кг при 70 С, рН 0,4, отношении

Т:)K = 1:6 в течение 50 мин. При этом происходит извлечение Р О5 и NgO в раствор. Пульпу фильтруют на барабанном вакуум-фильтре. Твердую фазу, содержащую не более 1,2% Р 05, отправляют на переработку на кварцевые пески, а фильтра, содержащий

4,6% РдО, 0,7% И80 и 2,37. 80, направляют на стадию обеэмагнивания фосфатного сырья.

Флотационный концентрат после 55 сгущения и фильтрации в количестве

57 кг направляют на стадию активации, где при 85 С, pii 3,8, Ж:T = 3,5:1 в течение 50 мин проводят его обработку кислым сливом со стадии сгущения обезмагненного фосфатного сырья в количестве 238,2 кг, содержащим 5Х

Р О5 и 1,8% MgO. Пульпа направляется на фильтрацию (303,1 кг). Фильтрат в количестве 224,6 кг подают на мокрый размол исходной руды. Кек в количестве 82 кг (13,1 кг воды) смешивается с 28Х-ной экстракционной фосфорной кислотой (12,7 Kr P О ) в ко2 5 личестве 0,24 т на 1 т P 05 конценр 5 трата при отношении Т:Ж = 1:0,9.

Полученную пульпу подают в аппарат БГС на сушку и грануляцию. При этом образуется 93 кг готового продукта, содержащего 38,7 P 0 5 общ, 26,67. Р О усв., 19,37 Рд05 води.

Пример,2. 100 г руды,содержащей 22,57. Р О- и 3 0% MgO подается на размол и классификацию, после чего обезмагнивается при 50 С, рН 2,5

Т:Ж = 1:3 в течение 30 мин раствором в количестве 160,2 кг со стадии сернокислотного разложения шламов и хвостов катионной флотации, содержащим 3,2% Р 05» 0,5% ИяО, 2,3Х S05

Степень извлечения ИяО 757., P 05— не более 1Х. Далее пульпа сгущается до 40 тв.7. Слив сгустителя (232,4 кг), содержащий 4,07 Р О5 и

1,3Х Mg0, направляется на стадию активации флотационного концентрата, Сгущенный продукт поступает на обесшламливание в классификатор, затем крупная фракция (102,2 кг) подается на флотацию катионоактивными собирателями. Полученный концентрат (54,8 кг) содержит 30,7Х Р 05, после сгущения и фильтрации направляется на стадию активации. Хвосты флотации смешивают со шпамами стадии обесшламливания и полученную смесь (226,4 кг) обрабатывают 19,2 кг серной кислоты при 50 С, рН 0,3, Т:Ж

1:4 в течение 30 мин с целью извлечения Р О 5 и MgO в раствор, Твердую фазу, полученную после отделения от жидкой фазы фильтрацией (содержание Р 0 5 1, 17.), перерабатывают в кварцевые пески, жидкую фазу направляют на стадию обезмагнивания.

Процесс активации кислым сливом со с адин сгущения обезмагненного фоссырья протекает при 81 С, рН 3,0, отношении Ж:Т,= 3:1 в течение 41 мин.

Пульпа (296,2 кг) подается на фильтрацию, после чего фильтрат (219,0 кг) поступает на мокрый размол исходной руды, а кек (77,2 кг) 3 1279 смешивается с 28%-ной Р О ), в количестве 0,24 кг на 1 т Р О концентрата при отношении Т:Ж = 1:0,7, после чего пульпу подают в аппарат БГС на грануляцию и сушку. Получают 92,6 кг готового продукта, содержащего ЗВ,О

P О общ., 25,0% Р О усв., 19,0Х

Р О води.

Пример 3. 100 кг руды, содержащей

23,8 Р О> и 3,2 MgO, подается на раз-10 мол и классификацию, а затем на обезмагнивание при 60 С, рН 3,0, Т:Ж =

1:4 в течение 40 мин раствором со стадии сернокислого разложения шламов и хвостов катионной флотации f5 (166,7 кг) состава 4,8% P О, 0,7Х

MgO и 2 4Х S03, Степень извлечения

MgO 73%, P O f X.

После сгущения до 40 тв.Х слив сгустителя (238,1 кг), содержащий 20

6,0Х Р О и 2X MgO, направляется на стадию активации флотационного концентрата. Сгущенный продукт поступает на обесшламливание в классификатор, затем крупная фракция (104,8 кг) 25 подается на флотацию катионоактивными собирателями. Полученный концентрат (57,6 кг, содержит 31X P Оз) после сгущения и фильтрации направляется на стадию активации. 30

Хвосты флотации смешивают со шламами стадии обесшламливания и полученную смесь (236,4 кг) обрабатывают серной кислотой (19,5 кг) при

80 С, рН 0,5, Т:Ж = 1:7, в течение

60 мин для извлечения Р 05 и MgO в жидкую фазу. Твердую фазу после фильтрации (содержит 1,0X P 0 ) пере2 5 рабатывают в кварцевые пески, жидкую фазу направляют на стадию обезмагни- 40 вания.

Процесс активации кислым сливом со стадии сгущения обезмагненного фоссырья проводят при 90 С, рН = 3,5,45 отношении Ж:Г = 4:1, втечение 60мин;

Пульпа (306,9 кг) подается на фильтрацию, после чего фильтрат (223,8 кг) поступает на мокрый размол исходной руды, а кек (83, 1 кг) смешивается с

28%-ной экстракционной фосфорной кислотой (12,8 кг) при отношении

Т:Ж = 1:0,9.

Затем пульпу подают в аппарат БГС на грануляцию и сушку. Получают 93,3 кг готового продукта, содержащего 40,0X P О общ., 28,0X P О усв., 2 5

1 9,5X Р> О з sopH °

981 4

В табл. 1-4 приведены обоснования выбранных интервалов параметров предлагаемого способа.

Как видно из табл. 1, ведение процесса активации при температуре ниже предлагаемой (примеры 1-2) приводит к ухудшению качества удобрений (уменьшению содержания Р Оз) и снижению степени извлечения Р, О в удобрение, вследствие неполного осаждения дикальций и димайгнийфосфатов из раствора.

При проведении процесса при температуре выше предлагаемой (примеры

8-9) наблюдается уменьшение содержания Р О> в продукте и снижение степени извлечения Р О в удобрение по причине ухудшения адсорбции солей дикальций — и димагнийфосфатов на частицы фосфоритного концентрата при повышенной температуре. Качество полученного по примерам 8-9 суперфоса не соответствует техническим условиям на получение суперфоса, согласно KoTopbM в продукте должно содержаться не менее 38X P 05 общ. и 19Х

P О вози.

Из табл. 2 видно, что проведение процесса активации при более низких значениях рН, чем предлагаемые (примеры 1 и 2), приводит к ухудшению качества готового продукта и снижению

Ю степени извлечения Р<О< в удобрение вследствие того, что в этих условиях не происходит кристаллизация дикальций — и димагнийфосфатов из раствора, Ведение процесса активации при более высоких, чем предлагаемые значениях рН (примеры 9 и 10) вызывает осаждение трикальций — и тримагнийфосфатов, что приводит к ретроградации Р О> и ухудшению качества готового йродукта. Степень извлечения

Р О при этом понижается °

Согласно данным табл. 3 проведение процесса активации при более низких отношениях Ж:Т, чем предлагаемые (примеры 1 и 2), приводит к ухудшению показателей процесса активации и снижению степени извпечения

Р 05, так как густые пульпы имеют большую вязкость, осаждение кристаллов дикальций — и димагнийфосфатов на частицы фосфатного сырья затруднено, что приводит к потерям P 05усв.

2 при последующей флотации.

Ведение процесса активации при более высоких, чем предлагаемые отношениях Ж:Т (примеры 9 и 10) приво1279981 6

38 — 40%, Р О усв. 25-28%, Р, О„-водн.

19 — 19 5% что отвечает требованиям к удобрениям длительного действия.

Т аблица 1

Состав продукта, X

Степень извлечения Р О в готовый продукт, %

Температура, аС

Пример

Р О общ.

Р 0 усв.

Р О водн.

82,9

18,2

24,3

36,5

84,8

18,3

36,9

24,5

94,2

38,4

19, 1

94,5

26,6

19,3

38,7

19,4

94,8

38,9

26,9

19,4

94,9

27,5

39,5

19,5

39,8

27,9

91,3

36,4

18,5

24, 1

88,0

15,0

35,6

20,0

100 дйт также к потерям P О> усв. и сни д 5 жению степени извлечения Р 0 так

5 как большая часть кристаллов дикаль ций — и димагнийфосфатов в этом случае образовывается в растворе, не осаждаясь на частицы фосфоритного концентрата, и удаляется вместе с фйльтратом.

Из табл. 4 видно, что проведение процесса активации при продолжительности кислотной обработки меньшей, чем предлагаемая (примеры 1 и 2), приводят к неполному осаждению дикальций - и димагнийфосфатов из раствора на частицы фосфоритного сырья, вследствие чего ухудшается качество готового продукта и снижается степень извлечения Р О в удобрение.

Проведение процесса при большей, чем предлагаемая, продолжительности процесса (примеры 8 и 9), приводит к разрушению фосфатных оболочек на зернах активированного фосфорита и десорбции кристаллов дикальций — и димагнийфосфатов с частиц в жидкую фазу, что вызывает потери P О и

5 снижение степени извлечения пятиокиси фосфора.

Степень извлечения Р О в удобре5 нии увеличивается до 94 — 95% (80

85% в известном способе), при этом готовый продукт содержит Р О общ.

Формула изобретения

1.Способ получения удобрения длительного действия из высокомагнезиального фосфатного сырья, включающий размол фосфатного сырья, его обезмагнивание, сгущение обезмагненного фосфатного сырья, флотацию образовавшегося гипса и нерастворимого остатка катионоактивными собирателями, смешение фосфоритного концентрата с фосфорной кислотой, грануляцию и сушку готового продукта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения пятиокиси фосфора, фосфоритный концентрат перед смешением с фосфорной кислотой обрабатывают кислым сливом со стадии сгущения обезмагненного фосфатного сырья при 81-90 С, величине рН 3-3 5 отношении Ж:T = 3-4:1 в течение 41-60 мин, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю» шийся тем, что кислые сливы со стадии сгущения обезмагненного фосфатного сырья содержат, мас.%:

РО 1,7 — 6 я о 1 — 2

Вода Остальное рН

Пример

Р О води.

Р О усв.

14,6

80,2

2,5

36,2

22,0

84,4

18,0

2,9

94,1

19,1

25,2

38,2

3,0

94,2

19,1

3,!

94,5

19,2

38,6

26,2

3,2

94,6

38,8

19,3

26,7

3,3

94,7

19,3

3,4

19,4

94,9

3,5

84,2

16,7

3,6

80,0

14 5

4,0

Р О води.

Р О общ.

P 0> усв.

2:1

80,1

37,0

23,0

17,5

24,2

84,3

2,8:1

37,1

18,5

38,6

94,0

25,0

19,0

19,2

94,2

38,6

25,9

94,4

38,8

26,6

19,2

19,4

94,5

38,9

26,7

27,2

94,6

39,5

19,4

94,8

39,8

27 8

19,5

83,8

18,8

38,0

27,0

24,8

80,2

18,0

36,2

5:1. 10

Пример Отношение

Ж:Т

3,2:1

3,4:1

3,6;1

3,8:!

4,0:1

4,2:1

1279981

Р,.О, Состав продукта

37, 1 24,6

38,3 25,7

39,4 2,3

39,9 27,6

38 23,9

35эО 2014

Состав продукта,X

Таблица 2

Степень извлечени Р О в готовый продукт, Ж

Таблица 3

Степень иэвлечения

Р 05 в гото вый продукт, У

1279981

Т а блица 4

Пример Продолжительность обработки, мнн

Состав продукта, X

Степень

P 0 води.

33,4

24,3

17,0

78,4

18,4

36,7

24,5

82,6

38,2

25,1

19,2

94,1

38,4

26,9

94,4

38,8

26,7

19,3

94,6

39,3

27,1

19,4

94,8

39,8

27,8

19,5

95,0

39,5

27,8

19,5

84,6

39,5

27,8

19,5

80,5

Корректор И. Эрдейи

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Докшина

Редактор M. Недолуженко Техред Л.Сердюкова

Заказ 7019/22 .Тираж 419

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 извлечения

Р О„- в готовый продукт Е