Способ переработки магнийсодержащего фосфатного сырья

 

Изобретение относится к технике переработки в фосфорные удобрения, касается получения оксида магния из магнийсодержащего фосфатного сырья и способствует вовлечению в переработку фосфатного сырья с соотношением MgO/P Og1 ЮО 30-90% (отхода термосепарационного обогащения фосфатного сырья), улучшению качества оксида магния и созданию малоотходной технологии . Для этого фосфатное сырье обрабатывают серной кислотой до содержания оксида магния в жидкой фазе суспензии 2,0-3,8%, фильтруют суспензию и обрабатываюфильтрат аммиаком и диоксидом углерода или оксалатом аммония или карбонатом аммония при рН 4,5-7,0 и прокаливают полученный продукт с получением мпгнгзии, содепжащей не менее 967 МйО. Осуществление процесса предлагаемым способом позволяет существенно повысить качество магнезии, вевлечь в переработку магнийсодержашее фосфатное сырье с отношением MgP fV 1 00 - 30-90% (отходы термгс еПоГ -нпонного обогащения фосфатного сырья), создать малоотходную техно кт ип за счет регенерации нейтрали ui:..:r о агенту улавливания vvr .,.-., (1 . п: гачов, стаержащих гзммнаь и гшч у 1.4ер-ода, и возвращения их в LTII- . . .- ического процесса. 1 .и. , 2 ан.1. С Ј а с & S& со со 00 О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (Ю

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«<;IðÈ" »JtI.t:. - ;:ЫтОГ»? ья oтх<;1; -".рм )с п<яр»вЂ”

И;ЕНПЯ) С 1< j) E;;«; t I (1

M@A < !), (),, Of!

1!:! C ." l:i: . : « ", ;< . ПНЯ ° цержаще A пре;< фосфатног о сыр пи(нного (?б(1 (1

".tdC.%: P." .! (O «т, i" 1(И

9 0 7,) и о;;) l<) <

? б р я б;1- и и<;1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 760949/26 (22) 21, 11.89 (46) 23..12.91. Бкс)1. Ф 47 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) В.Н.Белов, Н.Г.Вашкевич, Т.R.Ëàâðîâà, Л.Н.Сыркин, В.И.Баловень, N.M.Лившиц и Н.M.Êàìåíñêàÿ (53) 631.824(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 765248, кл. С 05 В 11/08, 1980. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НАГНИ . !СОДЕРЖА!1!ЕГО ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к технике переработки в фосфорные удобрения, касается получения оксида магния из магнийсодержащсго фосфатного сырья и способствует вовлечению в переработку фосфатного сы«)ья с соотношением

Ng0/P<0g 100 = 30-90% (отхода термо— сепарационного обогащения фосфятноИзобретение относится к технике переработки в фосфорные удобрения и получения оксида магния из мягнписодержащего фосфя-ного сырья.

Целью и з о бр е т е пи я я в 1я е т <-. я c

30-90% (отходы тер«1< сt!!i; !) i в*.онного с?б(?гащения фосф i=if

П; т -ЪМ С JIdBJII:НЯ111!< (<тХ<Ь<> .::.. 1 HЗОВ, ссдержащих 11ммп((к и it < 1 < 1<:< у1.(ерода, If ВОЗВращЕ11Ия ИХ В Ь..:: . «:?Лс 1 ПЧЕС кого I:ð(?öLññя. 1 ... . -- .1.:, . тя(л.

НОВЬ)Шс . Ння И l t

Н1,«1 «O !fit >1(т1? Я !! р и и» р 1. 10(кt ..(я) ш11!с(?1699986

30 мин 276, кг оборотного раствора и 65 кг 507 — ной серной кислоты. Степень извлечения магния в раствор составляет при этом 907.. Полученные

441,5 кг суспензии подают на фильтрацию, где отделяют 86,5 кг обезмагненного фосфатного сырья, "содержащего 207 Р О>, 31% СаО и 1,77. MgO.

Рбезмагненйое Фосфатное сырье постуает на стадию экстракщ и, где его обрабатывают 52 кг 927.-ной серной и

389 кг оборотной фосфорной кислот.

Йтем 527.,5 кг пульпы Фильтруют, проывают 158,5 кг воды и получают 81 кг 15 родукционной,фосфорной кислоты ь,онцентрации ?0% Р О, 389 кг оборот. ой фосфорной кислоты, возвращаемой а экстракцию, и 216 кг фосфогипса влажностью 407., направляемого в от ал . Полученную экстракционную Фосфорную кислоту концентрируют и нейт 1 ялизуют аммиаком с получением 48 кг аммафоса, соответствующего.требованиям. 25

Кроме обезмагненного Фосфатного.

Сырья со стадии фильтрации отводят на нейтрализацию 355 кг магнийсодерaU.,åã0 фильтрата (3,8% EgO), который брабатывают н нейтрализаторе 42 кг ксалата аммония до достижения рН

Р,5; При этом осаждается оксалат ыгния, который отделяют на фильтре, (при производительности фильтрации

850 кг/м .ч) . Полученные 37,8 кг

35 оксалата магния прокаливают при

900 С и получают 14 кг продукционной ;агнезии с содержанием NgO 977,. Фильт рат после отделения оксалата магния направляют на стадию разложения в качестве оборотного раствора.

П Р и м е р 2. 100 кг предварительно отмытого магнийсоцержащего фасфатного сырья (отхода термосепара- 45 ционного обогащения), содержащего, мас. 7.: P

402 кг оборотного раствора и 49 кг

40%-ной серной кислоты. Степень извлечения магния при этом составляет

927.. Полученные 551 кг суспензии разделяют на фильтре с получением

460 кг магнийсодержащего фильтрата (27, Hg0) и 91 кг обезмагненного фосфатного сыРья, содержащего 18„47, Р 0>, 28,9% СаО и 0,9% КдО,Pбeзмаrнeннoе фосфатное сырье поступает на стадию экстракции, где его обрабатывают

4 10 кг оборотной фосфорной и 63 кг

757-ной серной кислот, Затем 564 кг пульпы фосфогипса разделяют на фильтре, промывают осадок 166 кг воды и

235 кг влажного (427. влажности) Фосфогипса направляют в отвал ° 4 10 кг оборотной фосфорной кислоты возвра— щают на стадию экстракции, а 85 кг продукционной (19% Р 0 ) фосфорной кислоты концентрируют, нейтрализуют аммиаком и подучают 51 кг аммофоса, соответствующего требованиям.

460 кг магнийсодержащего фильтра та отводят на нейтрализацию, где обрабатывают его газообразными аммиаком (4 кг) и диоксидом углерода (5 кг), до РН 7. Полученную суспензию гидроксокарбоната магния (469 кг) разделяют на фильтре (производительность фильтрации 600 кг/м ч) с получением 16 кг гидроксокарбоната магния, который прокаливают при 900 С для получения 9,6 кг продукционной магнезии (содержание MgO 96%) и

453 кг Фильтрата, поступающего на стадию регенерации аммиака. При прокаливании гидроксокарбоната магния в газовую фазу выделяется„ 4,4 кг диоксида углерода, который после подпитки 0,6 кг свежего диоксида углерода подается на стадию нейтрализации.

В результате регенерации в газовую фазу выделяются 3,7 кг аммиака и

47,3 кг паров воды. После подпитки

0,3 кг свежего аммиака его также подают на стадию нейтрализации. Таким образом получают замкнутый цикл по нейтрализующим агентам. 402 кг раствора после стадии регенерации аммиака направляют на стадию разложения исходного фосфатного сырья н качестве оборотного раствора.

IE р и м е р 3. 100 кг предварительно отмытого магнийсодержащего фосфатного сырья (отхода термосепарационного обогащения), содержащего, мас.%: P Og 16,1; СаО 24,7; MgO

4,8 (Отношение MgO(P O> ° 100 = 30%) подают на стадию разложения, где об— рабатывают при 90 С в течение 25 мин

125 кг оборотного раствора и 22 кг

457-ной серной кислоты, Степень извлечения магния при этом составляет

9 17. Полученные 247 кг суспензии разделяют на фильтре с получением

151 кг магнийсодержащего филь"ра-а

1699986

6 (2,97 MgO) и 96 кr обезмагненного фосфятного сырья, содержащего 16,87

Р.>О 25,37. СаО и 0,57 И80. Обезмагненное. фосфатное сырье поступает на стадию экстракции, где em обрабатывают 348 кг оборотной Фосфорной и

58 кг 757.-ной серной кислот. Затем

502 кг пульпы фосфогипса разделяют на фильтре, промывают осадок 163 кг воды и 232 кг влажного (40% влажнос ти) фосфогипся направляют в отвал .

347 кг оборотной фосфорной кислоты возвращают на стадию экстряк»»»»и, я 85 кг продукту»онно1» (187 Р2 Г1 ) фос- 15 форной кислоты концентрируют, нейтра лизуют аммиаком и получают 51 кг аммбфоса, соответствующего требованиям.

151 кг магнийсодержащего фильтрата отводят на нейтрализацию, где об- 20 рабатывают 40%-ным раствором кярбоната аммония (13 кг) до РН 6. Получен— ную суспензию гидроксокарбонята магния (164 кг) разделяют на фильтре (производительность фильтрации 25

650 кг/M ч) с получением 8 кг гидроксокарбоната магния, который прокаливают при 900 С для получения 4,6 кг о продукционной магнезии (содержание

Mg0 96,57) и 156 кг фцльтрата, посту- 30 пающего на стадию регенерации аммиака. При прокаливанци гидроксокарбоната магния в газовую фазу выделяется

2,2 кг диоксида углерода и 1,2 кг паров воды, которь1е возвРащаются в цикл нейтрализации мягнийсодержащего раствора. В резуль(àòå регенерации в газовую фазу выделяется 1,6 кг аммиака и 29,4 кг паров воды, которые возвращлются в цикл нейтрализации 40 магнийсодержяшего раствора. После пропитки свежим раствором карбоната аммония этот раствор поступает в нейтрализятор . Таким образам, получают замкнутый цикл по нейтрализующим аген-45 там. 125 кг раствора пссле стадии регенерации аммиака направляют на стадию разложения исходно» и фпсфат— ного сырья н качестве оборотного раствора.

Ф

)М

Обоснование пределов предлагаемых параметров осуществ.:ения процесса приведено в табл . 1 .

Кяк видно из глнных табл. 1, при проведении процеcca в Ilpедлягaемьсх пределах параметров содержание Mg0

B прокаленном пролукте состав:»яет

96-977, тогда кяк в извес-.íbl>1 >».ловиях эта величина не пр евышл ет 93 -..!!Ри lip(>Âe!! e1ьцц (p(>1((c;1 н(»Йтрллизацип илг1п»й(.пдержлщес(1 ряс творя при значениях РН 4, О -(âeрпля фл зл 1«. n6— рлэуетс .я, я 11рц pl! -1,4 пе (рппсходит осажление п1 с.ллатя лимония, lloэтс му не достигается получение выспкпклчес.твенной магнезии.

Г!Ри проведении процесса нейтрллизяции иагнийспдержящего рястворл при

РН 7, 1 начинается избыточньгй расход

per»r ентов. частичное выделение яимиякл и диоксида углерода в газовую фазу, не образуется устойчивого coe— динения гицроксокарбонятя натрия и поставленная цель не постигается.

Г»рц проведении процесса нейтрализации при РП 9,0 и выше происходит полное растворение гидроксикарбпната магния с выделением аммиака и готовый продукт не образуется.

Обоснование влияния признака, включаксщего обработку сырья серной кислотпц до содержания 2-3,87. MgO, на качество продуктов, получаемых при переработке ф(>сфятногп сырья, предс(,.»âj!eío в табл . 2, KBI(видно из данных табл . 2, прп

1гроведеH Iê прс цесся в пред;»яглемых пр едел(»х параметров получают качестБ Е 1НЫЕ ПР ОДУI(TLI: С1ИМОФОС И ОКСИД магния.

При пговеден»»и црпцессл обработки сырья серной кислотой да содержания

М80 в жидкой фазе суспензии до 16,9%

1 не удается получить аимофпс, соответствующий требованиям, при этом снижается содержание ус oÿeìoé формы

Р О и повышается с д-.ржание примесных компонентов (из- зя ухудшения качества экстрлкционной фосфорной кислоты) . Кроме то и, =г (жяется выход оксида магния и .!худв1(» ется его клчествп цри нейтрллизаццц мягнийсодержящего раствора.

Нр»; провед:-нии процесса пбрабо-ки сырь серной кислотой;»о содержа ния Mg0 в жидкой фазе суспензиц дп

3,9%»оставленная цель не даст»»гяется из- 3a повышения потерь -, увели-! ч ения содержания приме(..них компонен тов снижегн я выходя P (я яимофпс

7 ух удшения качества амиофпс. л . Прц этом в мягнцйспдержлшеи р>»с воре появляется <О, что прцвсдит к снп,же..цю качества оксида ияг1»ц1» за счет сос са .;,,е>л»я примесных 1(пи11(>нентпв пр нейтрал» "-яци»(рас-вс р;1 . Подержав пце ия1 нц:» не 11рeb:;, a e, (1 :

1699986

Нейтрализация при рН

Нейтрализующий агент

Характеристика продукта, содержание Mg (ИН44 С О

If (Н 4 С,О (ИН ), СО

ИН + СО !

Ф в

Са(ОН) < (известный) 4 0

4,4

4,5

6,0

7,0

7,1

9,0

10-11

MgC Og не образуется

97 MgO

96,5 . MgO

96 . MgO

Mg (ОН) СО не обр а з ует ся

Il

Mg(OH) 93 Mg0

Таблица 2

Качество фосфорного удабр ения — аммофос, %

Качество

Содержание Ng, магнезии (содержание MgO),

Р О св Р 05 Вор

90,0

96,0

96,5

97,0

70,0

46

46

47

49

51

1,9

2,0

2,9

3,8

3,9

П р и м е ч а н и е: Требования к аммофосу: 501 1% Р О f<+

46 РО„,д„.

Таким образом, при реализации предлагаемого способа создается воз— можность переработки по малоотходной технологии эффекта низкокачественно5 го фосфатного сырья (отходя термосепарационного обогащения фосфоритов) с одновременным получением квалифицированной магнезии.. формула I Способ переработки магнийсодерж щего фосфатного сырья на фосфорн е удобрение и оксид магния, включающий обработку сырья серной кислот й,- фильтрацию полученной суспенз и с образованием фосфорного конц нтрата, перерабатываемого на удобр ние, и магнийсодержащего фильтрат, обработку нейтрализующим агентом ф ьтрата, отделение от полученной

Ю фспензии твердого продукта и прока1 ливание его, отличающийся тем, что, с целью создания малоотходной TexHotIorHH, улучшения качества оксида магния за счет повышения содержания в нем основного вещестна и сохранения качества фосфорного удобрения за счет повышения извлечения

Р О в фосфатный концентрат при переработке фосфатного сырья с соотношением МяО/Р 05- 100% = 30-90 ., обработку сырья ведут до содержания оксида магния в жидкой фазе суспензии 2

3,8, в качестве нейтрализующего агента используют соединения, содержащие аммиак и диоксид углерода, и обработку нейтрализующим агентом ведут до достижения рН 4,5-7,0, 2, Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве нейт— рализующего агента используют аммиак и диоксид углерода или оксалат аммо— ния, или карбонат аммония.

Таблица 1