Способ получения комплексного удобрения

 

Изобретение относится к технологии получения удобрений длительного действия. и способствует увеличению выхода товарной фракции, а также повышению качества продукта за счет повышения содержания водорастворимого РаОб при снижении расхода кислотных реагентов. Согласно изобретению фосфатное сырье обрабатывают фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты при массовом отношении Н2$04:НзР04 0,1-0,3 с последующей аммонизацией суспензии, грануляцией и сушкой продукта. Исходную фосфатную кислоту предварительно аммонизируют до молярного отношения МНз .НзРОз 0,5- 0.6, а затем упаривают до влажности 40- 50%. Содержание водорастворимых фосфатов в удобрении увеличивается на 15-20%, выход товарной фракции повышается на 3,5%. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 05 В 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 .К)

00, (21) 4782461/26 (22) 14.12.89 (46) 15.04.92. Бюл. N. 14 (71) Производственное объединение "Прикаспийский горно-металлургический комбинат" и Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) В.И.Семкин, А.А,Рылеев, Л.И,Коваль, Р.И,Якушева, Б,А.Дмитревский и Е.Б,Ярош (53) 631. 893. 12(088. 8) (56) Позин М.E. Технология минеральных солей. Л.: Химия, 1974, с, 973, Авторское свидетельство СССР

N. 1017697А, кл. С 05 В 11/04, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии получения удобрений длительного действия

Изобретение относится к технике получения удобрений длительного действия.

Известны способы получения удобрений, содержащих в своем составе азот и фосфор, путем обработки фосфоритов экстракционной фосфорной кислотой, Основные недостатки этих процессов заключаются в большом расходе кислотных реагентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения комплексного удобрения, включающий разложение фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной, грануляцию полученной пульпы, сушку и нейтрализацию полученного продукта аммиаком. Разложение фосфатного сырья ведут при весовом соотношении НЗРОЗ:СаО, MgO, Р20Б в фос„„. Ж„„17264бб А1 и способствует увеличению выхода товарной фракции, а также повышению качества продукта за счет повышения содержания водорастворимого РгОБ при снижении расхода кислотных реагентов. Согласно изобретению фосфатное сырье обрабатывают фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты при массовом отношении нгЯ04:нзР04 = 0,1 — 0,3 с последующей аммонизацией суспензии, грануляцией и сушкой продукта. Исходную фосфатную кислоту предварительно.аммонизируют до молярного отношения ЙНз:НЗР04 = 0,5—

0,6, а затем упаривают до влажности 4050%. Содержание водорастворимых фосфатов в удобрении увеличивается на

15-20%, выход товарной фракции повышается на 3,5%, фате, равном 0.9 — 2.2:1. Полученную пульпу нейтрализуют перед грануляцией и сушкой аммиаком. Готовый продукт содержит 2039% Р205оБщ, 20 — 37% Р ОБусв. 13,4 — 21 %

Р205вод и 4,2 — 5,0% N. Выходтоварной фракции 1 — 4 мм составляет 90 — 91%. Отношение

Р20Бвод. Р205общ = 54 — 62%.

Основной недостаток этого процесса— низкий выход товарной фракции и качество продукта за счет невысокого содержания водорастворимых фосфатов.

Цель изобретения — увеличение выхода товарной фракции и повышение качества продукта за счет повышения содержания водорастворимого РгОБ, а также снижение расходов кислотных реагентов.

Поставленная цель осуществляется известным способом получения комплексного удобрения путем обработки фосфатного

1726466

10

30

40

55 сырья фосфорной и серной кислотами, грануляции и сушки массы, в котором перед обработкой фосфатного сырья фосфорную кислоту аммонизируют до молярного отношения КНз:НзР04 = 0,5:0,6, полученную массу упаривают до влажности 40 — 50% и смешивают с серной кислотой в весовом отношении H2S04:НзР04 = 0,1:0,3, Существенные отличия заключаются в том, что фосфатное сырье обрабатывают упаренным аммонизированным раствором фосфорной кислоты в смеси с серной кислотой.

Фосфорную кислоту аммонизируют до молярного отношения КНз;НзР04 =- 0,5 — 0,6:1, полученную массу упаривают до влажности

40 — 50% и смешивают с серной кислотой в весовом отношении H2S04. Í3Ð04 = 0,2:0,3.

Указанные отличия позволяют увеличить содержание водорастворимых фосфатов в удобрении на 15-20% относительных.

Это связано с тем, что в известном и в предлагаемом способах в твердую фазу выпадают разные соли примесей — фосфаты кальция, магния, железа и алюминия, В известном процессе при изменении рН системы при аммонизации вначале образуются кислые водонерастворимые фосфаты, в которых с молем металла связывается больше молей Р205. Причем для перекристаллизации их в основные соли требуется длительное время пребывания растворов в области высоких рН. что усложняет и удорожает и роцесс.

В предлагаемом способе примеси. перешедшие в раствор из-за наличия другой среды на стадии разложения (смесь фосфатов аммония с серной кислотой) сразу образуют основные соли, которые связывают меньшее количество Р205 в водонерастворимые фосфаты, При этом повышается выход товарной фракции на 3 — 5% за счет выпадения в твердую фазу в предлагаемом процессе кристаллов примесей в отличие от известного, где они находятся в аморфной форме.

Это приводит к образованию кристаллических мостиков при формировании гранул и способствует получению большого количества гранул размером 2 — 4 мм.

Пример 1. В качестве сырья использовали фосфорит следующего состава, мас.%: P205 25,0: C.aO 42,0; С02 8.1.

433,3 кг фосфорной кислоты концентрацией 23,85% Р205 обрабатывают 12,5 кг аммиака (молярное отношение МНз:НзР04 = 0,5).

Затем полученную массу упаривают до влажности 40% с удалением 77,8 кг воды.

Полученную упаренную пульпу (368 кг) смешивают с 15,3 кг 93% серной кислоты (весовое отношение Н2504:НзР04 = 0,1) и обрабатывают этим реагентом 100 кгфосфорита (в газовую фазу выделяется 8 кг С02), Доаммонизируют газообразным аммиаком в количестве МНз = 2,0 кг, 477,3 кг массы сушат (удаляется 145 кг воды) и гранулируют. Получают 332 кг удобрения состава:

38.65% Р205 5щ, 27,8% Р205 > и 3,5 азота.

Отношение Р205вод:Р205о5щ = 72%, Выход товарной фракции составил 92%, Пример 2. 433,3 кг фосфорной кислоты обрабатывают 14,9 кг аммиака (молярное отношение МНз:НзР04 = 0,55). Затем полученную массу упаривают до влажности

45% с удалением 63,2 кг воды. Полученную упаренную пульпу (385 кг) смешивают с

30,6 кг 93%-ной серной кислоты) весовое отношение H2S04:ÍçÐ04 = 0,2 и обрабатывают этим реагентом 100 кг фосфорита) в газовую фазу выделяется 8 кг С02). Доаммонизируют газообразным аммиаком в количестве ЙНз = 4,7 кг. 512,3 кг массы сушат (удаляется 187,6 кг воды) и гранулируют, Получают 324 кг удобрения состава:

39,6% Р205о5щ 29,7 к Г P205uog и 4,8 кг азота.

Отношение Р205вод. Р205о5щ = 75%.

Выход товарной фракции составляет

95 /

Пример 3. 433,3 кг фосфорной кислоты обрабатывают 17,4 кг аммиака (молярное отношение МНз:НзР04 = 0,6). Затем полученную массу упаривают до влажности

50% с удалением 56,4 кг воды. Полученную упаренную пульпу (395 кг) смешивают с 45,9 кг 93-ной серной кислоты (весовое отношение

H2S04:НЗР04=0,3) и обрабатывают этим реагентом 100 кг фосфорита) в газовую фазу выделяется

8 кг С02. Доаммонизируют газообразным аммиаком в количестве ИНз = 8,4 кг.

541,3 кг массы сушат (удаляют 197,9 кг воды) и гранулируют. Получаюг 343 кг удобрения состава: 37,5% Р20505щ, 27,75%

Р2058од и 6,0% азота. Отношение

Р205вод P205 = 74,0%, 8ыхоД товаРной фРакции составляет 93%.

В таблице приведены примеры выделения процесса в предлагаемых интервалах параметров и за их пределами, Уменьшение молярного отношения

МНз:НзРОз (пример 10) приводит к снижению показателей процесса из-за увеличения кислотности системы.

Увеличение молярного отношения

КНз:НзР04 (пример 11) ухудшает показатели процесса из-за снижения коэффициента разложения.

Уменьшение весового отношения

H2SD4; НзР04 (пример 12) ухудшает качество продукта вследствие снижения коэффициента разложения фосфорита.

1726466

Повышение весового отношения

H2SO4:НзР04(пример 13) снижает показатели процесса из-за получения кислого продукта. лоты (P20g) в 1,3 раза, а серной кислоты в

1,5-4,7 раза.

Формула изобретения

Способ получения комплексного удоб5 рения, включающий обработку фосфатного сырья фосфорной кислотой в присутствии серной кислоты, взятых в массовом отношении H2S04: Нз Р 04, равном 0,1-0,3, аммонизацию суспензии, грануляцию и сушку

10 продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода товарной фракции и повышения качества продукта путем повышения содержания водорастворимого

P20s, а также снижения расхода кислотных

15 реагентов, фосфорную кислоту предварительно аммонизируют до молярного отношения и Нз:НзР04 0,5-0,6, а затем упаривают до влажности 40 — 50%.

Снижение влажности упаренной аммонизированной фосфорной кислоты (пример

14) до 35, понижает выход товарной фракции из-за высокой вязкости массы и уменьшения коэффициента разложения фосфо рита.

Повышение влажности упаренной массы до 557 (пример 15) ухудшает показатели процесса из-за увеличения количества ретура, подаваемого на сушку.

Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить выход товарной фракции на 2 — 5 и снизить расход фосфорной кисПа амет ы и о есса

Показатели процесса

Молярное отношение

Весовое отношение

Влажность Выход товарОтношение

Р205вод:

:Р205об

Н2Я04:Нзр04

МНз:Нзр04 упаренной и льпы. ной фракции

Составитель В,Селкин

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор И.Ванюшкина

Заказ 1247 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патен1". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

2

4

6

8

11

12

13

14

16 известный

0,5

0.55

0,6

0,5

0,5

0,55

0.55

0,6

0,6

0,4

0,8

0,55

0,55

0,55

0,55

0,1

0,2

0,3

0,2

0,3

0,1

0,3

0,1

0,2

0,1

0,3

0,05

0,35

0,2

0,2

0,5

35 ,55

92

93

93,5

93

93

94

92,5

94

91

91

90,5

90 — 91

72

74

73

74

74

73

73 . 65

62

62

62

54 — 62