Способ получения плавленых фосфатов

 

Изобретение относится к способу получения плавленых фосфатов, применяемых в качестве кормовых добавок в животноводстве , а также в качестве удобрений для сельскохозяйственных культур. Фосфатное сырье нагревают при 1300-1700°С до получения вязкого плава, затем плав охлаждают в валковом прессе до температуры 900-1100°С со скоростью (3-4) -103 i рад/с с одновременным формованием пластичной ленты. Из ленты получают гранулы товарной фракции (1-4) мм, которые охлаждают до 50- 100°С. Содержание РаОбобщ в продукте 29,0 %/1ереход в лимоннорастворимую форму составляет 93,3-95,0%. Содержание фтора 0,19%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ж,» 1770316 А1 (51)5 С 05 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ», . а«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Р

1 (21) 4777138/26 (22) 03.01.90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.

Я.В.Самойлова (72) Б.П.Соболев, В.Б.Размахнин, А.И.Чепля- ев, В.Н.Галина, Е.П.Золотько, Б;Б,Потапов, К,С.Байжанов и А.Г.Джапаркулов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

O 469676, кл. С 05 В 13/02, 1975.

2. Сидельковский Л.И. и Щурыгин А.Н.

Циклонные энерготехнологические установки. M.-Л,; Госэнергоиздат, 1962 (прототип).

Изобретение относится к способу получения плавленых фосфатов, применяемых в качестве кормовых добавок в животноводстве, а также в качестве удобрений для сельскохозяйственных культур.

Известен способ получения плавленых фосфатов при нагреве, плавление фосфатного сырья, с последующим охлаждением и грануляцией расплава путем подачи на струю расплава водовоздушной смеси со скоростью 20-25 м/с в количестве 0,25-0,5 мЗ воды и 2200-2500 м воздуха на тонну расплава (1). Полученный продукт сушат, подводя тепло.

Недостатком способа является необходимость в сушкс получаемого продукта, в результате чего повышается расходтоплива на его получение, а также высокие энергозатраты на создание высокоскоростного потока водоваздушной смеси. При этом нельзя получить гранулированный продукт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАВЛЕНЫХ

ФОСФАТОВ (57) Изобретение относится к способу. получения плавленых фосфатов, применяемых в качестве кормовых добавок в животноводстве, а также в качестве удобрений для сельскохозяйственных культур. Фосфатное сырье нагревают при 1300-1700 C: до получения вязкого плава, затем плав охлаждают в валковом прессе до температуры

900-1100 С со скоростью (3-4) 10 град/с с одновременным формованием пластичной ленты. Из ленты получают rpaHyhb товарной фракции (1-4) мм, которые охлаждают до 50100 С. Содержание Рг050бщ в продукте

29,0%,переход в лимоннорастворимую форму составляет 93,3-95,0%. Содержание фтора 0,19%. 2 табл. товарной фракции беэ рассева, на что требуется дополнительные затраты энергии и теряется материал.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения плавленых фосфатов, включающий нагрев фосфатного сырья до получения вязкого плава при температуре 1300-1700 С, охлаждение его и грануляцию продукта. Пэ этому способу полученный при укаэанной темпеpatype плав подают на вращающйся охлаждаемый барабан. Струя плава разбивается на гранулы, которые затем поступают в бассейн с водой для охлаждения их до температуры 50-.1.00 С. Скорость охлаждения составляет 500-700 град/с (2).

Недостатком способа является невысокий выход товарной фракции продуста (гранулы размером 1-4 мм) — не более 30%, т.к. струя плава разбивается на гранулы случай1770316 ного размера, а также низкая степень перехода Pz05 в лимоннорастворимую форму.

Содержание Р205 в лимоннорастворимой форме составляет 80%.

Цель изобретения —. повышение выхода товарной фракции продукта при одновременном увеличении содержания лимоннорастворимой формы Рф35.

Поставленная цельдостигается в способе получения плавлейых фосфатов, включающем нагрев фосфа "ного сырья до получения вязкога плава при температуре

1300-1700 С, охлаждение его и грануляцию продукта, тем, что охлаждение расплава ведут в две стадии, на первой из которых его охлаждают до температуры 900-1100 С в валковом прессе при скорости (3-.4) .10 з град/с с одновременным получением из него пластичной ленты с последующим формованием гранул продукта.

Отличием способа является условие охлаждение расплава и проведение грануляции до окончательного охлаждения и родукта.

При проведении охлаждения в две стадии при указанных условиях проходят следующие процессы: при температуре

900-1100 С материал пластичен, что позволяет формовать гранулы заданного размера беэ образования осколков и пыли материала, Скорость охлаждения расплава в тонкой пленке в данном случае определяет структуру материала. При указанной скорости охлаждения полностью исключается процесс кристаллизации апатита, в то время как при более низких скоростях охлаждения затвердевшей расплав имеет, в основном, кристаллическую, близкую к структуре апатита, Затвердевший при указанных условиях расплав имеет аморфную (стекловидную структуру, что позволяет получить при дальнейшем формировании гранулы определенного размера с высоким содержанием лиионнорастворимой формы.

Целесообразность выбранных параметров процесса проиллюстрирована в нижеследующих табл.1 и 2, Как видно из табл,1, при охлаждении плава на первой стадии до температуры ниже 900 С снижается выход товарной фракции, т.к. материал является хрупким, что приводит к образованию осколков и пыли при формовании из него гранул. Повышение температуры более 1100 С приводит к снижению Рг05лимоннорастворимой и резкому снижению выхода товарной фракции.

При этом температуре материал обладает малой вязкостью, формирование гранул затруднено из-эа его налипания на формующие валки. В результате этого на валках обраэовывается. настыли ее в результате получаются гранулы крупного размера.

Как видно из табл.2, снижение скорости ниже заданного предела приводит к небольшому снижению содержания Р205 в лимоннорастворимой форме и снижению выхода товарной фракции, а повышение скорости не влияет на выход товарной фракции, не сильно снижает содержание Р205 лимоннорастворимой в продукте иэ-за изменения

10 структуры материала, .Пример 1. Фосфориты Каратау с содержанием Р20505щ 27% и 2,7% фтора, на греввют, плавят до жидкотекучего состо15 яния и обесфторивают. Расплав с температурой 1450 .С. подают в зазор между охлаждаемыми, вращающимися навстречу друг другу валками, где получают ленту продукта толщиной 1,6 мм, имеющую темпера20 туру на выходе иэ .валков 900 С. Время охлаждения.0;16 с; Скорость охлаждения

3,43 10 град/с. Из полученной ленты формуют на вал ковой дробилке гранулы необходимого размера. Выход товарной фракции (гранулы размером 1-4 мм -0,85%) затем гранулираванный продукт охлаждают на ленточном транспортере воздухом до температуры 80 С. Рассев полученного про25 дукта не производят. Содержание Р205о5щ в

30 продукте 29,0%. Переход в лимоннорастворимую форму составляет 93,3%. Содержание фтора 0,19%.

Отсутствие сушки, размола после охлаждения позволяет снизить расход топлива и расход сырья соответственно на 14 кг условного топлива и 30 кг на тонну получаемого продукта, Пример 2. Ковдорский апатитовый концентрат с содержанием Р>05р5р 37% и

1% фтора нагревают, плавят в агрегате барботажного типа до жидкотекучего состояния и обесфторивают, Расплав с температурой 1620 С подают из ле-.ки агрегата в зазор между охлаждаемыми валками, 45 вращающимися навстречу. друг другу, получая ленту толщиной 0.5 мм с температурой на выходе из валков 1100 С. Время охлаждения 0,19 с. Скорость охлаждения 3. 10 град/с. Из полученной ленты формуют на

50 волковой дробилке гранулы необходимого размера. Выход гранул товарной фракции-100%. Затем гранулированный продукт охлаждают воздухом в аппарате КС до температуры 60 С. Рассев и сушка после

55 получения отсутстоуют, что снижает расход сырья на 40 кг.с каждой тонны продукта и топлива на 10-15 кг (усл,). Переход Pg05 в лимоннорастворимую форму составляет

93,8%, содержание фтора в продукте 0,18%.

1770316

Таблица1

Зависимость выхода товарной фракции и содержания Р20в лимоннорастворимой от температуры первой стадии охлаждения плава

Таблица2

Зависимость выхода товарной фракции продукта и содержание Р205 лимоннорастворимой от скорости охлаждения плава на первой стадии.

П р.и м е р 3. Фосфатную шихту, состоящую из Ковдорского апатитового концентрата и "хвостов" мокрой магнитной сепарации, содержащую 26.0 РгОнобщ. и

16,4 MgO, нагревают и плавят в агрегате барботажного типа до жидкоте куче го состояния. Расплав с температурой 1520 С ox- .n8>Käàþò и гранулируют аналогично примерам 1 и 2. Скорость охлаждения составляет 4 10 град/с. Толщина ленты 1,1 .: мм; Температура 1000 С. Время. охла>кдения 0,13 с. Переход в лимоннорастворимую форму PgOs — 95, MgO — 96 . Выход товарной фракции — 100%. Охлажденный и гранулированный продукт не требует сушки и рассева, что позволяет снизить расход условного топлива на тонну продукта на 13 кг и сырья на 40 кг.

Использование предложенного способа позволит получить продукт с содержанием в нем Р205 в лимоннорастворимой форме

92-93 по сравнению 807, по прототипу при содержании F в готовом продукте 0,180,2, увеличить выход товарной фракции

5 его (гранулы размером 1-4 мм) до 98-100$.

Кроме того данный способ позволяет орга3 низовать процесс без сушки гранул, интенсифицировать отвод тепла.

Формула изобретения

10 Способ получения плавленых фосфатов, включающий нагрев фосфатного сырья при

1300-1700 С, охлаждение расплава, грануляцию,отличающийся тем,что,сцелью повышения выхода товарной фракции при

15 одновременном увеличении содержания лимоннорастворимой формы Р О5 в продукте, охла>кдение расплава осуществляют в валковом прессе со скоростью(3-4) -. 10 град/с, а грануляцию ведут из полученной пластич20 ной ленты.