Способ получения сложного удобрения

 

Союз Советскнх

Со»анвпнстнческнх

Респубпни

"697487

К АВТОРСКОМУ (Gl ) Дополнительное к а (22) Заявлено 22.05.78 с при соеди нен иеат зая вк (23) Приоритет—

Опубликовано 15.1

Дата опубликован

С 05 В 11/04

Гощдарстааанаи» коматет

СССР

Ilo делам кэоорвтенал к откр»лтай (53) УДК 631.893 (088.8) М. E. Позин, Б. А. Копылов, Б. А. Дмитриевский, Е. Б. Ярош, 3. М. Головина, Н. В. Дмитриева, В. Е. Сукманов, В. А. Штыкова, Л. П. Шляпинтох, Г. И. Токарев, В. А. Тарасов и Л. Н. Сыркин (72) Авторы изобретения

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявители, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО

УДОБРЕНИЯ.10

Предлагаемое изобретение относится к технике получения сложного удобрения азотнокислой переработкой природных фосфатов.

Известны способы получения сложных удобреппА разложением природных фосфатов азотнофосфатными растворами с последующим осаждением ионов кальция серной кислотой, сульфатом аммония или их смесью, отделением осадка фильтрованием и переработкой маточника в готовый продукт нейтрализацией газообразным аммиаком, упаркой,пульпы и сушкой готового продукта (1j.

Недостатком этого процесса является то, что при переработке фосфоритов с высоким содержанием магния MgO: РзО = 8 — 15%) в готовом продукте больше 5(F фосфорного ангидрида связывается в водоиерастворимые . соединения.

Кроме того, присутствие магния ухудшает процесс кристаллизации сульфата кальция, что приводит к уменьшению съема фосфогипса в процессе фильтрации, а также ухудшает физикохимические свойства готового продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложного удобре»»»»я, заключающийся в разложении карбонатсодсржащего фосфатного сырья смесью азотной и фосфорной кислот (8 — 18% Р О и 12 — 32% НМОэ) с последующим выделением сульфата кальция, фильтрацией и аммонизацией отфильтрованного раствора (2).

При этом в ы»дкую фазу переходит магний на

80 — 100%, который затем попадает в готовый продукт.

Присутствие ионов магния в пульпе ухудшает кристаллизацию образующегося при последующей обработке сульфата кальция, что приводнт к ухудшению фильтруемости сульфата кальция (б00 — 800 кг/м ч по сравнению с 1500—

2000 кг/м ч в отсутствие ионов магния).

В процессе последующей нейтрализации газообразным аммиаком до рН 5 отфильтрованной жидкой фазы — смеси нитратнофосфатного раствора соединения магния связываются фосфорным ангидридом в фосфат магния М9НРО4 °

3Н О и MgH4P04 ° 6НэО, йерастворимые в воде.

Следовательно 1 вес.ч. MgO свяжет 2 вес,ч.

97487

3 6

Р,О, в водонерастворимые соединения. При «ереработке этим методом сырья, содержащего

20,5% Р203 и 7,7% Mg0, при степени герехола соединений магния в жидкую фазу на 80% и готовом продукте 2/3 фосфорного ангидрида будет связано в виде нерастворимых в воде фосфатов магния. Следовательно, в готовом продукте только 30% Р О3 находится в водорастворимой форме.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества продукта за счет повышения содержания водорастворимой формы Р30, и улучшения фильтрующих свойств сульфата кальция.

Цель достигается тем, что в способе получения сложного удобрения, включающем разложение карбонатсодержащего фосфатного сырья смесью азотной и фосфорной кислот с последующим выделением сульфата кальция, фильтрацией и аммонизацией отфильтрованного раствора, разложение кислотной смесью ведут в количестве 100--200% от стехиометрической нормы на разложение карбонатной части сырья и полученную пульпу перед выделением сульфата кальция аммонизируют до рН 1,5-4,8.

Готовый продукт, за счет вывода ионов магния из процесса содержит 90 — 96% фосфорного ангидрида в водорастворимой форме против 30% по известному методу.

В качестве сырья используют фосфорит

Хубсугульского месторождения следующего состава, мас.%: Р305 20,5, СаО 40,5, MgO 7,2, СО3 17,0, Ге,03 0,9, А!203 0,1, F 1,43, н/о 10,2

Пример 1. 100 вес.ч, фосфорита обрабатывают 160 ВосА. смеси кислот (20% НАВОЗ и 12,0% Р203) взятой в количестве 100% от стехиометрического на разложение карбонатов при температуре 60 С в течение 30 мин. Доломит разлагается полностью и при этом выделяется в газовую фазу 17 вес,ч. СО, 243 вес.ч. пульпы обрабатывают 8 вес.ч. газообразного аммиака до PH 1,5 при температуре 80 С в присутствии 200 вес.ч. раствора (части жидкой фазы от фильтрации йульпы после аммонизации) .

451 вес.ч, пульпы разделяют на фильтре. Осадок промывают 35 вес.ч. воды. 343 вес.ч. фильтрата, представляющего собой раствор нйтрата магния и нитрата аммония, разделяют на три потока. 200 вес.ч. направляют на стадию аммонизации азотнофосфатной вытяжки, 18,3 вес.ч. добавляют к раствору, поступающему на стадию разложения фосфорита, а 121,7 вес.ч, выводится для переработки в удобрения или для вьщеления магния в виде трех или иных соединений.

Осадок в количестве 143 вес.ч. обрабатывают при температуре 60 С в течение 30 мин.

116 вес.ч. 56%-ной азотной кислотой и 76 весл.

93%-ной Н $04, разбавленной 80 вес.ч. промыв5

«ьlx вод. Пульпу в количестве 415 «ес.ч. разделяют «а фильтре. Съем сухого 01мытого осадка составляет - 1500 кг/м ч.

Осадок flpOMhl«aIOI 80 BOCA. BOIOil II B количестве 120 вес.ч. выбрасывают в отвал. Ж«дкую фазу 295 вес.ч. разделяют на два потока.138,7

138,7 вес.ч. соединяют с 21,3 вес.ч. раствора после отделения осадка «а первой стадии и подают на разложение фосфорита, другой поток в количестве 156,3 вес.ч. направляют на последующую аммонизацию до рН 1,5 14 вес.ч. газообразного аммиака. 170,3 вес.ч. пульпы упаривают. При этом 72,8 вес.ч. воды испаряется, а 97,5 вес.ч. пульпы смешивают с 32,5 вес.ч. хлористого калия (60% К20) и сушат. При удалении из

130 вес.ч. пульпы 15 вес.ч. воды образуются

115 вес.ч. готового продукта состава й: Р О3:

: К30 = 17: 17: 17 питательных веществ. Нитрофоска содержит 90% водорастворимых фосфатов.

Пример 2. 100 вес,ч. фосфорита обрабатывают 240 вес.ч. смеси кислот (20% HNQ3 и

12% Р205) — 150% от стехиометрического количества «а разложение карбонатов. При этом в газовую фазу выделяется 17 вес.ч, С0>, 323 вес.ч. пульпы обрабатывают 10 вес.ч, газообразного аммиака до PH 3,0 при темйературе 80 С в присутствии 120 вес.ч. раствора (части жидкой фазы фильтрации пульпы после аммонизашти).

453 вес.ч. пульпы разделяют на фильтре. Ьсаддк промывают 35 вес.ч. воды, 345 вес.ч, фильтрата, представляющего собой раствор нитрата магния и нитрата аммония разделяют на три потока, 120 вес.ч. направляют на стадию аммонизации азотнофосфатной вытяжки, 101,3 вес.ч, добавляют к раствору, поступающему на стадию разложения фосфорита, а 123,7 вес.ч. выводится для переработки в удобрения или для выделения магния в виде тех или иных соединений.

Осадок в количестве 143 вес.ч. перерабатывают в готовый продукт по технологии, описанной в примере 1. Съем сухого отмытого осадка сульфата кальция составит 2000 кг/м ч. Содержание водорастворимых фосфатов в нитроаммофоске составит 96%.

Пример 3. 100 вес.ч. фосфорита обрабатывают 320 .вес.ч. раствора (2514. вес.ч. фильтрата со стадии отделения сульфата кальция и 68,66 вес.ч. фильтрата после аммонизации), содержащего нитрат аммония, магния и фосфорную кислоту (107 Р2,05, 20% NH4NO3 и 2% MgO) при температуре 60 С. После удаления 17 вес.ч. СО> 403 вес.ч. пульпы поступает на аммонизацию 10 вес,ч. газообразного аммиака до PH 4,8 в присутствии 131,4 вес.ч. раствора (жидкой фазы фильтрации пульпы после аммонизации). 544,4 вес.ч. пульпы разцеляют на фильтре. Осадок промывают 35 ьес.ч.

5 691487 воды. Фильтрат в количестве 436,4 вес.ч., содержащий нитрат мапгия и нитрат аммония, разделяют натри потока. 58,6 вес.ч. на стадию разложения фосфорита, 131,4 вес.ч. на стадию аммонизации азотнофосфатной вытяжки, 236,4 вес.ч. 5 выводятся для переработки в удобрения или для получения магнийсодержащих продуктов.

Осадок в количестве 143 вес.ч. обрабатывают

116 вес.ч. 56%-ной HNO3 для доразложення фосфорита и растворения дикальцийфосфата. Ионы кальция связываются в дигидрат сульфата кальция 326 вес,ч. 40% ного раствора сульфата аммония в присутствии 100 вес.ч. промывных вод от фильтрации фосфогипса. Доразложение проводится при температуре 60 С в течение 60 мин.

Фосфогипс отделяют фильтрованием из пульпы в количестве 685 вес.ч. Осадок промывают

100 вес.ч. воды и выбрасывают в отвал в количестве 150 вес.ч. 535 вес.ч. фильтрата разделяют на два потока: 251,4 вес.ч. направляют на ста20 дию разложения фосфорита, а 283,6 вес.ч. выводят в виде полупродукта (смесь фосфорной кислоты и нитрата аммония). После нейтрализации 283,6 неся. азотнофосфорного раствора

9 вес.ч. газообразного аммиака полученные

292,6 вес.ч. пульпы упаривают с удалением

195,6 вес.ч. воды. Упаренная пульпа в количестве 97 вес.ч. смешивается с 32,5 вес.ч. К С (60% К20) и смесь. 129,5 вес.ч, поступает на

30 сушку в сушильный барабан. При этом испаряется 14,5 вес.ч. воды и 115 вес,ч. готового продукта направляется на классификацию.

Нитрофосфат марки N: Р О :КэО = 1:1:1 имеет тот же состав и качество, что и продукт в примере 1.

Формула изобретения

Способ получения сложного удобрения, включающий разложение карбонатсодержащего фосфатного сырья смесью азотной и фосфорной кислот с последующим выделением сульфата кальция, фильтрацией и аммонизацией отфильтрованного раствора, отличающийся тем, что, с целью улучшения фильтрации.сульфата кальция и увеличения содержания водорастворимой Р О„разложение кислотной смесью ведут в количестве 100 — 200% от стехиометрической нормы на разложение карбонатной части сырья и полученную пульпу перед вьщелением сульфата кальция аммониэируют до рН 1,5 — 4,8.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин М. Е. "Технология минеральных солей", т. 2, Л., Химия, 1974, с. 1307-1358.

2. Сб, Новые исследования по технологии минеральных удобрений M., "Химия", с. 79 — 82 (прототип).

Заказ 6870/18 Тираж 483 Подписное

IlHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Докшина

Редактор JI. Емельянова Техред Л. Алферова Корректор М. Пожо