Способ получения обесфторенных фосфатов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 291277 (21) 2561021/23-26 с присоединением заявки 1 (о (23) Приоритет—

Опубликовано 1501ВО. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 18.01.80

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (И17ообоб (53) М. Кл.

С 05 Б 13/02

Государствеиинй комитет

СССР ио левам и ?обретеиий и открытий (53) УДК 661 632. .72 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.П. Кочетков, С.В. Хрящев, H,М. Лембриков., И.Г. Клевцов, 3.А. Зорихина и Е.B. Бабарыка (71) Заявцтель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕСФТОРЕННБтХ ФОСФАТОВ

Изобретение относится к способу производства обесфторенных фосфатов, испо ль э усмых B качестве минеральной добавки к кормовым средствам или уд Q б р е H и ям

11;-::с..е (-пособ получения обес .ф .: 1.;:иных фосфатов путем их терми-(.--. .: кс:-п ра зложения в присутствии во,;i ..:(;ге пара при температуре 1400„.—, о,, !

О

14 50 С si кремнезема, добавляемого в количеcTBc ?%. Однако процесс обесфтори-.. ния по этому способу длителен 11) .

Известен также способ получения

„-бесфторенных фосфатов, по которому процесс =.:т(ут в присутствии обесфто;:c;:нои зкстракционной фосфорной кисло"ы. При этом количество Р О, вво«ислотой, составляет 11% ет о с-.г с р ..алия в фосфате. Процесс

;- е(го- и металлоемок (2) .

Найболе - близким к описываемому ио технич:"cêoé сущности и достигаемому результату является другой изsiестн .. :(способ получения обесфторен25 ных фосфатов, заключающийся в тонком измельчении сырья в воздушной среде

D HJècóòcEBHH двуокиси кремния при соотношении Фтора к кремнию, равном

4, и температуре 25-3 О C., Недостатками способа являются длительность про цесса (60 ч) ii невысокая степень обесфторивания (ЗОВ), объясняется тем, ч; о проце сс дефториэации идет лишь в поверхностных слоях Фосфат— ного сырья (3) .

Цель изобретения — Ii»i енсификация процесса и у:в лнче .I II> от ецзнH o(5c ( фторивания.

Поставленная цель достигается в предложенном способе, по которому ведут тонкое измельчение природных фосфатов в присутствии двуокиси кремния при cooTHoiiipHH?E фтора к кремнию, равном 2,5-3,15, и водяного пара при

100-.1 3 О C с последующей обработкой

Фосфатов Фосфорной ки "лотой концент-. рацией 5-15% Р; О, диспергированисм образовавшейcs. суспензии до полной гомогенизациii;I г ран уляцией и одукта .

Отличием способа являетс-. сов:..ecтное применение водяного т(ара и двуокиси кремния при указанных теипературах и соотношении фтора к кремнию, а также последующая обработка фос(1>атов Фосфорной кислотой и грануляция продукта.

Это позволяет сократить время процесса до 45-105 мин и увеличить степень обесфторивания до 80-85%.

709606 пензию подают на грануляцию в сушилку кипящего слоя. В результате полу чают готовый продукт, растворимый в

0,4Ъ-ной НСГ, содержащий 41,5Ъ Р О и 0,22Ъ F.

Пример 2. К 100 кг Ено-Ковдорского апатита, содержащего 35,3Ъ

P2 Og, 1, 1 Ъ F и 3, 7Ъ Я10д, добавляют

2, 18 кг аэросила (S10<) . Смесь измельчают в центробежно-планетарной мельнице в течение 4 О мин в атмосфере воцяного пара при 100оC. К полученному порошку добавляют 102 кг обесфторенной фосфорной кислоты (5Ъ Р20 ) и продолжают обработку суспензии в течение 5 мин, а затем подают ее на гра нуляцию в распылитель ную сушилку.

В результате получают продукт, растворимый в 0,4 Ъ-ной НС1 и содержащий

40,2Ъ Рр 05 и 0,18Ъ F.

Пример 3. К 100 кг Ено-Ковдорского апатита добавляют 4,68 кг кремнезема. Смесь измельчают в коллоидной мельнице в течение 60 мин в атмосфере водяного пара при 115"C.

Затем к полученной массе добавляют

77 кг фосфорной кислоты (1ОЪ PZ 0 ) и продолжают обработку в течение

10 мин, а затем подают на грануляцию.

В результате получают продукт, содержащий 40,80Ъ Р О и 0,15Ъ Г.

Формула изобретения

1. Способ получения обесфторенных фосфатов путем измельчения природных фосфатов в присутствии двуокиси кремния, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличения степени обесфторивания, процесс ведут в присутствии водяного пара при 100-130 С до соотношения фтора к кремнию, равного 2,5-3,15, с последующей обработкой фосфатов фосфорной кислотой концентрацией

5-1 5t Р О и грануляцией продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вольфкович С.И. и др. Гидротермическая переработка Фосфатов на удобрения и кормовые средства, 1964, 5Q с. 171.

2.. Химическая промышленность, Р 9, с. 672-674, 1973, 3. Перевод Р А-14647 Всесоюзíorо центра переводов научно-технической

55 литературы и документации Нихон кагау кайси 9 4, Москва, 1977 (прототип).

Тираж 46 1 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8694/29

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

Ведение процесса в атмосфере во . дяиого пара- источника гидроксильных групп .для. обмена с фтором, дает возможность вести разрушение кристаллической решетки фосфата за счет обменной реакции. Однако, сама по себе эта реакция протекает медленно, при этом степень обесфторивания не превышает

50Ъ. Использование двуокиси кремния, играющей роль катализатора, повышает степень обесфторивания до 80-85Ъ. Интервал соотношения фтора и кремния выбран с учетом необходимого количества двуокиси кремния на получение SiF4 из фосфатов с различным содержанием фтора, а также на использование ее в качестве катализатора. Снижение указанного соотношения до менее 2,50 экономически нецелесообразно иэ-за снижения Р О, а увеличение его до более 3,15 снижает эффект дефторизации на 10Ъ из-за недостаточного количества двуокиси кремния как катализатора. Температура процесса на первой стадии определяется реальными параметрами насыщенного водяного пара.

Нижний предел 100 С обусловлен ве- 25 роятностью существования водяного пара без воды с одной стороны, и недостаточностью гидроксильных групп в газовой фазе для замещения фтора в кристаллической решетке фосфата, с Зо другой. При температуре выше 130 С давление водяного пара превышает

3 кг/см, что значительно усложняет аппаратуру для проведения процесса.

Концентрация фосфорной кислоты, используемой в процессе, выбрана, исходя из следующего: нижний предел р 05 соответствует минимальной концентрации кислоты как диспергирующего агента, верхний предел определяется экономической целесообразностью расхода кислоты. Кроме того, в предложенном интервале кислота необходима для доведения Р 0 в готовом продукте до

40Ъ и увеличения растворимости готового продукта в 0,4Ъ-ной соляной кис- 45 лоте.

Пример 1, К 100 кг Кольского апатита, содержащего 39, 4 Ъ Р О, 2,9Ъ F и 1,50 SiOZ добавляют 10,81кг кварца. Смесь измельчают в вибромельнице до тонины 2 мкм в течение 90 мин в атмосфере водяного пара при 130 С.

Полученную массу смешивают с 55,4 кг обесфторенной фосфорной кислоты (15Ъ Р 0 ) и продолжают ее обработку в вибромельнице в течение 10 мин до полной гомогенизации. Полученную сусСоставитель B. Васильева

Редактор Л. Новожилова Техред Л.Алферова Корректор Н. Стец