Способ получения термофосфатов щелочных металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ои833155 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 270278 - (21) 2584548/23-26 (51)М. Кл.

С 05 В 13/02 (23) Приоритет (32) 02. 03. 77 (31) P 2709016.6 (33) ФРР

Опубликовано 2305816юллетеиь Мо 19

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 661.632. 72 (088. 8) Дата опубликования описания.250581

Иностранцы

Ульрих Хаушильд, .Ханс Хайнц Касперс и Хай (ФРГ) (72) Авторы изобретен и я

Иностранная фирма

"Кали-Хеми Al " (ФРГ) (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРИОФОСФАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к способам получения прокаленных фосфатов щелоч ных металлов, используемых в качестве удобрений с высоким содержанием пита«а тельных компонентов.

Известен способ получения термофосфатов щелочных металлов прокаливанием гранулированной смеси природного фосфата, гидроокиси щелочного . металла, ретура и кремневой кислот .

Таким способом получают термофосфаты с низким содержанием РО О (20-30%.) El).

Известен также способ получения термофосфатов щелочных металлов, заключающийся в нагревании во вращающей-1 ся печи при 900-1300 С шихты, содержащей природный фосфат, гидроокись. или карбонат щелочного металла, крем.ниевую и фосфорную кислоты при соотношении Р О : Ие <О 1,.0 г (1, 11,8) Г21 °

Однако при введении такой смеси в печь на стенках образуются настыли и во всей массе шкхты образуются ком-25 ки..Это приводит к необходимости периодической остановки печи. При этом также создаются условия для получения продукта неоднократного состава; цель изобретения — предотвращение настылеобраэования в печи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения термофосфатов- щелочных металлов, з аключающемуся в нагревании шихты, содержащей фосфат, карбонат и/нли гидроокись щелочного металла, фосфорную и кремневую кислоты, во вращакщейся печи при 1100-1300 С и соотношении P Î . ;

Ие О 1,0 : (1,1-1,8), причем фосфорную кислоту вводят в печь в распыленном виде на нагретую до 150-900 С шихту. Гидроокись щелочного металла можно также вводить в виде раствора непосредственно во вращакщуюся печь.

В качестве нижней границы температурного.интервала оптимальной яво ляется температура около 150 С. При более ни.экой температуре наблюдается образование комков в шихте, иэ-за чего не осуществляется равномерное прокаливание. При этом фосфорная кислота смешивается с сырьем прежде, чем они достигнут эоны спекания, поэтому кислоту подают в зону при температуре шихты не выше 900 С. Это приводит к полной.гомогениэации смеси в зоне спекания. .Hp и м е р 1. Смесь из 1000 вес.ч. западно-африканского сырого фосфора (36, ОЪ P 0g, 51,0Ъ СаО и 4,5% 5102)

833155

427 вес.ч. соды (100% йа С09 ),59 вес.ч. песка (S I О ) и возвратной пйли отходящих печнйх газов подают непрерывно в техническую вращающуюся печь. Вращакщаяся печь, нагретая прямо горелкой для жидкого топлива, работает по принципу противотока, т. е. смесь, которую следует прокалить, продвигается навстречу горячим газам. В области температур продукта около 700900ОС непрерывно на 100 кг сырого фо- )p сфата подают 80 кг технической Фосфорной кислоты с содержанием 50.,0 вес.%

Р О в хорошо раздробленном виде до получения смеси. Наплывы на стенах отсутствуют. При прохождении эоны каления (1220ОC) настылей не образуется. Получают продукт с содержанием 31,4% Р О, растворимость Р2 О которого составляет в растворе Петерманна 98,8%> а в 2%-ном растворе лимонной кислоты — 99, 6%. Постоянная 20 растворимость Р О в пробах является доказательством предпочтительного количества введенной фосфорной кислоты.

Сравнительный пример. К смеси, состоящей из 1000 вес.ч. западно-афри- д5 канского сырого фосфата (36,0% Р О -, 51,0% Са0 и 4,5% Si0 ), 427 вес.ч. (100% Ма СО ), 59 вес.ч. песка (Si 0 ) и возвратной пыли отходящих печных газов перед подачей в печь в смесительном приспособлении (шнековый смеситель) непрерывно на 1000 кг сырого фосфата подают 80 кг технической сырой фосфорной кислоты с содержанием

Р О 50,0 вес.%. При этом образуется гидрат ортофосфата натрия. Смесь непрерывно подают во вращакюцуюся печь, нагретую горелкой для жидкого топлива, противотоком к горячим газам, при этом температура в печи около 1220 С.

В печи очень скоро образуются настыли 4О на стенках печи, которые приводят к остановке печи. Получающийся продукт содержит 31,4% Р О, растворимость которого в растворе Петерманна 8598%. 45

Пример 2. В нагретую горелкой для жидкого топлива вращакщуюся печь, аналогично примеру 1, подают непрерывно 1000 вес.ч. Кола-апатита (39,1% Р О, 51,7% СаО и 1,6% S i,0 ), а также йыль, собранную в обычной установке сепарации иэ отходящих .газов. Со стороны горения. одновременно к движущемуся противотоком материалу в области температур продукта 600

850оС непрерывно подают водный раствор гидроокиси калия с содержанием

КОН 49,1 вес.% и техническую сырую фосфорную кислоту с содержанием Р О

54,7%. Апатит и KOH вводят в весовом соотношении 1:1,168, апатит и фосфор- бО ную кислоту в соотношении 1:0,482.

После прокаливания 1140ОС выгружают прокаленный калийфосфат с содержанием 37,1% Р О и 27,2% К О.

Растворимость Рр О составляет в раст- б5 воре Петерманна 99,8%, в 2%-ном растворе лимонной кислоты - 99,8%. Иэ всего КХО лишь незначительная часть была растворима в воде.

Поскольку не только водный раствор гидроокиси калия, служащий в качестве варочного раствора, а также и водную фосфорную кислоту добавляют прямо во вращающуюся печь, получают не изменяющиеся хорошо прокаленные фосфатные продукты.

По сравнению с этим, когда техническую фосфорную кислоту примешивают к сухому продукту перед введением в печь, тотчас же образуются н астыли .

Пример 3. Аналогично примеру 1, 1000 вес.ч. Флорида - Пебллфосфата (31, 4% Р 0 -, 47, 6% С а О и

9,0% 5 i 0 ), 171 вес.ч. водного 49,8% ного раствора гидроокиси натрия, а также возвратную пыль подают в шнековый смеситель при пропускании печных отходящих газов, при этом происходит частичное карбонатирование и концентрирование гидроокиси. Комкообразную массу негрерывно подают во вращающуюся печь. Противотоком к печным газам со стороны подачи непрерывно подают на нагретый до 150-450 С материал (техническую сырую фосфорную кислоту с содержанием 50,0 вес.%

Р 0 в количестве 151 кг на 1000 кг сйрого фосфата) хорошего перемешива ния. Одновременно со стороны горения на 1000 кг сырого фосфата непрерывно подают 468 кг водного раствора гидроокиси натрия с содержанием 49,8 вес.%, которая поступает на нагретый до

700-850 С продукт.

При этом получают способные хорошо измельчаться продукты, которые имеют содержание Р Оу 3311,3% растворимость в растворе Петерманна 98,9% и растворимость в растворе лимонной кислоты 99,4%.

Пример 4. 30 вес.ч. сырого фосфата иэ северной Африки с содержанием 32,1% Р О, 50,0% СаО и 2,2%

SiО, вместе с содой и песком в соотношении 1000 : 541 подают непрерывно с возвратной пылью отходящих печных газов во вращающуюся печь. При температуре смеси 400-600 С подают техническую фосфорную кислоту в количестве 345 вес .ч.,на 1000 вес .ч. сы рого фосфата. При этом не возникает . затруднений во время дальшейшей работы печи. Получают продукт, прокаленный максимально до 1210 С, при общем содержании 34,7 Р О, растворимость в растворе Йетерманна 98,8%q растворимость в лимонной кислоте99,6%.

Формула изобретения

1. Способ получения термофосфатов щелочных металлов нагреванием шихты, 833155

Составитель В. Гроэдовская

Редактор Т. Киселева Техред E. Гаврилещко Корректор Е. Рошко

Заказ 3680/70

Тираж 445 Подпис ное

ВНИИПИ 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 содержащей фосфат, карбонат и/или гидроокись щелочного металла, фосфорную и кремниевую кислоты,,во вращающейся печи при 900 1300 С и соотношении P 0 .: Me 0 1,1: (1,1-1,8), отличающийся тем, что, с целью предотвращения настылеобраэования, фосфорную кислоту вводят в речь в распыленном виде на нагретую до 150-600 С шихту.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что гидроокись щелочного металла вводят непосредственно во вращакщуюся печь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1592685, кл. 12 l 25/30, 08.03.73.

2. Патент ФРГ Р 729909,. кл. 12 13/02, С 05 В 13/02,03.13.42