Способ получения сложных удобрений,содержащих магний

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< «842087 (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) Заявлено 200779 (21) 2798470/23-26 ., с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.81 Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 3006.81 (51)М. Кл.з

С 05 0 11/00

Государственный комитет

С С С P по делам изобретений и открытий (53) УДК631. 859. ,424 (088. 8) О.И.Агатова, О.Т.Гавлина, В.A.Тимофеев, В.Б.УбиНа...

A.Ã.Âoëêîâ, Ф.A.Ãðèøèí, Н.П.Ножнин и А.А.Гаврилович (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ МАГНИИ

Изобретение относится к производству комплексных удобрений, содержащих магний.

Известен способ получения гранулированных удобрений, содержащих окись магния, путем гранулирования тонкоиэмельченных солей калия в горячем сухом состоянии в смеси с влажным лангбейнитом, ретуром и иногда кизеритом при 75-110 С и влажности смеси 3-10% с последующим превращением влажных гранул в твердые при охлаждении до температуры ниже 60 С.

При этом .дос.сигается прочность гранул 10 кг/см E1)

Недостатком такого способа является то, что удобрение содержит только калий и магний в качестве питатель- . ных элементов. Все исходные вещества должны иметь очень тонкий помол, фракции менее 0,1-0,25 мм, для чего необходимо иметь громоздкое и энергоемкое отделение размола и рассева сырья.

Наиболее близким к .предлагаемому по технической сущности и достигаемо.му результату является способ получения сложных удобрений, содержащих магний, путем разложения фосфатного сырья минеральными кислотами с последующей аммонизацией и упаркой жидкой фазы, смешением суспензии с солями калия и магнийсодержащими минералами и гранулированием смеси.

По этому способу природные фосфаты разлагают азотной .и фосфорной кислОтой. Жидкую отфильтрованную фа зу, содержащую азотную и фосфорную кислоту, нейтрализуют аммиаком до рН = 5,0-6,8 упаривают до содержа/ 1 ния влаги 18-20% в вакуум-испарителе.

Полученную суспензию с температурой

70-110 С смешивают с хлоридом калия и кизеритом,. гранулируют известными

15 методами и сушат. Получают продукт с содержанием и 10%, Р 0 15%,- К, 0

20% и Мд0 2% E2).

Однако по данному способу получают продукт с прочностью гранул не

20 более 20 кг/см . Кроме того, наличие стадии сушки усложняет процесс, так как требует специального сушильного оборудования и связано с выбросами в атмосферу значительного количества топочных газов.

Цель изобретения — повышение прочности гранул и.упрощение процесса за счет исключения стадии сушки.

Указанная цель достигается тем, 30 <что в известном способе получения

842087 сложных удобрений, содержащих магний, путем разложения фосфатного сырья минеральными кислотами с последующей аммонизацией и упаркой жидкой фазы, смешением суспенэии с солями

;калия и магнийсодержащими минералами и гранулированием смеси, смешение суспензии с солями калия и магнийсодержащими минералами проводят при

115-170 С, магнийсодержащие минералы берут в количестве, необходимом для получения смеси с содержанием

Н О 2-7 моль на 1 моль MgО, а грануляцию ведут при охлаждении смеси до

80-100 С. При этом в качестве магнийсодержащих минералов используют минералы с содержанием кристаллизацион- 15 ной воды в них менее 4 моль на 1 моль

Мд С или же минералы, предварительно обеэвоженные до такого соотношения.

В качестве магнийсодержащих минералов могут быть использованы природ- 20 ные минералы: киэерут (Мд5 04 Н; 0); каинит (MgS 04 KC - 3H> О); лангбейнит (2MgS 04 K S 04); леонит (K S 04.. MgS 04

„4Н О); астраханит (Na S 04 Мд504 4H C), которые используются в процессе беэ предварительной обработки.

Кроме того, могут использоваться минералы: шенит (KgS 01 - МgS 04.6Н 0); эпсомит (NgS 04.7M 0); сакиит (MgS 04 6Н О); бишофит (MgC I> 6Н О); карналлит . (КС I ° MgC g 6Н О), которые

30 предварительно обеэвоживают до содержания кристаллизационной влаги не ,более 1 моль Н2О на 1 моль Mg О.

При взаимодействии указанных соединений магния и солей калия с компонентами аммонизированной t суспенэии протекают процессы конверсии и образуются двойные соли типа (NH, К)+, Ап" ". Mg An, где An — анион (S 04

С илй N О ) . При 80-,100 С они крис- 40 таллизуются в виде кристаллогидратов (МН4, К) An Mg Ап -gH>0 связывая влагу, вносимую с йсходными компонентами, и обеспечивая повышенную прочность гранул. 45

Содержание влаги в конечной смеси не должно быть меньше 2 моль Н О на 1 моль Мд О, так как с уменьшением количества влаги прочность гранул продукта уменьшается. Содержание

50 влаги более 7 моль Н О на 1 моль Mg 0 приводит к тому, что продукт слипается и расплывается, так как кристаллогидраты соединений магния, содержащие более 7 моль Н О на 1 мольМд О, образуются только при температуре ниже 60 С.

Кроме того, увеличение влаги в смеси NPKMg увеличивает слеживаемость продукта.

Исходные магнийсодержащие минера- Я) лы должны содержать влаги не более

4 моль Н О на 1 моль Mg 0 с тем, чтобы связать в кристаллогидраты остаточную влагу, вносимую с аммониэи рованной суспензией. Получение беэ- д5 водной супенэии экономически невы годно, так как при этом увеличиваются потери аммиака и расход пара.

Зависимость механических свойств гранул удобрений от содержания влаги в смеси PKM представлена в таблице.

Прочность грану

KI /см

Содержание НдО в смеси

NPKMgI мол ь /мол

MgÎ

Соотношение

N:Р 05-. К 10:

:Mg0 лежиаемость, кг/см

20 0,0

35 0,0

60 0,0 .65 0,2

1:0,5:2:0,6

0,0

1:0,3:1:0,1 2

0,1

0,2

0,4

0,0

1:1:1:0,3

0,0

50

0,1

0,2

Температура грануляции не должна превышать 100 С, так как при более высокой. температуре соединения, образующиеся в продукте, плавятся, гранулы размягчаются и слипаются.

Ведение процесса грануляции при температуре ниже 80 С нецелесообразно, о поскольку этой температуры достаточно для получения твердых хорошо сформированных гранул, а ее снижение требует дополнительного расхода хладагента.

Температура смеси после введения в нее .солей калия и магния должна оставаться в пределах 115-170 С для того, чтобы композиция оставалась в пластичном подвижном состоянии и соли при перемешивании могли равномерно распределяться по объему, а также чтобы легче и быстрее могли пройти процессы конверсии. Ниже

115 С смесь сильно загустевает и теряет пластичность. Кроме того, снижение температуры значительно замедляет процессы конверсии, протекающие между компонентами смеси.

Повышение температуры смеси выше

170ОС приводит к увеличению потерь аммиака.

842087

Л р и м е р 1. 350 кг фосфатного состав, %: N 15, Р О 15; К О 15 и сырья с содержанием 35.% Р О разла- Mg О 5. Прочность гранул 45 кг/см ? гают 1200 кг 47Ъ-ной азотной кислоты, Пример 4. 400 кг фосфатножидкую фазу аммонизируют 150 кг газо- ro сырья с содержанием 35% P О разобразного аммиака, фильтруют и упари- лагают 1200 кг 47Ъ-ной азотной кисвают. Полученную аммонизированную сус- 5 лоты. Жидкую фазу аммонизируют 180 кг пензию с содержанием, %: NH4 N 0> 57, - газообразного аммиака, фильтруют и

NH4H2Р О 18 и н О 25 при 130 с сме- упаривают. полученную аммонизированшивают с 697 кг K2S 0 (50% К20) и ную суспенэию .с содержанием, %:

451 кг обезвоженного эпсомита, содер- NH N О 68 NH Н P О 22 и Н О 10

4,Э 4 2 4 2 жащего 32% Mg О и 1,5Ъ Н О. Соли р при 150 С смешивают с 702 кг КС ( поступают с температурой 100 С. Пос- (60% K>0) и 263 кг частично обезЛе перемешивания образуется смесь.с воженного шенита состава,Ъ: Mg О 11, температурой 115 С, в которой на К О .30 и. Н О 6 После перемеши ания .1 моль Mg О содержится 4 моль Н20. о получают смесь с температурой 130 С

Смесь гранулируют и охлаждают до 90 С которая содержит 1 моль Мд О на в барабанном грануляторе при протяги- 7 моль Н О. Смесь гранулируют в гра- 15 вании воздуха. В результате удаляют нуляторе барабанного типа и охлажда20 кг влаги и получают2128 кг готово- ют гранулы до 80 С, протягивая холодго продукта состава, Ъ: N 10,4; Р<0,- ный воздух, при этом удаляют 20 кг

5,2; К.О 16,4; Мд О 6,8. Прочность влаги. Выход продукта 2055 кг, сосгранул составляет 60 кг/см2. 0 тав %: N 13 Р О 7 К О 26 и M О

I 2 5 2 и g

П Р и м е Р 2. 320 кг фосфатного 2. прочность гранул 40 кг/см . сырья с содержанием 35% Р О разла- Испольэование предлагаемого спогяют 1500 Kr 47%-ной азотной кислоты. Соба позволяет получить удобрение

ЖидкУю ФазУ аммониэиРУют 180 кг газо- с прочностью гранул в 2-3 раза выше

Ю образного аммиака, фильтРуют и упа 5 чем по известному, что значительно ривают. Полученную аммониэированную . снижает слеживаемость продукта. Кросуспензию с содержанием, %: NH4N О> ме того, исключение из процесса ста80; NH4 h2P 04 17 и Н О 3 при 170 С дии сушки позволяет упростить схему смешивают с 487 кг К25 04(50% К20) и на 20% сократить время процесса. и 240 кг обезвоженного шенита состава,Ъ:МдО 8; К О 28 Н О 11. Тем- Формула изобретения пература солей 20С. После перемешивания образуется смесь с температу- 1. Способ получения сложных удобРой 130 С, котоРая содержит 7 моль . Рений, содержащих магний, путем раэН20 на 1 моль MGO ° Смесь раэбрыэги- З ложения фосфатного сырья минеральными вают форсункой и гранулируют в гРанУ- кислотами с последующей аммонизацией

35 ляторе кипящего слоя при подаче под и упаркой жидкой фазы, смешением

РешеткУ холодного воздуха. В Реэуль- суспенэии с солями калия и магнийтате УдалЯют 30 кг влаги и получают содержащими минералами и гранулирова- о гранулы при 100 С. Выход продукта нием смеси, о т л и ч а ю щ и й.с я

1697 кг, сосТав,Ъ: и 18; Р20 6; 40 тем, что, с целью повышения прочнос К О 18 и Mg О 1. Прочность гранул . ти гранул и упрощения процесса за

I

35 кг/см счет исключения стадии сушки продукта, смешение суспензии с солями

Пример 3. 400 кг фосфатного калия и магнийсодержашими минералами сырья с содержанием 35% Р О разла- 45 проводят при 115-170С С, магнийсодергают 1000 кг 47Ъ-ной азотной и 340 кг жащие минералы берут в количестве, фосфатной кислоты (30% Р2С ). Жидкую необходимом для получения смеси с фазу аммонизируют 190 кг газообраз- содержанием Н20 2-7 моль на 1 моль ного аммиака, отфильтровывают и упа- Мд О, а грануляцию ведут при охлаждеривают. Полученную аммониэированную 5р нии смеси до 80-100 С. суспензию с содержанием, Ъ: ЙН4й 03 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю.—

55; NH4H 2Р О 39 и Н О 6 при 170оС шийся тем, что в качестве магнийсмешивают с 290 кг К S 0<(50% К О):содержащих минералов используют минеQ. I и с 320 кг обеэвоженного карналлита ;ралы с содержанием кристаллизационсостава, Ъ: К О 30, Мд О 25 и Н О 55 ной воды в них менее 4 моль на

12. Соли поступают предварительно 1 моль MgО нагретыми до 150 С. После перемешива- Источники информации, ния получают смесь с температурой принятые во внимание при экспертизе

165 С, которая содержит на 1 моль 1. Патент ФРГ 2316701, Mg О 3 моль Н20. Смесь разбрыэгива- кл. С 05 О 11/00, 1977. ется в грануляционную башню, при этом 60 2. Выложенная заявка Нидерландов удаляют 10 -кг влаги, получают грану- 9 6413210, кл. С 05 В (С 05 0), лы при 100 С. Выход продукта 1610 кг, 1965 (прототип), ВНИИПИ Заказ 4976/24 Тираж 445 Подписное т

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