PL106022B1 - Sposob wytwarzania superfosfatu potrojnego w formie pylistej i granulowanej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nawozu-superfosfatu potrójnego w formie pylistej i granulowanej o wysokim stopniu przereagowania substratów i niskiej zawartosci wolnego kwasu fosforowego w produkcie.

Znany sposób wytwarzania superfosfatu potrójnego polega na dzialaniu kwasem fosforowym o stezeniu powyzej 50% P2O5, podgrzanym do temperatury 60—70°C na rozdrobniona rude fosforytowa o zawartosci np. —34% P2O5. Reakcja przebiega przez trzy stadia fizyczne: plynne, plastyczne i stale. Najczesciej spotyka sie proces, w którym wytworzona mase w formie plynnej przenosi sie z reaktora do komory zestalajacej np. typu Moritz—Standart. Superfosfat surowy wyladowuje sie z komory mechanicznie i poddaje procesowi dojrzewania na haldach, zwykle przez 28 dni, dla doprowadzenia mozliwie do konca reakcji przemiany fosforytu w jednowodny fosforan jednowapniowy Ca(H2P04)2 • H20. Po tym okresie superfosfat potrójny rozdrabnia sie i uzywa w formie pylistej np. do produkcji nawozów wieloskladnikowych, lub tez po rozdrobnieniu poddaje sie go granulacji po nawilzeniu woda i z kolei suszy.

Znany jest równiez proces, w którym plynna mase z reaktora zestala sie na tasmach, a nastepnie kruszy i suszy dla skrócenia czasu dojrzewania.

( Znanyjest równiez proces wytwarzania granulowanego superfosfatu potrójnego, w którym mase poreakcyj¬ na w postaci papki nanosi sie w granulatorze na zloze recyrkulujacego zestalonego produktu a nastepnie wytworzone granule suszy.

W znanych procesach zaklada sie ze podczas suszenia reakcja przebiega praktycznie do konca, a uzyskany produkt nie zawiera wiecej niz 5,5% wag. niezwiazanego P205 7 Z praktyki przemyslowej wiadomo, ze zawartosc wolnego kwasu w gotowym produkcie jest czesto wyzsza (dochodzi nawet do 15%), co powoduje koniecznosc stosowania dodatkowej neutralizacji produktu, a tym samym wzrasta kosze wytwarzania nawozu.

Ponadto niepelne przereagowanie substratów daje straty podstawowego skladnika odzywczego P205, który pozostaje nierozlozony w fosforycie i obniza wartosc otrzymanego nawozu.2 106 022 W naszych badaniach stwierdzono, ze reakcja kwasu fosforowego, stezonego z fosforytem zachodzi praktycznie do konca, jezeli do masy poreakcyjnej surowego superfosfatu potrójnego przed okresem dojrzewania superfosfatu wprowadzi sie dodatkowo wode postepujac wedlug wynalazku. To postepowanie jest wprost przeciwne do sposobów znanych, w których eliminacja wody adhezyjnej z surowych mas superfosfatów jest uwazana za podstawowy warunek wysokiego i prawidlowego przereagowania substratów.

Wedlug wynalazku surowy superfosfat potrójny, otrzymany przez dzialanie kwasu fosforowego o stezeniu powyzej 50% wagowych P2O5 na rozdrobniona rude fosforytowa korzystnie o zawartosci 30—34% wagowych P205, nawilza sie woda w ilosci 5-15% wagowych w odniesieniu do surowej masy. Nawilzanie prowadzi sie najkorzystniej przez wprowadzenie wody poprzez dysze rozpylowe wprost do strumienia pokruszonego do ziaren , ponizej 5 mm jeszcze cieplego surowego superfosfatu potrójnego np. bezposrednio po opuszczeniu komory Moritz-Standart.

Dzieki dowilzeniu surowej kwasnej masy nastepuje dalsza przyspieszona egzotermiczna przemiana w kierun¬ ku wydatnego polepszenia stopnia przereagowania substratów (do i ponad 95%) oraz obnizenia zawartosci wolnych kwasów fosforowych (do ponizej 5,5% P2O5). Woda dysocjuje pozostale w surowej masie stezone kwasy fosforowe na jony H2PO4 biorace udzial w tworzeniu fosforanu jednowapniowego, obniza lepkosc tych kwasów i umozliwia ich dyfuzje w glab ziaren fosforytu oraz doprowadza do pelnej hydratacji wytworzonego i tworzacego sie fosforanu jednowapniowego.

Proces dojrzewania superfosfatu potrójnego przebiega w czasie do 5 dni, przy czym uzyskany nawóz jest kruchy, sypki, podatny na rozdrabnianie i dobrze granulujacy sie.

Wedlug wynalazku korzystnym jest, aby zestalona surowa masa superfosfatu potrójnego zawierala wode w ilosci wiekszej niz to wynika z procesów znanych. W tym celu reakqe w pierwszym stadium prowadzi sie w nizszej temperaturze. Kwas fosforowy o stezeniu powyzej 50% wagowych P2O5 ogrzewa sie tylko do temperatury 30—50°C i takim dziala sie na rude fosforytowa. Nizsza temperatura zabezpiecza mase przed zbyt szybkimi stratami wody wskutek parowania juz czesciowo w reaktorze, a pózniej w czasie zestalania masy.

Wytworzony wedlug wynalazku superfosfat potrójny, po okresie dojrzewania wynoszacym korzystnie 3—5 dni rozdrabnia sie w znany sposób, segreguje na sitach i odbiera wlasciwa frakcje nawozu w formie pylistej o wymiarach ziaren korzystnie ponizej 1 mm. Nawóz ten jest szczególnie polecany do produkcji jednorodnych nawozów wieloskladnikowych.

W przypadku wytwarzania nawozu w formie granulowanej w znany sposób przez nawilzanie rozdrobnione¬ go materialu, zataczanie granul i suszenie produktu korzystnym jest pobierac mase do granulacji po okresie dojrzewania superfosfatu wynoszacym 15—30 godzin, liczac od czasu nawilzenia masy. Granule segreguje sie na •sitach, odbiera frakcje wlasciwa, np. o wymiarach czastek 2—4 mm, a podziarno i nadziarno po uprzednim dowilzeniu zawraca sie do procesu.

Wedlug wynalazku w sposób prosty i tani mozna otrzymac superfosfat potrójny, o niskiej zawartosci wolnego kwasu fosforowego w produkcie. Otrzymany przykladowo z fosforytu, zawierajacego 32—34% wago¬ wych P205 o rozdrobnieniu 20—30% ziaren o srednicy powyzej 0,15 mm i kwasu fosforowego o stezeniu 54% wagowych P2O5, superfosfat potrójny zawieral wolnego kwasu fosforowego w przeliczeniu na P205: w formie pylistej 3,6—4,6% wagowych, a w formie granulowanej 3,2—4,2% wagowych P2O5 oraz wykazywal sie stopniem przereagowania na poziomie 95,5%.

Przyklad. 670 kg kwasu fosforowego o stezeniu 54% wagowych P205 podgrzewa sie do temperatury 40°C i laczy przy intensywnym mieszaniu w reaktorze z 450 kg fosforytu zawierajacego 32,3% wagowych P2 05.

Substraty wprowadza sie do reaktora w sposób ciagly. W reaktorze przy samorzutnym ogrzaniu masy do temperatury okolo 60°C przebiega pierwszy etap reakcji rozkladu fosforytu z wytworzeniem, pólplynnej masy (stopien przereagowania okolo 70%). Z reaktora mase przenosi sie do komory obrotowej typu Moritz-Standart dla zestalenia masy. Wzestalonej masie stopien przereagowania wzrasta do okolo 80%> a temperatura podnosi sie do okolo 90 C. Goraca mase surowego superfosfatu usuwa sie z komory mechanicznie np. przez wycinanie i jednoczesne rozdrabnianie za pomoca wirujacego noza. Opuszczajacy komore material nawilza sie rozpylona przez dysze woda w ilosci 80 kg i nastepnie przetransportowuje na haldy, gdzie ulega on procesowi tzw. dojrzewania (stopien przereagowania wzrasta do okolo 95%).

Dla produkcji superfosfatu potrójnego w formie pylistej pobrano mase po 5 dniach przetrzymywania jej na haldzie, nastepnie rozdrobniono ja oraz rozsegregowano na sitach, odbierajac wlasciwa frakcje o wielkosci ziaren ponizej 1 mm. Superfosfat pylisty zawieral w% wagowych: P205 calkowity - 47,5; P2O5 rozpuszczalny w wodzie - 45,1; P2Os kwas -,3,8; H20 adhezyjna - 10,2.

Dla produkcji superfosfatu potrójnego w formie granulowanej pobrano mase po 20-24 godzinach przetrzymywania jej na haldzie, a nastepnie rozdrobniono ja. Frakcje ziarnowa o srednicy ponizej 2 mm zataczano w obrotowym bebnie lub talerzu granulacyjnym przy sukcesywnym doprowadzaniu rozpylonej wody106022 3 w ilosci okolo 30 kg. Zgranulowany wilgotny produkt utwardzano i osuszano w suszarni obrotowej w temperatu¬ rze 90—95°C do zawartosci wody adhezyjnej w produkcie ponizej 5% wagowych. Nastepnie granule rozsegregowa- no na sitach, odebrano wlasciwa frakcje ziaren 2—4 mm, a podziarno i nadziarno po rozkruszeniu zawrócono do procesu. Uzyskany superfosfat potrójny w formie granulowanej zawieral w% wagowych: P2O5 calkowi¬ ty - 50,3; P2O5 rozpuszczalny w wodzie - 48,2; P205 kwas. - 4,1; H20 adhezyjna - 4,2.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania superfosfatu potrójnego w formie pylistej i granulowanej przez dzialanie na rozdrobniona rude fosforytowa, korzystnie o zawartosci 30—34% wagowych P2O5 kwasem fosforowym o stezeniu powyzej 50% wagowych P205, zestalenie masy. rozkruszenie jej i dojrzewanie przez przetrzymywanie na haldach, a nastepnie rozdrobnienie dla uzyskania nawozu pylistego lub dodatkowo zgranulowanie i wysusze¬ nie, znamienny tym, ze na fosforyt dziala sie kwasem fosforowym podgrzanym do temperatury 30—50°C, a uzyskana mase po zestaleniu i rozkruszeniu, korzystnie do ziaren ponizej 5 mm, nawilza sie woda w ilosci 5—15% wagowych i poddaje procesowi dojrzewania przez okres do 5 dni.

2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze superfosfat potrójny w formie pylistej wytwarza sie w znany sposób z masy po okresie dojrzewania wynoszacym 3—5 dni.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze superfosfat potrójny w formie granulowanej wytwarza sie w znany sposób z masy po okresie dojrzewania wynoszacym korzystnie 15—30 godzin.