PL124194B2 - Method of phosphoric acid manufacture - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kwasu fosforowego metoda mokra z mine¬ ralnego surowca fosforonosnego z zastosowaniem kwasu siarkowego.Znany sposób wytwarzania kwasu fosforowego metoda mokra polega na mieszaniu rozdrob¬ nionego fosforytu lub apatytu roztworem kwasu siarkowego o stezeniu nie przekraczajacym 60%.Mieszanie fosforytu lub apatytu z kwasem siarkowym prowadzi sie wielostopniowo w mieszalni¬ kach z mieszadlami mechanicznymi, zwanymi ekstraktorami, przy czym stosuje sie 4 do 7 stopni ekstrakcji. Roztwór kwasu siarkowego dozowany jest do kazdego mieszalnika odzielnie i na kazdym stopniu rózni sie stezeniem. Otrzymany w mieszalnikach roztwór kwasu fosforowego filtruje sie w celu oddzielenia fosfogipsu i czesc zawraca sie do procesu mieszania w celu rozciencze¬ nia pulpy reakcyjnej, zas druga czesc zateza sie w wyparce adiabatycznej i po kolejnym odfiltrowa¬ niu wytraconego w wyparce fosfogipsu odprowadza sie jako gotowy produkt o wymaganym stezeniu.W tak prowadzonym procesie tworzy sie fosfogips w postaci bardzo drobnych krysztalów, trudnych do filtracji i przemywania, co jest przyczyna obnizenia stopnia wykorzystania fosforu w surowcu.Okazalo sie, ze jezeli surowiec fosforonosny miesza sie ze stezonym kwasem siarkowym i równoczesnie miesza sie z woda rozcienczajaca ukladu reakcyjny, a reakcje prowadzi sie w warstwie fluidalnej, uzyskuje sie duzo lepsze warunki krystalizacji fosfogipsu, powstaja duze krysztaly, co bardzo ulatwia proces filtracji, a tym samym proces produkcji kwasu fosforowego.Sposób wedug wynalazku polega na tym, ze miesza sie równoczesnie mineralny surowiec fosforonosny, taki jak fosforyt czy apatyt, ze stezonym kwasem siarkowym i woda w trójfazowej warstwie fluidalnej, w obecnosci lekkiego obojetnego wypelnienia, po czym roztwór poreakcyjny poddaje sie klasyfikacji krysztalów siarczanu wapnia. Zawiesine zawierajaca drobne krysztaly zawraca sie do strefy reakcji, a pozostala czesc poddaje sie filtracji.Surowce reagujace sa bardzo intensywnie mieszane przez przeplywajacy strumien powietrza i wypelnienie obojetne, której jest wprawiane w ruch przez powietrze. Równoczesnie w wyniku mieszania strumienia stezonego kwasu siarkowego ze strumieniem wody wyzwala sie duza ilosc ciepla, podnosi sie temperatura mieszanego ukladu, dzieki czemu szybkosc zachodzacych reakcji chemicznych jest bardzo wysoka oraz duza jest rozpuszczalnosc tworzacych sie w trakcie reakcji2 124194 soli, co zapobiega blokowaniu powierzchni czastek fosforytu przez produkty reakcji i nie hamuje procesu rozpuszczania fosforytu w kwasie siarkowym.Podczas tak prowadzonego procesu mieszanina reakcyjna ulega zatezeniu w wyniku odparo¬ wywania wody do strumienia powietrza, z którym sie kontaktuje. Równoczesnie strumien powie¬ trza chlodzi mieszanine reakcyjna, dzieki czemu panuja bardzo korzystne warunki dla powolnej krystalizacji siarczanu wapnia, czyli tzw. fosfogipsu, a dzieki temu dobre warunki do powstawania zawiesiny fosfogipsu latwiej do filtrowania.Proces filtracji, a tym samym proces wytwarzania kwasu fosforowego bardzo ulatwia prowa¬ dzenie klasyfikacji krysztalów siarczanu wapnia w roztworze poreakcyjnym i zawracanie do strefy reakcji czesci roztworu z malymi krysztalami. Do filtracji kieruje sie wówczas tylko czesc roztworu kwasu fosforowego, w której znajduja sie tylko duze krysztaly fosfogipsu.Parametry strumienia powietrza, zawartosc wody i temperature, reguluje sie zgodnie z wyma¬ ganiami procesu, przez zastosowanie suszenia tego strumienia na drodze wstepnegojego mieszania ze strumieniem stezonego kwasu siarkowego, stosowanego pózniej w procesie produkcji kwasu fosforowego.Sposób wytwarzania kwasu fosforowego wedlug wynalazku mozna prowadzic w wielopolów- kowym przeciwpradowym trójfazowym aparacie fluidalnym.Przedmiot wynalazku ilustruje nastepujacy przyklad.Na górna pólke 1 przeciwpradowego trójfazowego aparatu fluidalnego, przedstawionego na rysunku, na której spoczywa warstwa 2 kulek teflonowych pustych w srodku,podawano zmielony fosforyt, stezony kwas siarkowy w ilosci 0,95 kg/kg fosforytu oraz wode pochodzaca z przemywa¬ nia osadu fosfogipsu w ilosci 0,9 kg/kg fosforytu. Przez aparat przeplywa strumien powietrza w ilosci 4 NmVkg fosforytu. Z górnej pólki 1 mieszanina reakcyjna splywala na nizsze pólki 3 aparatu fluidalnego caly czas intensywnie mieszana przez przeplywajacy od dolu strumien powietrza. W wyniku chlodzenia i zatezania mieszaniny reakcyjnej przez strumien powietrza powstawaly krysz¬ taly fosfogipsu. Roztwór opuszczajacy aparat przeplywal do klasyfikatora grawitacyjnego 4, gdzie duze krysztaly fosfogipsu opadaly na dno i byly odprowadzane wraz z roztworem kwasu fosforo¬ wego do filtracji, zas roztwór zawierajacy male krysztaly zawracano do aparatu na górna pólke 1.Otrzymano 42% roztwór kwasu fosforowego w ilosci 0,63 kg/kg fosforytu, zawierajacy latwo sedymentujacy osad fosfogipsu.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania kwasu fosforowego metoda mokra z mineralnego surowca fosforo- nosnego z zastosowaniem kwasu siarkowego, znamienny tym, ze miesza sie równoczesnie zmielony fosforyt lub apatyt, stezony kwas siarkowy i wode w trójfazowej warstwie fluidalnej w obecnosci lekkiego obojetnego wypelnienia, po czym roztwór poreakcyjny poddaje sie klasyfikacji kryszta¬ lów siarczanu wapnia, zawiesine zawierajaca drobne krysztaly zawraca sie do strefy reakcji, a pozostala czesc poddaje sie filtracji. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowce miesza sie w strumieniu powietrza.124194 f powietrze fosforyt kwas siarkowy roztwór cyrkulujacy roztwór do filtracji PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania kwasu fosforowego metoda mokra z mineralnego surowca fosforo- nosnego z zastosowaniem kwasu siarkowego, znamienny tym, ze miesza sie równoczesnie zmielony fosforyt lub apatyt, stezony kwas siarkowy i wode w trójfazowej warstwie fluidalnej w obecnosci lekkiego obojetnego wypelnienia, po czym roztwór poreakcyjny poddaje sie klasyfikacji kryszta¬ lów siarczanu wapnia, zawiesine zawierajaca drobne krysztaly zawraca sie do strefy reakcji, a pozostala czesc poddaje sie filtracji.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze surowce miesza sie w strumieniu powietrza.124194 f powietrze fosforyt kwas siarkowy roztwór cyrkulujacy roztwór do filtracji PL