PL31263B1 - - Google Patents

Description

Znane sa korzysci, jakie wytwórcy i spo¬ zywcy daje wytwarzanie superfosfatu o mozliwie znacznej zawartosci kwasu fos¬ forowego, przy jednoczesnym uzyciu ni¬ skoprocentowych fosforanów surowych.

Praktycznie biorac, zawartosc kwasu fosfo¬ rowego jest zalezna od uzytego fosforanu surowego. Jednakze ostatnio, przez susze¬ nie gotowego superfosfatu lub przez stoso¬ wanie przy rozkladzie wiekszych stezen kwasu siarkowego udalo sie powiekszyc za¬ wartosc kwasu fosforowego, osiagalna przy stosowaniu surowego fosforanu o okresllo- nej procentowosci. Mimo to jednak i w tym przypadku nie mozna powiekszyc istotnie procentowosci superfosfatu, Proponowano 'równiez sposób, wedlug którego stosowanie przy rozkladaniu super¬ fosfatu wiekszych niz dotychczas stezen kwasu siarkowego umozliwiane bylo przez to, ze nie od razu cala ilosc fosforanu su¬ rowego mieszalo sie z kwasem siarkowym, lecz stopniowo.

Powstajaca przy tym mieszanina kwa¬ su siarkowego, kwasu fosforowego i siar- tizanu wapnia nastepnie, bez oddzielania jakichkolwiek czesci skladowych, byla mie¬ szana z reszta surowego fosforanu tak, ze zwykly superfosfat powstawal jako "pro¬ dukt koncowy.

Sposób ten pozwalal jednak tylko na ograniczone powiekszanie stezenia stosowa-nego kwasu siarkowego i wytwarzanego produktu, czesciowo wskutek tego, ze w ogólnosci, a przynajmniej w urzadzeniach komorowych, nie mozna otrzymac wieksze¬ go stezenia kwasu siarkowego, a czesciowo wskutek tego, ze ze wzrastajacym steze¬ niem kwasu siarkowego pogarszal sie roz¬ klad.

Istotne powiekszenie zawartosci kwasu fosforowego w superfosfacie mozna osiagac tylko wtedy, gdy do kwasu siarkowego do¬ daje sie kwasu fosforowego lub kwasu fos¬ forowego i roztworu jednofosforanu wap¬ nia, które otrzymywano w specjalnym pro¬ cesie, lub gdy rozkladanie surowego fosfo¬ ranu przeprowadza sie tylko za pomoca roztworu kwasu fosforowego- W tym przy¬ padku jednak produkt nie jest juz zwyk¬ lym superfosfatem, lecz tak zwanym super- fosfatem podwójnym.

Sposób wedlug wynalazku niniejszego pozwala na powiekszanie zawartosci kwa¬ su fosforowego w superfosfacie w stopniu wiekszym niz to bylo mozliwe dotychczas, nie wymagajac przy tym oddzielnego wy¬ twarzania kwa&u fosforowego. Sposób ni¬ niejszy pozwala np. na powiekszenie za¬ wartosci P205 w superfosfacie o okolo 10 do 20% tak, ze z surowego fosforanu, któ¬ ry w sposób zwykly dawal produkt tylko 15—17%-owy, mozna teraz uzyskac juper- fosfat o zawartosci 18—20% P205.

Sposób wedlug wynalazku niniejszego polega na tym, ze z kwasem siarkowym miesza sie najpierw tylko czesc calkowitej ilosci surowego fosforanu, po czym powsta¬ ly siarczan wapnia i nierozpuszczalne po¬ zostalosci surowego fosforanu oddziela sie od otrzymanego roztworu kwasu siarkowe¬ go i kwasu fosforowego przez dekantowa- nie, saczenie i odwirowywanie. Pozostalym roztworem dziala sie na reszte surowego fosforanu, przy czym powstaje superfosiat o powiekszonej zawartosci kwasu fosforo¬ wego. Operacja ta moze byc przeprowadza¬ na w jakimkolwiek ze zwyklych urzadzen do wytwarzania supeffosfatu.

Okazalo sie celowym ilosc surowego fosforanu, dodawanego w pierwszej fazie przeróbki do kwasu siarkowego, odmierzac tak, aby odpowiadala mniej wiecej podwój¬ nemu zadanemu wzrostowi zawartosci P20:, w produkcie koncowym. Do oddzielania po¬ wstajacej w pierwszym zabiegu procesu mieszaniny kwasu fosforowego i kwasu siarkowego od siarczanu wapnia stosuje sie w sposób celowy saczenie, a mianowicie ze szczególna korzyscia — saczek tasmowy, przy którym jedna lub kilka elastycznych tasm bez konca, np. z gumy, prowadzi sie samotuszczelniajaco nad otwarta u góry skrzynia ssawcza. Obecnie stwierdzono, ze w pierwszym zabiegu tego sposobu dopiero wtedy otrzyma sie rzeczywiscie dobrze sa¬ czaca sie mieszanine, jezeli z jednej strony utrzyma sie w scisle okreslonych granicach stosunek ilosciowy kwasu siarkowego do surowego fosforanu i gdy z drugiej strony nie przekroczy sie okreslonego stezenia kwasu siarkowego. Ilosc kwasu siarkowego wedlug tego sposobu pracy mierzy sie tak, ze ma 1 czesc wagowa fosforanu surowego przypada 1,5—3 czesci wagowych kwasu siarkowego, którego stezenie utrzymuje sie ponizej 53° Be (67% H2S04). Pracujac we¬ dlug tych przepisów otrzymuje sie siarczan wapnia w duzych, skupionych krysztalach, dajacych sie doskonale saczyc i wymywac.

Wedlug wynalazku niniejszego na te czesc surowego fosforanu, z której kwasem fosforowym ma sie wzbogacic kwas siarko¬ wy, dziala sie kwasem siarkowym w takiej ilosci, jaka, zgodnie z podanymi wyzej sto¬ sunkami ilosciowymi, przypada na te czesc fosforanu surowego, przy czym stezenie kwasu siarkowego musi lezec ponizej 53°Be.

Poniewaz, ogólnie biorac, stezenie kwasu siarkowego, stosowanego do rozkladania przy wytwarzaniu superfosfatu, lezy mie¬ dzy 53—-56° Bc, nalezy -wiec jego czesc o mniejszym stezeniu oddzielic i kwas siar-ko\vy, zabierajacy kwas fosforowy, otrzy¬ many po dzialaniu na czesc surowego fos¬ foranu, po ukonczonyrii rozkladzie i ewen¬ tualnie po oddzieleniu siarczanu wapnia, nastawic za pomoca dodatku mocniejszego kwasu siarkowego na stezenie, pozadane dla rozkladu superfosfatu. Wszystko to mozna latwo przeprowadzac, przy dowol¬ nych systemach otrzymywania kwasu siar¬ kowego.

Róznica w szybkosci saczenia sposobem wedlug niniejszego wynalazku w porówna¬ niu z pierwotnie proponowanymi sposoba¬ mi pracy jest wyjatkowo znaczna. Jezeli np. do kwasu siarkowego, majacego np. ste¬ zenie 54° Be, dodaje sie 15% calkowitej ilosci fosforanu surowego, to po ukoncze¬ niu rozkladania otrzymuje sie szybkosc sa¬ czenia, wynoszaca 150 litrów na 1 m2 i go¬ dzine przy 600 mm cisnienia. Jezeli"teraz zgodnie z wynalazkiem niniejszym taka sa¬ ma ilosc fosforanu potraktuje sie np. kwa¬ sem siarkowym o 50° Be, w ilosci dwa ra¬ zy wiekszej od ciezaru fosforanu, to po ukonczonym rozkladzie otrzymuje sie szyb¬ kosc saczenia, wynoszaca 2000 litrów na 1 m2 i godzine, przy takim samym cisnieniu.

Do rozkladania wystarczaja wyolowio- ne zbiorniki z mieszadlami. Ogrzewac ich nie potrzeba. Szczególnie korzystnym oka¬ zalo sie dodawanie w czasie rozkladania pewnej czesci nieodsaczonej masy z po¬ przedniego procesu rozkladania.

Przyklad I. Miesza sie 150 kg fosfora¬ nu o zawartosci 62% Ca3P208 z 1000 kg kwasu siarkowego o 52—53° Be. Po ukon¬ czeniu reakcji, przebiegajacej w krótkim czasie, od cieczy oddziela sie czesci stale (siarczan wapnia i inne nierozpuszczalne- skladniki surowego fosforanu) przez de- kantowanie lub saczenie, przy czym otrzy¬ muje sie okolo 800 kg cieczy. Do tej cie¬ czy dodaje sie reszte, tj. okolo 800 kg fo¬ sforytu, i te mieszanine przerabia sie w zwyklych urzadzeniach do wytwarzania su¬ perfosfatu i to za pomoca srodków, jakie ogólnie sa przy tym stosowane. Po ukon¬ czonej reakcji rozkladu otrzymuje sie w ten sposób okolo 1500 kg superfosfatu, za¬ wierajacego okolo 19% P*0ro calkowitego, 'rozpuszczajacego sie niemal w calosci w cytrynianie.

Postepujac wedlug dotychczasowych sposobów wytwarzania superfosfatu otrzy¬ mywano z tej samej ilosci surowego mate¬ rialu okolo 1800 kg superfosfatu o zawar¬ tosci tylko 15,94% P205 calkowitego.

Przyklad II. Porcje po 200 kg kwasu siarkowego o 50° Be (62,53% H2SOk) i 100 kg fosforanu surowego o zawartosci 30% P>0ro miesza sie ze soba energicznie, az do ukonczenia rozkladu. Powstala mie¬ szanine siarczanu wapnia i kwasu odsacza sie na saczku tasmowym, przy czym po od¬ dzieleniu lugu macierzystego wymywa sie osad 275 kg kwasu siarkowego o 55° Be (70% HJSOA) i wode. Jako przesacz otrzy¬ muje sie 448 kg mieszaniny kwasów, zawie¬ rajacej 29 kg P20, i 236 kg H2S04 (100%- owego). Mieszanine te rozklada sie w zwy¬ kly sposób 409 kg surowego fosforanu o za¬ wartosci 30% P205, przy czym tworzy sie 800 kg superfosfatu o zawartosci calkowitej 19% P2031 z czego 18,2% jest rozpuszczal¬ ne w wodzie.

W przeciwienstwie do tego, jezeli te sa¬ ma ilosc surowego fosforanu bedzie sie roz¬ kladalo wprost calkowita iloscia kwasu siarkowego, to otrzymuje sie superfosfat tylko o 16,6% calkowitego P205.

Z a s t r z.e zenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania superfosfatu z fosforytów, apatytów i podobnych fosfo¬ ranów surowych i z kwasu siarkowego przez poddawanie tylko pewnej czesci surowego fosforanu, jaki ma byc rozlozony, reakcji z kwasem, siarkowym i wstepne przerabia¬ nie reszty surowego fosforami na superfo¬ sfat za pomoca mieszaniny kwasu siarko¬ wego i kwasu fosforowego, znamienny tym, - 3 -ze po rozlozeniu czesci fosforanu powsta¬ ly siarczan wapnia i nierozpuszczalne cze¬ sci oddziela sie przez dekantacje, odwiro* wywanie lub saczenie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czesc calej ilosci surowego fosfora¬ nu, jaka ma byc rozlozona, poddaje sie reakcji z czescia calkowitej wymaganej ilo¬ sci kwasu w ten sposób, iz stosunek ilosci uzytego kwasu siarkowego do ilosci suro¬ wego fosforanu wynosi 1,5—3, stezenie zas tej czesci kwasu siarkowego utrzymuje sie ponizej 53° Be (67% H2SO<). 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ ny tym, ze oddzielanie powstalego siarcza¬ nu wapnia od kwasu siarkowego, zawiera¬ jacego kwas fosforowy, przeprowadza sie na saczku tasmowym. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamien¬ ny tym, ze kwas siarkowy, zawierijacy kwas fosforowy, otrzymywany po < z: laniu na surowy fosforan, po ukonczonym proce¬ sie rozkladu i ewentualnie po od:2 sniu siarczanu wapnia wzmacnia sie prz .7 da¬ wanie mocniejszego kwasu siarkowe do stezenia, pozadanego do wytwarzana ^u- perfosfatu.

Aktiebolaget Kemiska Patenter Zastepca: ini. J. Wyganowski rzecznik patentowy 49248