RU2145571C1 - Method of preparing phosphoric acid - Google Patents
Method of preparing phosphoric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145571C1 RU2145571C1 RU95114711/12A RU95114711A RU2145571C1 RU 2145571 C1 RU2145571 C1 RU 2145571C1 RU 95114711/12 A RU95114711/12 A RU 95114711/12A RU 95114711 A RU95114711 A RU 95114711A RU 2145571 C1 RU2145571 C1 RU 2145571C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- precipitate
- phosphoric acid
- calcium
- fluoride
- calcium sulfate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике получения из природных фосфатов экстракционной фосфорной кислоты, частично очищенной от примесей фтористых и сульфатных соединений и применяемой в производстве кормовых и технических фосфатных солей (кормовые моно-,ди- и кальцийфосфат, динатрийфосфат; технические фосфаты аммония, натрия, калия и др.). The invention relates to a technique for producing extraction phosphoric acid from natural phosphates, partially purified from impurities of fluoride and sulfate compounds and used in the production of feed and technical phosphate salts (feed mono-, di- and calcium phosphate, disodium phosphate; technical phosphates of ammonium, sodium, potassium, etc. .).
Известны способы получения экстракционной фосфорной кислоты, частично очищенной от отдельных примесных компонентов непосредственно в процессе экстракции, включающие серно-фосфорнокислотное разложение фосфатного сырья, обработку образовавшейся суспензии натрий и кальцийсодержащими реагентами, отделение и отмывку сульфата кальция от фосфорной кислоты (Б.А. Копылев. Технология экстракционной фосфорной кислоты, Л. Химия, 1972, с.163-214). Known methods for producing extraction phosphoric acid, partially purified from individual impurity components directly in the extraction process, including sulfur-phosphoric acid decomposition of phosphate raw materials, processing the resulting suspension of sodium and calcium-containing reagents, separation and washing of calcium sulfate from phosphoric acid (B. A. Kopylev. Technology extraction phosphoric acid, L. Chemistry, 1972, p.163-214).
Недостатком способов является ухудшение степени использования сырья и вывод в окружающую среду водорастворимых кремнефторидных соединений с осадком сульфата кальция. The disadvantage of this method is the deterioration in the degree of use of raw materials and the release to the environment of water-soluble silicofluoride compounds with a precipitate of calcium sulfate.
В частности, для обессульфачивания продукционной пульпы или экстракционной фосфорной кислоты предложено использовать природные фосфаты (пат. Великобритании N 1087542, кл. C 01 B, 1967), двойной суперфосфат (авт. свид. СССР N 259066, кл.12i, опубл. 08.05.70 г.) и другие кислоторастворимые кальцийсодержащие реагенты. Выделяющиеся при обессульфачивании сравнительно мелкие кристаллы сульфата кальция обычно отделяют и отмывают совместно с осажденными в процессе экстракции более крупными кристаллами указанной соли, что отрицательно сказывается на степени использования фосфатного сырья. In particular, it was proposed to use natural phosphates (US Pat. UK N 1087542, class C 01 B, 1967), double superphosphate (ed. Certificate of the USSR N 259066, class 12i, publ. 08.05 for desulfurization of production pulp or extraction phosphoric acid). 70 g.) And other acid-soluble calcium-containing reagents. Relatively small crystals of calcium sulfate released during desulfurization are usually separated and washed together with larger crystals of this salt precipitated during extraction, which negatively affects the degree of use of phosphate raw materials.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемым результатам является способ получения обесфторенной (0,2-0,4% фтора) фосфорной кислоты с относительно низким содержанием сульфатов (0,6-1% SO3), (авторское свидетельство СССР N 264367), включающий серно-фосфорнокислотное разложение фосфатного сырья, обесфторивание образовавшейся суспензии содой, отделение и отмывку сульфата кальция и кремнефторида натрия от фосфорной кислоты. Продукционная кислота направляется в производство кормового монокальцийфосфата; она может быть использована также для получения других квалифицированных фосфатных солей, например, триполифосфата натрия. Недостатком способа являются потери P2O5 с осадком (2-5%) за счет неполноты отмывки, а также наличие в последнем водорастворимых кремнефторидов натрия (до 2% в пересчете на фтор).The closest to the claimed technical essence and the achieved results is a method of producing defluorinated (0.2-0.4% fluorine) phosphoric acid with a relatively low content of sulfates (0.6-1% SO 3 ), (USSR author's certificate N 264367) including sulfuric-phosphoric acid decomposition of phosphate raw materials, defluorination of the resulting suspension with soda, separation and washing of calcium sulfate and sodium silicofluoride from phosphoric acid. Production acid is sent to the production of feed monocalcium phosphate; it can also be used to produce other qualified phosphate salts, for example sodium tripolyphosphate. The disadvantage of this method is the loss of P 2 O 5 with a precipitate (2-5%) due to incomplete washing, as well as the presence in the latter of water-soluble sodium silicofluorides (up to 2% in terms of fluorine).
Целью предполагаемого изобретения является повышение степени использования сырья и исключение вывода водорастворимых фосфатных и кремнефторидных соединений в окружающую среду при получении фосфорной кислоты, частично очищенной от примесных сульфатных и фтористых компонентов. Цель достигается предлагаемым способом получения экстракционной фосфорной кислоты, включающим серно-фосфорнокислотное разложение фосфатного сырья, обесфторивание образовавшейся суспензии натрийсодержащими реагентами, отделение и отмывку осадка (1) сульфата кальция, кремнефторидов и фторида кальция от фосфорной кислоты, обессульфачивание последней осадком (3) дикальцийфосфата и фторида кальция, образующимся при обработке циркулирующей воды оксидом и/или гидроксидом кальция до значений pH 6-8, с последующим отделением указанного осадка (3) от жидкой фазы (циркулирующей воды), фильтрование выделившегося при обессульфачивании осадка (2) сульфата и фторида кальция и его возврат на стадию разложения, дополнительную промывку осадка (1) сульфата кальция, кремнефторидов и фторида кальция 5-10 мас.ч. циркулирующей воды на 1 мас.ч. CaSO4 с выщелачиванием кремнефторидов, удаление осадка (4) сульфата и фторида кальция на переработку или складирование.The aim of the proposed invention is to increase the degree of use of raw materials and the elimination of the release of water-soluble phosphate and silicofluoride compounds into the environment upon receipt of phosphoric acid, partially purified from impurity sulfate and fluoride components. The goal is achieved by the proposed method for producing extraction phosphoric acid, including sulfur-phosphoric acid decomposition of phosphate raw materials, defluorination of the resulting suspension with sodium-containing reagents, separation and washing of the precipitate (1) calcium sulfate, silicofluorides and calcium fluoride from phosphoric acid, desulfurization of the last precipitate (3) dicalcium phosphate calcium formed during the processing of circulating water with oxide and / or calcium hydroxide to pH values of 6-8, followed by separation of the specified precipitate (3) from the liquid phase (circulating water), filtering the separated precipitate with obessulfachivanii (2) sulfate, and calcium fluoride and its return to the decomposition step, additional washing sludge (1) calcium sulfate kremneftoridov and 5-10 parts by weight of calcium fluoride circulating water per 1 wt.h. CaSO 4 with leaching of silicofluorides, removal of the precipitate (4) of sulfate and calcium fluoride for processing or storage.
Учитывая сложность описания способа в тексте, приводим блок-схему осуществления процесса и одновременно конкретизируем обозначение осадков, образующихся на различных стадиях технологии: осадок 1 - смесь сульфата кальция, кремнефторидов и фторида кальция на стадиях экстракции, фильтрования и отмывки; осадок 2 - смесь сульфата и фторида кальция на стадии обессульфачивания; осадок 3 - смесь дикальцийфосфата и фторида кальция на стадии очистки циркулирующей воды от растворенных фосфатов и кремнефторидов; осадок 4 - смесь сульфата и фторида кальция, направляемая на переработку или на складирование. С целью сокращения расхода натрийсодержащего реагента часть циркулирующей воды в количестве 1-2 мас.ч. на 1 мас.ч. фосфатного сырья используют для отмывки осадка 1 от фосфорной кислоты, добавляя необходимое количество свежей воды в соответствующий циркуляционный контур (см. блок-схему). В том случае, когда продукционная кислота перерабатывается в фосфатные соли натрия (триполифосфат, дитринатрийфосфат и др.), для обесфторивания кислоты в качестве натрийсодержащего реагента, наряду с содой с целью уменьшения ее расхода, целесообразно использовать щелок и/или получаемый при его разделении шлам примесных компонентов, образующийся при нейтрализации кислоты содой. Given the complexity of the description of the method in the text, we give a flowchart of the process and at the same time specify the designation of the precipitates formed at various stages of the technology: precipitate 1 — a mixture of calcium sulfate, silicofluorides and calcium fluoride at the stages of extraction, filtering and washing; sediment 2 - a mixture of sulfate and calcium fluoride at the stage of desulfurization; sediment 3 - a mixture of dicalcium phosphate and calcium fluoride at the stage of purification of circulating water from dissolved phosphates and silicofluorides; sediment 4 - a mixture of sulfate and calcium fluoride, sent for processing or storage. In order to reduce the consumption of sodium-containing reagent, part of the circulating water in an amount of 1-2 wt.h. per 1 part by weight phosphate raw materials are used to wash precipitate 1 from phosphoric acid by adding the necessary amount of fresh water to the appropriate circulation circuit (see flow chart). In the case when the production acid is processed into sodium phosphate salts (tripolyphosphate, disodium phosphate, etc.), it is advisable to use liquor and / or impurity sludge obtained during its separation to defluorinate the acid as a sodium-containing reagent, in order to reduce its consumption components formed by neutralizing acid with soda.
Основными отличиями заявляемого способа от известного решения (а.с.N 264367) являются:
1. Обработка осадка сульфата кальция и фтористых солей (Na2SiF6, CaF2 и др. ) 5-10 мас.ч. циркулирующей воды на 1 мас.ч. CaSO4 с выщелачиванием кремнефторидов.The main differences of the proposed method from the known solutions (and.with. N 264367) are:
1. The processing of the precipitate of calcium sulfate and fluoride salts (Na 2 SiF 6 , CaF 2 and others) 5-10 wt.h. circulating water per 1 wt.h. CaSO 4 with leaching of silicofluorides.
2. Обработка циркулирующей воды оксидом или гидроксидом кальция до значений pH 6-8, с последующим отделением осадка фосфата и фторида кальция от циркулирующей воды, возвращаемой на стадию выщелачивания кремнефторидов. 2. Treatment of the circulating water with calcium oxide or hydroxide to pH 6-8, followed by separation of the precipitate of phosphate and calcium fluoride from the circulating water returned to the leaching stage of silicofluorides.
3. Использование осадка фосфата и фторида кальция для обессульфачивания кислоты. 3. The use of precipitate of phosphate and calcium fluoride for desulfurization of acid.
Дополнительными отличиями являются:
1) использование части циркулирующей воды в количестве 1-2 мас.ч. на 1 мас.ч. фосфатного сырья для отмывки осадка сульфата кальция и фтористых солей от фосфорной кислоты;
2) использование для обесфторивания кислоты, наряду с содой (или вместо нее), щелока и/или получаемого при его разделении шлама примесных компонентов. Последнее возможно при переработке продукционной фосфорной кислоты в натриевые фосфатные соли.Additional differences are:
1) the use of part of the circulating water in an amount of 1-2 wt.h. per 1 part by weight phosphate raw materials for washing the precipitate of calcium sulfate and fluoride salts from phosphoric acid;
2) use for defluorination of acid, along with soda (or instead of it), liquor and / or impurity components obtained during its separation. The latter is possible during the processing of production phosphoric acid into sodium phosphate salts.
Количество циркулирующей воды определяется растворимостью в ней кремнефторидов (1-2% Na2SiF6 в зависимости от температуры) и их содержанием в сульфатном осадке, получаемом при обесфторивании реакционной массы на стадии экстракции (10-30 кг в пересчете на фтор на 1 т фосфатного сырья). Уменьшение количества циркулирующей воды ниже 5 мас.ч. не обеспечивает полного выщелачивания; увеличение более 10 мас.ч. не рационально, ввиду чрезмерного роста энергозатрат на подогрев и циркуляцию воды. Диапазон значений pH на стадии регенерации циркулирующей воды оксидом или гидроксидом кальция (6-8) определяется необходимостью достаточно полного (не менее 90%) выделения фосфата и фторида кальция: при меньших значениях pH резко уменьшается степень осаждения, при больших - увеличивается расход кальцийсодержащих реагентов, а соответственно и серной кислоты на единицу фосфатного сырья. Расход циркулирующей воды, отводимой на стадии отмывки осадка от фосфорной кислоты, определяется водным балансом процесса экстракции (поддержанием концентрации P2O5 в диапазоне 26-30% - дигидратный режим - при расходе около двух массовых частей и 38-45% P2O5 при расходе, отвечающем ≈ одной мас.ч. - полугидратный режим).The amount of circulating water is determined by the solubility of silicofluorides (1-2% Na 2 SiF 6 depending on temperature) and their content in the sulfate precipitate obtained by defluorinating the reaction mass at the extraction stage (10-30 kg in terms of fluorine per 1 ton of phosphate raw materials). The decrease in the amount of circulating water below 5 wt.h. does not provide complete leaching; an increase of more than 10 parts by weight not rational, due to the excessive increase in energy consumption for heating and circulating water. The range of pH values at the stage of regeneration of circulating water with calcium oxide or calcium hydroxide (6-8) is determined by the need for a sufficiently complete (at least 90%) precipitation of calcium phosphate and fluoride: at lower pH values, the degree of precipitation decreases sharply, at high pH increases the consumption of calcium-containing reagents, and, accordingly, sulfuric acid per unit of phosphate feedstock. The flow rate of circulating water discharged at the stage of washing the precipitate from phosphoric acid is determined by the water balance of the extraction process (maintaining the concentration of P 2 O 5 in the range of 26-30% - dihydrate mode - at a flow rate of about two mass parts and 38-45% P 2 O 5 at a flow rate corresponding to ≈ one part by weight — hemihydrate mode).
Для конкретизации существа предполагаемого изобретения и достигаемого эффекта приводим примеры осуществления процессов по прототипу и заявляемому способу применительно к перерабатываемому в настоящее время в России апатитовому концентрату хибинского месторождения (38,5% P2O5, 52% CaO, 3% фтора).To clarify the essence of the alleged invention and the achieved effect, we give examples of the processes according to the prototype and the claimed method as applied to the apatite concentrate of the Khibiny field currently being processed in Russia (38.5% P 2 O 5 , 52% CaO, 3% fluorine).
Пример осуществления процесса по прототипу. An example implementation of the process of the prototype.
16 т/ч апатитового концентрата разлагают 17,35 т/ч серной кислоты (92,5% H2SO4) и 52,0 т/ч оборотной фосфорной кислоты. Сюда же вводят 22,1 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания. 100,8 т/ч суспензии (4,55 т/ч воды испаряется за счет реакционного тепла) обрабатывают 0,75 т/ч соды (95% Na2CO3) и получают 103,3 т/ч массы, состоящей из 28,8 т/ч гипса, 0,74 т/ч Na2SiF6 и 73,8 т/ч раствора фосфорной кислоты. Суспензию (1) разделяют на карусельном вакуум-фильтре, отбирая 43,6 т/ч основного фильтрата, содержащего 3% SO3, который обрабатывают 2 т/ч апатита для обессульфачивания. 45,6 т/ч суспензии (2) отстаивают, отбирая 23,5 т/ч обесфторенной (0,45% фтора) и обессульфаченной (0,6% SO3) фосфорной кислоты (28% P2O5), направляемой в производство триполифосфата натрия. Степень извлечения P2O5 в кислоту 95%. 22,1 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания возвращают на стадию экстракции. 59,7 т/ч осадка (1), образовавшегося при разделении суспензии (1) на карусельном вакуум-фильтре, отмывают от фосфорной кислоты 33,8 т/ч воды и получают 41,5 т/ч влажного осадка (3), твердая фаза которого состоит в основном из сульфата кальция (23,4 т CaSO4) и кремнефторида натрия (0,74 т), а также 52 т/ч оборотной фосфорной кислоты, возвращаемой на разложение. Удельные расходы фосфатного сырья и серной кислоты на 1 т P2O5 продукционной кислоты составляют 1,053 т P2O5 и 2,44 т H2SO4.16 t / h of apatite concentrate decompose 17.35 t / h of sulfuric acid (92.5% H 2 SO 4 ) and 52.0 t / h of reverse phosphoric acid. 22.1 t / h of condensed matter from the desulphurization stage are also introduced here. 100.8 t / h of suspension (4.55 t / h of water evaporates due to reaction heat) are treated with 0.75 t / h of soda (95% Na 2 CO 3 ) and 103.3 t / h of a mass of 28 are obtained , 8 t / h of gypsum, 0.74 t / h of Na 2 SiF 6 and 73.8 t / h of phosphoric acid solution. Suspension (1) is separated on a rotary vacuum filter, taking 43.6 t / h of the main filtrate containing 3% SO 3 , which is treated with 2 t / h of apatite for desulfurization. 45.6 t / h of suspension (2) are defended, taking 23.5 t / h of defluorinated (0.45% fluorine) and desulfurized (0.6% SO 3 ) phosphoric acid (28% P 2 O 5 ), sent to production of sodium tripolyphosphate. The degree of extraction of P 2 O 5 in acid 95%. 22.1 t / h of the thickened mass from the desulfurization step are returned to the extraction step. 59.7 t / h of sludge (1) formed during the separation of suspension (1) on a rotary vacuum filter, 33.8 t / h of water are washed from phosphoric acid and 41.5 t / h of wet sludge are obtained (3), solid the phase of which consists mainly of calcium sulfate (23.4 tons of CaSO 4 ) and sodium cremofluoride (0.74 tons), as well as 52 t / h of recycled phosphoric acid, returned to decomposition. The specific consumption of phosphate feedstock and sulfuric acid per 1 t of P 2 O 5 production acid is 1,053 t P 2 O 5 and 2,44 t H 2 SO 4 .
Пример 1 (по заявляемому способу). Example 1 (by the present method).
16,5 т/ч апатитового концентрата разлагают 17,6 т/ч серной кислоты (92,5% H2SO4) и 52,1 т/ч оборотной фосфорной кислоты. Сюда же вводят 26,3 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания. 108 т/ч суспензии (4,55 т/ч воды испаряется за счет реакционного тепла) обрабатывают 2,2 т/ч щелока первой ступени нейтрализации продукционной фосфорной кислоты в производстве натриевых фосфатов (pH - 4,6, Na2O - 11,2%, P2O5 - 24,8%) и получают 110,2 т/ч массы, состоящей из 29,2 т/ч гипса, 0,74 т/ч Na2SiF6, 0,92 т/ч CaF2 и 79,3 т/ч раствора фосфорной кислоты. Суспензию (1) разделяют на карусельном вакуум-фильтре, отбирая 47,9 т/ч основного фильтрата, содержащего 3% SO3, который обрабатывают 1,5 т/ч апатита и 3 т/ч осадка (3) со стадии регенерации для обессульфачивания. Суспензию (2) отстаивают, отбирая 26,1 т/ч обесфторенной (0,45% фтора) и обессульфаченной (0,6% SO3) фосфорной кислоты (28% P2O5), направляемой в производство триполифосфата натрия. Степень извлечения P2O5 из апатита в кислоту 97,5%. 26,3 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания возвращают на стадию экстракции. 62,3 т/ч осадка (1), образовавшегося при разделении суспензии (1) на карусельном вакуум-фильтре, отмывают от фосфорной кислоты 33,6 т/ч воды и получают 52,1 т/ч оборотной фосфорной кислоты, возвращаемой на разложение, а также 43,8 т/ч влажного осадка, твердая фаза которого состоит из 29,2 т гипса, 0,9 т CaF2 и 0,74 т Na2SiF6. Осадок дополнительно промывают 119 т/ч циркулирующей воды (5 ч. на 1 ч. CaSO4). При этом получают 120 т/ч раствора, содержащего 0,74 т Na2SiF6 и 0,17 т P2O5, а также 42,9 т/ч осадка (4), твердая фаза которого состоит из гипса (29 т) и фторида кальция (0,9 т). Раствор обрабатывают 0,8 т/ч CaO до значения pH, равного 8; при этом в твердую фазу переходит 0,9 т/ч CaF2 и 0,3 т/ч CaHPO4. Суспензию (3) фильтруют, отделяя 3 т/ч влажного осадка (3), который направляют на стадию обессульфачивания. К фильтрату добавляют 2,2 т/ч свежей воды и подают его на выщелачивание кремнефторида натрия. Осадок (4) направляют на переработку, например, в цементное производство, или на складирование. Удельный расход фосфатного сырья и серной кислоты на 1 т P2O5 продукционной кислоты составляет 1,026 т P2O5 и 2.41 т H2SO4 по сравнению с 1,053 и 2,44 соответственно по прототипу.16.5 t / h of apatite concentrate decompose 17.6 t / h of sulfuric acid (92.5% H 2 SO 4 ) and 52.1 t / h of reverse phosphoric acid. 26.3 t / h of condensed matter from the desulphurization stage are also introduced here. 108 t / h of suspension (4.55 t / h of water evaporates due to reaction heat) are treated with 2.2 t / h of liquor of the first stage of neutralization of production phosphoric acid in the production of sodium phosphates (pH - 4.6, Na 2 O - 11, 2%, P 2 O 5 - 24.8%) and get 110.2 t / h of a mass consisting of 29.2 t / h of gypsum, 0.74 t / h of Na 2 SiF 6 , 0.92 t / h CaF 2 and 79.3 t / h of phosphoric acid solution. Suspension (1) is separated on a rotary vacuum filter, taking 47.9 t / h of the main filtrate containing 3% SO 3 , which is treated with 1.5 t / h of apatite and 3 t / h of sediment (3) from the regeneration stage for desulfurization . Suspension (2) is defended by taking 26.1 t / h of defluorinated (0.45% fluorine) and desulfurized (0.6% SO 3 ) phosphoric acid (28% P 2 O 5 ) sent to the production of sodium tripolyphosphate. The degree of extraction of P 2 O 5 from apatite to acid is 97.5%. 26.3 t / h of the thickened mass from the desulfurization step are returned to the extraction step. 62.3 t / h of precipitate (1) formed during separation of suspension (1) on a rotary vacuum filter, 33.6 t / h of water are washed from phosphoric acid and 52.1 t / h of reverse phosphoric acid are recovered for decomposition as well as 43.8 t / h of wet sludge, the solid phase of which consists of 29.2 t of gypsum, 0.9 t of CaF 2 and 0.74 t of Na 2 SiF 6 . The precipitate is further washed with 119 t / h of circulating water (5 parts per 1 part CaSO 4 ). This gives 120 t / h of a solution containing 0.74 t of Na 2 SiF 6 and 0.17 t of P 2 O 5 , as well as 42.9 t / h of sediment (4), the solid phase of which consists of gypsum (29 t ) and calcium fluoride (0.9 t). The solution is treated with 0.8 t / h CaO to a pH value of 8; while 0.9 t / h of CaF 2 and 0.3 t / h of CaHPO 4 are transferred to the solid phase. The suspension (3) is filtered, separating 3 t / h of wet sediment (3), which is sent to the desulfurization step. 2.2 t / h of fresh water is added to the filtrate and it is leached to sodium cremofluoride. Sludge (4) is sent for processing, for example, in cement production, or for storage. The specific consumption of phosphate raw materials and sulfuric acid per 1 t P 2 O 5 production acid is 1,026 t P 2 O 5 and 2.41 t H 2 SO 4 compared with 1,053 and 2,44, respectively, of the prototype.
Пример 2. Example 2
17 т/ч апатитового концентрата разлагают 17,6 т/ч серной кислоты (92,5% H2SO4) и 53,2 т/ч оборотной фосфорной кислоты. Сюда же вводят 24,7 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания. 108 т/ч суспензии (4,55 т/ч H2O испаряется за счет тепла реакции) обрабатывают 2,3 т/ч шлама (pH - 4,6, Na2O - 7,3%, P2O5 - 34,6%) первой ступени нейтрализации продукционной кислоты в производстве натриевых фосфатов и 0,15 т/ч соды, получая 110,4 т/ч массы, твердая фаза которой состоит из 29,2 т гипса, 0,9 т Na2SiF6 и 1,1 т CaF2, а также 79,2 т/ч раствора фосфорной кислоты. Суспензию (1) разделяют на карусельном вакуум-фильтре, отделяя 63,2 т/ч осадка от 47,2 т/ч основного фильтрата, содержащего 3% SO3, который обрабатывают 1 т/ч апатита для обессульфачивания и 3,5 т/ч осадка (3) со стадии регенерации циркулирующей воды. 51,2 т/ч суспензии (2) отстаивают, отбирая 27 т/ч обесфторенной (0,45% фтора) и обессульфаченной (0,6% SO3) фосфорной кислоты (28% P2O5), направляемой в производство триполифосфата натрия. Степень извлечения P2O5 из апатита в кислоту 97,5%. 24,7 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания возвращают на стадию экстракции. 63,2 т/ч осадка (1), образовавшегося при разделении суспензии (1) на карусельном вакуум-фильтре отмывают от фосфорной кислоты 34,4 т/ч очищенной циркулирующей воды и получают 53,2 т/ч оборотной фосфорной кислоты, возвращаемой на разложение и 44,4 т/ч влажного осадка, твердая фаза которого состоит из 29,2 т гипса, 1,1 т CaF2 и 0,9 т Na2SiF6. Осадок репульпируют в 237 т/ч циркулирующей воды (10 ч. на 1 ч. CaSO4) и направляют в гипсонакопитель. После отстаивания суспензии в последнем 238 т/ч раствора, содержащего 0,9 т/ч Na2SiF6 и 0,17 т/ч P2O5, возвращают на стадию регенерации; в гипсонакопителе остается 43,2 т/ч влажного осадка, включающего 29,2 т/ч гипса и 1,1 т/ч CaF2. На стадии регенерации раствор обрабатывают 9,5 т/ч "известкового молока" (110 кг/м3 CaO); при этом в твердую фазу выделяется 1,1 т CaF2 и 0,3 т CaHPO4. Суспензию (3) фильтруют, отделяя 3,5 т/ч влажного осадка (3), который направляют на стадию обессульфачивания. Часть фильтрата (34,4 т/ч) подают на промывку осадка (1), а к оставшимся 208 т/ч добавляют 29 т/ч свежей воды и направляют этот поток на стадию выщелачивания кремнефторида натрия. Удельный расход фосфатного сырья и серной кислоты на 1 т P2O5 продукционной кислоты составляет 1,026 т P2O5 и 2,41 т H2SO4 по сравнению с 1,053 т и 2,44 т соответственно по прототипу.17 t / h of apatite concentrate decompose 17.6 t / h of sulfuric acid (92.5% H 2 SO 4 ) and 53.2 t / h of reverse phosphoric acid. 24.7 t / h of condensed matter from the desulphurization stage are also introduced here. 108 t / h of suspension (4.55 t / h of H 2 O evaporates due to the heat of reaction) are treated with 2.3 t / h of sludge (pH - 4.6, Na 2 O - 7.3%, P 2 O 5 - 34.6%) of the first stage of neutralization of production acid in the production of sodium phosphates and 0.15 t / h of soda, obtaining 110.4 t / h of mass, the solid phase of which consists of 29.2 t of gypsum, 0.9 t of Na 2 SiF 6 and 1.1 t of CaF 2 , as well as 79.2 t / h of phosphoric acid solution. Suspension (1) is separated on a rotary vacuum filter, separating 63.2 t / h of sediment from 47.2 t / h of the main filtrate containing 3% SO 3 , which is treated with 1 t / h of apatite for desulfation and 3.5 t / h sediment (3) from the stage of regeneration of circulating water. 51.2 t / h of suspension (2) are defended, taking 27 t / h of defluorinated (0.45% fluorine) and desulfurized (0.6% SO 3 ) phosphoric acid (28% P 2 O 5 ), sent to the production of tripolyphosphate sodium. The degree of extraction of P 2 O 5 from apatite to acid is 97.5%. 24.7 t / h of the thickened mass from the desulfurization step are returned to the extraction step. 63.2 t / h of precipitate (1) formed during the separation of suspension (1) on a rotary vacuum filter is washed from phosphoric acid 34.4 t / h of purified circulating water and 53.2 t / h of circulating phosphoric acid are returned decomposition and 44.4 t / h of wet sludge, the solid phase of which consists of 29.2 t of gypsum, 1.1 t of CaF 2 and 0.9 t of Na 2 SiF 6 . The precipitate is repulped in 237 t / h of circulating water (10 hours per 1 hour CaSO 4 ) and sent to a gypsum tank. After settling the suspension in the last 238 t / h of a solution containing 0.9 t / h of Na 2 SiF 6 and 0.17 t / h of P 2 O 5 , return to the stage of regeneration; 43.2 t / h of wet sediment remains in the gypsum feeder, including 29.2 t / h of gypsum and 1.1 t / h of CaF 2 . At the regeneration stage, the solution is treated with 9.5 t / h of "milk of lime" (110 kg / m 3 CaO); while 1.1 t of CaF 2 and 0.3 t of CaHPO 4 are released into the solid phase. The suspension (3) is filtered, separating 3.5 t / h of wet sediment (3), which is sent to the desulfurization step. Part of the filtrate (34.4 t / h) is fed to the washing of the precipitate (1), and 29 t / h of fresh water is added to the remaining 208 t / h and this stream is directed to the leaching stage of sodium cremofluoride. The specific consumption of phosphate feedstock and sulfuric acid per 1 t P 2 O 5 production acid is 1,026 t P 2 O 5 and 2,41 t H 2 SO 4 compared with 1,053 t and 2,44 t, respectively, of the prototype.
Пример 3. Example 3
8 т/ч апатитового концентрата разлагают 7,8 т/ч серной кислоты (92,5% H2SO4) и 8,6 т/ч оборотной фосфорной кислоты. Сюда же вводят 19,4 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания. 41,8 т/ч суспензии (1) (в газовую фазу переходит 1,8 т/ч воды, 0,1 т/ч CO2 и 0,1 т/ч смеси 2HF + SiF4) обрабатывают 0,32 т/ч соды для обесфторивания. 42 т/ч образовавшейся массы, твердая фаза которой состоит из 11,45 т полугидрата сульфата кальция, 0,3 т CaF2 и 0,25 т Na2SiF6, а жидкая - из 30 т раствора фосфорной кислоты, разделяют на ленточном вакуум-фильтре. При этом получают 17,1 т/ч осадка (1) и 24,9 т/ч основного фильтрата, содержащего 0,8% SO3 - его смешивают с 1,2 осадка (3) со стадии регенерации циркулирующей воды. 26,1 т/ч суспензии (2) отстаивают, отбирая 6,7 т/ч обесфторенной (0,12% F) и обессульфаченной (0,48% SO3), фосфорной кислоты (45% P2O5), направляемой в производство кормовых моно- или дикальцийфосфата. Степень извлечения P2O5 из апатита в кислоту 97,5%. 19,4 т/ч сгущенной массы со стадии обессульфачивания возвращают на стадию экстракции.8 t / h of apatite concentrate decompose 7.8 t / h of sulfuric acid (92.5% H 2 SO 4 ) and 8.6 t / h of reverse phosphoric acid. 19.4 t / h of condensed matter from the desulphurization stage are also introduced here. 41.8 t / h of suspension (1) (1.8 t / h of water, 0.1 t / h of CO 2 and 0.1 t / h of a mixture of 2HF + SiF 4 go into the gas phase) are treated with 0.32 t / h soda for defluorination. 42 t / h of the resulting mass, the solid phase of which consists of 11.45 t of calcium sulfate hemihydrate, 0.3 t of CaF 2 and 0.25 t of Na 2 SiF 6 , and the liquid of 30 t of phosphoric acid solution, is separated into a tape vacuum filter. This gives 17.1 t / h of sediment (1) and 24.9 t / h of the main filtrate containing 0.8% SO 3 - it is mixed with 1.2 of the precipitate (3) from the stage of regeneration of circulating water. 26.1 t / h of suspension (2) are defended, taking 6.7 t / h of defluorinated (0.12% F) and desulfurized (0.48% SO 3 ), phosphoric acid (45% P 2 O 5 ), directed in the production of feed mono - or dicalcium phosphate. The degree of extraction of P 2 O 5 from apatite to acid is 97.5%. 19.4 t / h of the thickened mass from the desulfurization step are returned to the extraction step.
17,1 т/ч осадка (1), образовавшегося при разделении на первой зоне ленточного вакуум-фильтра суспензии 1 отмывают от фосфорной кислоты 5,5 т/ч очищенной циркулирующей воды и получают 6,6 т/ч оборотной фосфорной кислоты, возвращаемой на разложение и 14 т/ч влажного осадка (1), твердая фаза которого состоит из 11,45 т полугидрата сульфата кальция, 0,3 т CaF2 и 0,25 т Na2SiF6. Осадок дополнительно промывают 80 м3/ч циркулирующей воды (7,5 ч. на 1 ч. CaSO4). При этом получают 80,4 т/ч раствора, содержащего 0,25 т Na2SiF6 и 0,12 т P2O5 и 13,6 т/ч осадка (4), твердая фаза которого состоит из полугидрата (11,25 т) фторида кальция (0,30 т). Раствор обрабатывают 0,4 т/ч CaO до значения pH, равного 7; при этом в твердую фазу переходит 0,25 т/ч CaF2 и 0,25 т/ч CaHPO4. 80,8 суспензии (3) фильтруют, отделяя 1,2 т/ч влажного осадка (3), который направляют на стадию обессульфачивания. Часть фильтрата (6,1 т/ч) используют для промывки осадка (1); к оставшимся 73,5 т добавляют 6,5 т/ч свежей воды и направляют этот поток на стадию выщелачивания кремнефторида натрия. Удельный расход фосфатного сырья и серной кислоты на 1 т P2O5 в продукционной кислоте составляет 1,053 т P2O5 и 2,40 т H2SO4 по сравнению с 1,068 и 2,44 т соответственно по прототипу при работе экстракции в аналогичном концентрационном режиме.17.1 t / h of precipitate (1) formed during separation in the first zone of the belt vacuum filter, suspension 1 is washed from phosphoric acid 5.5 t / h of purified circulating water and 6.6 t / h of circulating phosphoric acid are returned to decomposition and 14 t / h of wet sediment (1), the solid phase of which consists of 11.45 tons of calcium sulfate hemihydrate, 0.3 tons of CaF 2 and 0.25 tons of Na 2 SiF 6 . The precipitate is additionally washed with 80 m 3 / h of circulating water (7.5 parts per 1 part CaSO 4 ). In this case, 80.4 t / h of a solution containing 0.25 t of Na 2 SiF 6 and 0.12 t of P 2 O 5 and 13.6 t / h of precipitate (4) are obtained, the solid phase of which consists of a hemihydrate (11, 25 t) calcium fluoride (0.30 t). The solution is treated with 0.4 t / h CaO to a pH value of 7; while 0.25 t / h of CaF 2 and 0.25 t / h of CaHPO 4 are transferred to the solid phase. 80.8 suspensions (3) are filtered, separating 1.2 t / h of wet sludge (3), which is sent to the desulfurization step. A portion of the filtrate (6.1 t / h) is used to wash the precipitate (1); 6.5 t / h of fresh water are added to the remaining 73.5 t and this stream is directed to the leaching stage of sodium cremofluoride. The specific consumption of phosphate feedstock and sulfuric acid per 1 t of P 2 O 5 in production acid is 1,053 t of P 2 O 5 and 2,40 t of H 2 SO 4 compared to 1,068 and 2,44 t of the prototype, respectively, when extraction is carried out in a similar concentration mode.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет сократить расход фосфатного сырья и серной кислоты соответственно на 15-27 кг P2O5 и на 30-40 кг H2SO4 при получении 1 т P2O5 продукционной кислоты. Для установки мощностью 55 тыс.т P2O5 в год, работающей в дигидратном режиме, экономия составит ≈ 1500 т P2O5/год фосфатного сырья и ≈ 1650 т H2SO4/год. Для установки мощностью 70 тыс.т P2O5 в год, работающей в полугидратном режиме, экономия составит по фосфатному сырью ≈ 1000 т P2O5 и 2800 т H2SO4 в год. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает важнейший экологический эффект: исключает вывод из технологического процесса опасных для окружающей среды водорастворимых фторсодержащих соединений.Thus, the proposed method in comparison with the prototype can reduce the consumption of phosphate raw materials and sulfuric acid, respectively, by 15-27 kg of P 2 O 5 and 30-40 kg of H 2 SO 4 when receiving 1 t P 2 O 5 production acid. For a plant with a capacity of 55 thousand tons of P 2 O 5 per year, operating in the dihydrate mode, the savings will be ≈ 1500 tons of P 2 O 5 / year of phosphate raw materials and ≈ 1650 tons of H 2 SO 4 / year. For a plant with a capacity of 70 thousand tons of P 2 O 5 per year, operating in a semi-hydrated mode, the savings on phosphate raw materials will be ≈ 1000 tons of P 2 O 5 and 2800 tons of H 2 SO 4 per year. In addition, the proposed method provides the most important environmental effect: it eliminates the conclusion from the technological process of environmentally hazardous water-soluble fluorine-containing compounds.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95114711/12A RU2145571C1 (en) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | Method of preparing phosphoric acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95114711/12A RU2145571C1 (en) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | Method of preparing phosphoric acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95114711A RU95114711A (en) | 1997-10-10 |
| RU2145571C1 true RU2145571C1 (en) | 2000-02-20 |
Family
ID=20171379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95114711/12A RU2145571C1 (en) | 1995-08-15 | 1995-08-15 | Method of preparing phosphoric acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2145571C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113184817A (en) * | 2021-05-14 | 2021-07-30 | 钟祥市大生化工有限公司 | Diluted phosphoric acid desulfurization production line and method for improving yield of industrial-grade monoammonium phosphate |
-
1995
- 1995-08-15 RU RU95114711/12A patent/RU2145571C1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113184817A (en) * | 2021-05-14 | 2021-07-30 | 钟祥市大生化工有限公司 | Diluted phosphoric acid desulfurization production line and method for improving yield of industrial-grade monoammonium phosphate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4171342A (en) | Recovery of calcium fluoride from phosphate operation waste water | |
| US3551332A (en) | Purification of fluorine-containing industrial waste waters | |
| RU2337879C1 (en) | Method for processing phosphogypsum, containing phosphorous compound and lanthanides | |
| US3725265A (en) | Purification of waste water | |
| CA1117730A (en) | Removal of magnesium and aluminum impurities from wet process phosphoric acid | |
| CN112703260A (en) | Method for recovering lithium values | |
| US5180569A (en) | Process for the production of phosphoric acid and hydrogen fluoride from phosphate rock and fluosilicic acid | |
| JPS62171906A (en) | Removal of impurities from wet process phosphoric acid | |
| CA1088724A (en) | Fluoride-free phosphate reactions | |
| US3792151A (en) | Process for producing phosphoric acid | |
| US4243643A (en) | Metallic ion removal from phosphoric acid | |
| US2799557A (en) | Production of feed grade dicalcium phosphate | |
| CA1045258A (en) | Recovery of fluorine and phosphate values from waste water | |
| US1944048A (en) | Process of purifying phosphates | |
| US3625648A (en) | Recovery of fluorine and p2o5 from dilute aqueous acidic phosphatic solutions | |
| US4118462A (en) | Process for the preparation of purified phosphoric solutions from phosphoric acid | |
| RU2145571C1 (en) | Method of preparing phosphoric acid | |
| CA1045339A (en) | Process and apparatus for purifying wet-processed phosphoric acid | |
| CN105819415A (en) | Phosphorus ore all-resource utilization production method preparing feed calcium hydrophosphate with hydrochloric acid | |
| US4554144A (en) | Removal of magnesium and/or aluminum values from impure aqueous phosphoric acid | |
| JPS5827206B2 (en) | Futsusooganyushinairinsanennoseizohouhou | |
| US4377560A (en) | Process for producing low aluminum content phosphoric acid from high aluminum matrix | |
| CA1115483A (en) | Preparation of monocalcium phosphate and phosphoric acid | |
| US4324774A (en) | Method for the manufacture of defluorinated phosphatic products | |
| US3489510A (en) | Treatment of phosphate rock with acidic substances and to the resulting superphosphate products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070212 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100816 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130727 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130912 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150205 |