RU2336250C2 - Method of obtaining complex fertiliser - Google Patents
Method of obtaining complex fertiliser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336250C2 RU2336250C2 RU2006111047/15A RU2006111047A RU2336250C2 RU 2336250 C2 RU2336250 C2 RU 2336250C2 RU 2006111047/15 A RU2006111047/15 A RU 2006111047/15A RU 2006111047 A RU2006111047 A RU 2006111047A RU 2336250 C2 RU2336250 C2 RU 2336250C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- calcium
- nitric acid
- nitrate
- suspension
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в производстве сложных минеральных удобрений методом азотно-кислотной переработки природных фосфатов.The invention relates to the chemical industry and can be used in the production of complex mineral fertilizers by the method of nitric acid processing of natural phosphates.
В настоящее время сельским хозяйством востребованы сложные удобрения с различным содержанием питательных веществ.Currently, agriculture is in demand for complex fertilizers with different nutrient content.
Известен способ получения азотно-фосфорного удобрения (Позин М.Е. Технология минеральных солей. Т.2, Л.: «Химия», 1974, с.1339-1346), включающий в себя азотно-кислотное вскрытие природного кальцийфосфата с получением азотно-кислотной вытяжки путем кристаллизации нитрата кальция при охлаждении, с последующим отделением осадка нитрата кальция от маточного раствора фильтрацией или центрифугированием, переработку маточного раствора в удобрение известными приемами (гранулирование, приллирование, приготовление тукосмесей).A known method of producing nitrogen-phosphorus fertilizer (Pozin M.E. Technology of mineral salts. T.2, L .: "Chemistry", 1974, S. 1339-1346), including the nitric acid opening of natural calcium phosphate to obtain nitrogen acid extraction by crystallization of calcium nitrate upon cooling, followed by separation of the precipitate of calcium nitrate from the mother liquor by filtration or centrifugation, processing the mother liquor into fertilizer by known methods (granulation, prilling, preparation of fertilizer mixtures).
Недостаток известного способа состоит в том, что получаемое удобрение содержит невысокую долю водорастворимых фосфатов (Р2О5в/р).The disadvantage of this method is that the resulting fertilizer contains a low proportion of water-soluble phosphates (P 2 About 5v / p ).
Наиболее близким по совокупности существующих признаков и по достигаемому результату к предлагаемому является способ получения сложного кальцийсодержащего удобрения с регулируемым соотношением Са:Р2O5, включающий разложение апатита азотной кислотой, выделение части кальция из азотно-кислотной вытяжки при охлаждении с последующим отделением осадка нитрата кальция от маточного раствора и аммонизацию маточного раствора до рН 3÷7, отделение осадка фосфатов кальция от нитратно-фосфатного раствора и переработку последнего в сложные NP или NPK удобрения известными способами - гранулированием, приллированием, приготовлением тукосмесей (патент РФ №2261234, кл. С05В 11/06, опубл. 27.09.05, 2005 г., бюл. №27).The closest in terms of the totality of existing signs and the achieved result to the proposed one is a method for producing a complex calcium-containing fertilizer with an adjustable Ca: P 2 O 5 ratio, including the decomposition of apatite with nitric acid, the separation of part of calcium from the nitric acid extract during cooling, followed by the separation of the precipitate of calcium nitrate from the mother liquor and ammonization of the mother liquor to pH 3 ÷ 7, separation of the precipitate of calcium phosphates from nitrate-phosphate solution and processing of the latter into complex NP and and NPK fertilizer known methods - granulation, prilling, the preparation of mixed fertilizers (RF patent №2261234, cells S05V 11/06, published 27.09.05, 2005 Bulletin №27...).
Недостатком известного способа является низкая фильтруемость осадка фосфатов кальция при разделении аммонизированной суспензии, что затрудняет и удорожает технологический процесс.The disadvantage of this method is the low filterability of the precipitate of calcium phosphates during the separation of the ammoniated suspension, which complicates and increases the cost of the process.
Технической задачей, решаемой заявляемым способом, является устранение данного недостатка, т.е. увеличение скорости фильтруемости осадка фосфатов кальция.The technical problem solved by the claimed method is to eliminate this drawback, i.e. an increase in the rate of filterability of the precipitate of calcium phosphates.
Поставленная технологическая задача решается тем, что в способе получения сложного удобрения, включающем разложение апатита азотной кислотой, выделение части кальция из азотно-кислотной вытяжки при охлаждении с последующим отделением осадка нитрата кальция от маточного раствора, аммонизацию маточного раствора до рН не выше 7, отделение осадка фосфатов кальция от нитратно-фосфатного раствора и переработку последнего в сложные NP или NPK удобрения известными способами, в соответствии с изобретением аммонизацию ведут в две стадии, поддерживая на первой стадии содержание свободной азотной кислоты 0,1÷1,0% мас., а на второй стадии поддерживая рН 4,0÷5,5.The stated technological problem is solved in that in the method for producing complex fertilizer, including the decomposition of apatite with nitric acid, the separation of calcium from the nitric acid extract during cooling, followed by separation of the precipitate of calcium nitrate from the mother liquor, ammonization of the mother liquor to pH no higher than 7, separation of the precipitate calcium phosphates from nitrate-phosphate solution and processing of the latter into complex NP or NPK fertilizers by known methods, in accordance with the invention, the ammonization is carried out in two stages, supporting -hand in the first step the content of free nitric acid 0.1 ÷ 1.0% wt., and in a second step maintaining the pH at 4.0 ÷ 5.5.
Степень выделения кальция поддерживают в пределах 25-65% от поступающего на аммонизацию. Время пребывания аммонизированной суспензии на второй стадии составляет 30-60 минут, температуру в процессе аммонизации поддерживают в пределах 60-90°С.The degree of calcium excretion is maintained in the range of 25-65% of the incoming for ammonization. The residence time of the ammoniated suspension in the second stage is 30-60 minutes, the temperature during the ammonization process is maintained within 60-90 ° C.
Увеличение производительности фильтрования объясняется следующими факторами. На первой стадии аммонизации происходит нейтрализация основной части свободной азотной кислоты, при этом, однако, поддерживается ее остаток, достаточный, чтобы предотвратить образование осадков. Таким образом, аммонизация на второй ступени проводится в условиях, исключающих образование растворов высокой степени пересыщения по фосфатам кальция. Поскольку осаждение фосфатов кальция происходит в условиях низкой степени пересыщения, образуются крупнокристаллические легкофильтрующиеся осадки. Образованию крупнокристаллических осадков также способствует увеличение продолжительности процесса аммонизации.The increase in filtering performance is due to the following factors. At the first stage of ammonization, the main part of free nitric acid is neutralized, however, its residue is maintained sufficient to prevent the formation of precipitation. Thus, the second stage ammonization is carried out under conditions that exclude the formation of solutions of a high degree of supersaturation with calcium phosphates. Since the precipitation of calcium phosphates occurs under conditions of a low degree of supersaturation, coarse crystalline precipitates are easily formed. The formation of coarse-grained precipitates is also promoted by an increase in the duration of the ammonization process.
Исходными веществами являются природное сырье апатитовый концентрат (ГОСТ 22275-90) и промышленные среды, образующиеся в технологии азотно-кислотного разложения апатитового концентрата (Комплексная азотно-кислотная переработка фосфатного сырья. /Под ред. А.Л.Гольдинова, Б.А.Копылева. Л.: Химия, 1982, стр.122).The starting materials are natural raw materials apatite concentrate (GOST 22275-90) and industrial environments formed in the technology of nitric acid decomposition of apatite concentrate (Complex nitric acid processing of phosphate raw materials. / Ed. By A.L. Goldinova, B.A. Kopyleva L .: Chemistry, 1982, p. 122).
Пример 1Example 1
При азотно-кислотном разложении 1000 г апатитового концентрата с последующим охлаждением азотно-кислотной вытяжки до температуры плюс 4 градуса, отделением и промывкой кристаллов нитрата кальция получают 3092 г маточного раствора, содержащего 12,5% Р2О5 и 4,7% Са. Степень выделения кальция 60%.With nitric acid decomposition of 1000 g of apatite concentrate, followed by cooling of the nitric acid extract to a temperature of + 4 degrees, separation and washing of crystals of calcium nitrate, 3092 g of a mother liquor containing 12.5% P 2 O 5 and 4.7% Ca are obtained. The degree of calcium excretion is 60%.
Маточный раствор аммонизируют при температуре 80°С с использованием газообразного аммиака в две стадии: на первой стадии поддерживая содержание свободной азотной кислоты 0,5% мас., на второй поддерживая рН 4,7. Получают 3379 г аммонизированной суспензии, которую разделяют на вакуум-фильтре. Поверхность фильтрования - 113 см2, вакуум 0,4 кг/см2, фильтровальная ткань - полипропилен (арт.56050).The mother liquor is ammoniated at a temperature of 80 ° C using gaseous ammonia in two stages: at the first stage, the content of free nitric acid is maintained at 0.5% by weight, and at the second, the pH is maintained at 4.7. 3379 g of an ammoniated suspension are obtained, which are separated on a vacuum filter. The filtering surface is 113 cm 2 , the vacuum is 0.4 kg / cm 2 , the filter cloth is polypropylene (Ref. 5650).
Производительность фильтрования (Wф) рассчитывали по формуле:Filtration performance (Wf) was calculated by the formula:
где Мс - масса суспензии, взятой на фильтрование, т;where MS is the mass of the suspension taken for filtration, t;
S - площадь фильтра, м2;S is the filter area, m 2 ;
τ - время фильтрации, час.τ is the filtration time, hours.
При этом получают 2574 г раствора (фильтрата), содержащего 14,2% азота, 7,2% Р2О5 и 0,03% Ca, и 805 г влажного осадка фосфатов кальция, содержащего 7,3% азота, 24,8% Р2О5 и 18,0% Ca. Производительность фильтрования по суспензии (без учета вспомогательных операций) составляет 10,3 т/м2 час.In this case, 2574 g of a solution (filtrate) containing 14.2% nitrogen, 7.2% P 2 O 5 and 0.03% Ca, and 805 g of a wet precipitate of calcium phosphates containing 7.3% nitrogen, 24.8 are obtained. % P 2 O 5 and 18.0% Ca. Suspension filtration performance (excluding auxiliary operations) is 10.3 t / m 2 hour.
Осадок фосфатов кальция промывают на фильтре и сушат. При этом получают 983 г промывных вод, содержащих 4,9% азота и 2,5% Р2О5, и 440 г сухого продукта, содержащего 2,2% азота, 39,8% Р2O5 и 33,0% Са, 6% F.The calcium phosphate precipitate is washed on a filter and dried. In this case, 983 g of wash water containing 4.9% nitrogen and 2.5% P 2 O 5 and 440 g of dry product containing 2.2% nitrogen, 39.8% P 2 O 5 and 33.0% are obtained Ca, 6% F.
Расчетный состав осадка, мас.%: CaHPO4 - 46, Ca3(PO4)г - 35, CaF2 - 12, NH4NO3 - 6, Н2О - 1.The calculated composition of the precipitate, wt.%: CaHPO 4 - 46, Ca 3 (PO 4 ) g - 35, CaF 2 - 12, NH 4 NO 3 - 6, Н 2 О - 1.
Анализ полученных продуктов проводился согласно методикам, приведенным в нормативной документации на удобрения:The analysis of the obtained products was carried out according to the methods given in the regulatory documentation for fertilizers:
- массовая доля кальция - по ГОСТ 24596.4 комплексонометрическим методом;- mass fraction of calcium - according to GOST 24596.4 complexometric method;
- массовая доля фосфатов в пересчете на оксид фосфора - ГОСТ 2085.2-75 «Удобрения минеральные. Методы анализа» дифференциальным фотометрическим методом по образованию желто-окрашенного фосфорнованадиевомолибденового комплекса;- mass fraction of phosphates in terms of phosphorus oxide - GOST 2085.2-75 “Mineral fertilizers. Analysis Methods ”by differential photometric method for the formation of a yellow-colored phosphorovanadium-molybdenum complex;
- массовая доля воды - по ГОСТ 20851.4, разд.1;- mass fraction of water - according to GOST 20851.4, section 1;
- массовая доля азота аммонийного - по ГОСТ 30181.1-94;- mass fraction of ammonium nitrogen - according to GOST 30181.1-94;
- массовая доля азота нитратного - расчетным методом по разности между суммарной массовой долей аммонийного и нитратного азота в удобрении, определенного по ГОСТ 30181.1-94;- mass fraction of nitrate nitrogen - by the calculation method according to the difference between the total mass fraction of ammonium and nitrate nitrogen in the fertilizer, determined according to GOST 30181.1-94;
- массовая доля свободной азотной кислоты - расчетным методом по разности титрований суммы свободных кислот и фосфорной кислоты (ГОСТ 20851.2-75). Массовая доля фосфорной кислоты определялась расчетно по содержанию водорастворимых фосфатов в пробе;- mass fraction of free nitric acid - by the calculation method for the difference in titrations of the sum of free acids and phosphoric acid (GOST 20851.2-75). The mass fraction of phosphoric acid was determined calculated by the content of water-soluble phosphates in the sample;
- массовая доля фторид-иона - по ГОСТ 24596.7-81.- mass fraction of fluoride ion - according to GOST 24596.7-81.
Пример 2Example 2
Проводят серию аналогичных опытов, в которых изменяют содержание свободной азотной кислоты на первой стадии аммонизации и рН на второй стадии. В таблице 1 приведены результаты опытов, в том числе опыт по примеру 1 (п.1) и опыт по прототипу (п.2).A series of similar experiments is carried out in which the content of free nitric acid in the first stage of ammonization is changed and the pH in the second stage. Table 1 shows the results of the experiments, including the experience of example 1 (p. 1) and the experience of the prototype (p. 2).
Из представленных данных следует, что заявляемый способ аммонизации в две стадии с содержанием свободной азотной кислоты на первой стадии 0,1÷1,0 мас.%, и рН на второй стадии 4,0÷5,5 обеспечивает высокую производительность фильтрования осадка фосфатов кальция. Производительность фильтрования аммонизированной суспензии по предлагаемому способу более чем в 10 раз превышает производительность фильтрования аммонизированной суспензии, полученной в опыте по прототипу.From the presented data it follows that the inventive method of ammonization in two stages with a content of free nitric acid in the first stage of 0.1 ÷ 1.0 wt.%, And a pH in the second stage of 4.0 ÷ 5.5 provides a high performance filtering precipitate of calcium phosphates . The filtering performance of the ammoniated suspension by the proposed method is more than 10 times higher than the filtering performance of the ammoniated suspension obtained in the prototype experiment.
Пример 3Example 3
Проводят серию аналогичных примеру 1 опытов, в которых изменяют степень выделения кальция, время пребывания аммонизированной суспензии на второй стадии и температуру аммонизации. Результаты приведены в таблице 2.A series of experiments similar to Example 1 was carried out, in which the degree of calcium evolution, the residence time of the ammoniated suspension in the second stage, and the temperature of ammonization were changed. The results are shown in table 2.
При степени выделения кальция ниже 25% и выше 65% фильтруемость суспензии падает (опыты 7, 8). При времени пребывания суспензии на второй стадии аммонизации меньше 30 минут фильтруемость падает. Увеличение времени пребывания суспензии больше 60 минут не приводит к дополнительному положительному эффекту (опыты 9, 10). При температуре аммонизации менее 60°С фильтруемость падает, повышение температуры выше 90°С осложняет проведение технологического процесса.When the degree of calcium release is below 25% and above 65%, the filterability of the suspension decreases (experiments 7, 8). When the residence time of the suspension in the second stage of ammonization is less than 30 minutes, the filterability decreases. An increase in the residence time of the suspension for more than 60 minutes does not lead to an additional positive effect (experiments 9, 10). At an ammonization temperature of less than 60 ° C, filterability decreases, an increase in temperature above 90 ° C complicates the process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006111047/15A RU2336250C2 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Method of obtaining complex fertiliser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006111047/15A RU2336250C2 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Method of obtaining complex fertiliser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006111047A RU2006111047A (en) | 2007-10-27 |
RU2336250C2 true RU2336250C2 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=38955326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006111047/15A RU2336250C2 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Method of obtaining complex fertiliser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2336250C2 (en) |
-
2006
- 2006-04-06 RU RU2006111047/15A patent/RU2336250C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАБКИН В.В. и др. Фосфорные удобрения России. - М.: ТОО «Агрохим-принт», 1995, с.178, 255-258, 262. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006111047A (en) | 2007-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US1836672A (en) | Method of leaching phosphate rock | |
US3956464A (en) | Preparation of phosphates | |
CN106745156B (en) | A kind of method of decomposing phosphorite by using nitric acid coproduction potassium nitrate and nitric acid phosphorus potassium complex fertilizer | |
CN103011122B (en) | Method for producing water-soluble potassium ammonium phosphate from wet-process phosphoric acid | |
CN114436229A (en) | Preparation method for preparing phosphoric acid and byproduct nitrophosphate fertilizer from phosphorite | |
CN114572948A (en) | Method for reducing content of impurity metals in ammonium phosphate as raw material for ferric phosphate production | |
CN217350773U (en) | System for coproduction iron phosphate through nitrophosphate fertilizer device | |
US3785797A (en) | Production of nitrophosphate fertilizer | |
RU2336250C2 (en) | Method of obtaining complex fertiliser | |
CN217350771U (en) | System for coproduction phosphoric acid through nitrophosphate fertilizer device | |
US3323863A (en) | Ammonium phosphate fertilizer process | |
US3245777A (en) | Method of making phosphate fertilizer | |
US4248843A (en) | Treatment of phosphoric acid | |
US3388966A (en) | Ammonium phosphate preparation | |
CN116443832A (en) | Method, product and system for co-producing ferric phosphate through nitrophosphate device | |
RU2509724C1 (en) | Method of producing highly pure calcium carbonate and nitrogen-sulphate fertiliser during complex processing of phosphogypsum | |
US3582313A (en) | Production of nitrophosphate fertilizer,ammonium nitrate,and calcium sulfate or calcium carbonate | |
US3726660A (en) | Nitrophosphate fertilizer production | |
US4169882A (en) | Purification of phosphoric acid with oxalic acid | |
US4409194A (en) | Method of separating magnesium from wet process superphosphoric acid | |
RU2812559C1 (en) | Method of producing monoammonium phosphate | |
US3115390A (en) | Method for preparing diammonium phosphate, starting from phosphoric acid produced by the wet process | |
RU2785813C1 (en) | Method for production of monopotassium phosphate | |
WO2023246540A1 (en) | Method for iron phosphate co-production by means of nitrophosphate fertilizer apparatus, product and system | |
US3429686A (en) | Method of precipitating calcium sulfate from an acidulated phosphate rock slurry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180407 |