RU2475450C1 - Способ переработки фосфогипса - Google Patents
Способ переработки фосфогипса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475450C1 RU2475450C1 RU2011147919/05A RU2011147919A RU2475450C1 RU 2475450 C1 RU2475450 C1 RU 2475450C1 RU 2011147919/05 A RU2011147919/05 A RU 2011147919/05A RU 2011147919 A RU2011147919 A RU 2011147919A RU 2475450 C1 RU2475450 C1 RU 2475450C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- phosphoric acid
- mixing
- dicalcium phosphate
- processing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к переработке фосфогипса. Способ обработки фосфогипса включает смешение фосфогипса и 42% фосфорной кислоты в присутствии реагента для поддержания рН в интервале 6,8-7,2 при постоянном перемешивании и отделение осадка дикальцийфосфата от жидкой фазы. В качестве реагента для поддержания рН используют водный раствор аммиака. Компоненты подают на смешение при следующем соотношении, мас.%: фосфогипс - 65,0, фосфорная кислота -31,0, водный раствор аммиака (в пересчете на аммиак) - 4,0. Причем перемешивание осуществляют при температуре не более 80°С. Использование изобретения повышает глубину переработки фосфогипса, обеспечивает получение двух товарных продуктов - кормового дикальцийфосфата и сульфата аммония, снижает себестоимость и время получения продуктов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к переработке фосфогипса - отхода производства минеральных удобрений, и может быть использовано для получения азотного минерального удобрения и кормовой добавки для животных и птиц.
Известен способ получения кормового дикальцийфосфата, включающий обработку фосфогипса фосфатным раствором, фильтрацию и сушку готового продукта, причем процесс проводят в две стадии: на первой стадии предварительно прокаленный фосфогипс обрабатывают щелочным карбонатсодержащим реагентом до рН 9,15-10, на второй стадии полученную меловую пульпу смешивают с предварительно очищенной экстракционной фосфорной кислотой до рН 5,4-6. Изобретение позволяет сократить длительность процесса и повысить качество готового продукта до содержания Р2O5усв 48,1-49% при снижении содержания F до 0,2% [патент RU 2149828, 2000 г.].
Известен способ переработки сульфит-бисульфитных растворов, который включает обработку раствора сульфатным реагентом с получением сульфатов аммония и щелочных металлов, кристаллизацию и сушку готового продукта, в котором сульфит-бисульфитный раствор в присутствии аммиака или другого щелочного реагента смешивают с сульфатом кальция при мольном отношении SO3 р-ра к CaSO4, равном 1:1-1,5, температуре 20-60°С и рН 6,0-7,5 и фильтруют, а в качестве сульфата кальция используют природный гипс, фосфогипс или фосфополугидрат. Изобретение упрощает процесс, исключает расход серной кислоты и греющего пара [патент RU 2174954, 2001 г.].
Известен способ обработки фосфогипса, включающий карбонизацию фосфогипса, растворение карбонатного осадка, отделение стронций-редкоземельного концентрата от жидкой фазы, углекислотную конверсию азотнокислого раствора, при этом растворение ведут путем последовательной обработки карбонатного осадка свежим раствором азотнокислого аммония при его расходе 200-400% от стехиометрии на углекислый кальций в 9-15 стадий и времени обработки на каждой стадии 10-20 минут [авторское свидетельство СССР 779365, 1980 г.].
Наиболее близким аналогом изобретения является способ получения дикальцийфосфата, заключающийся в том, что проводят обработку фосфогипса фосфорной кислотой в присутствии гидроксида кальция или натрия при рН 7-11 и концентрации Р2О5 0,7-2,752 г/л до установления равновесия [авторское свидетельство СССР 829559, 1981 г.]. Недостатками данного способа являются использование дорогостоящего натриевого гидроксида, длительность процесса (до установления равновесия 8-15 час) и низкое качество получаемого продукта - 32-41% Р2О5 и 0,45-0,5% F, вследствие чего продукт не может быть использован в качестве кормового из-за высокого содержания фтора.
Задачей изобретения является разработка способа комплексной промышленной переработки фосфогипса.
Технический результат при использовании изобретения - повышение глубины переработки фосфогипса с получением двух товарных продуктов, соответствующих ГОСТам, - кормового преципитата (дикальцийфосфата) и сульфата аммония, снижение себестоимости и времени получения продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки фосфогипса, включающем смешение фосфогипса и фосфорной кислоты в присутствии реагента для поддержания рН при постоянном перемешивании, отделение осадка дикальцийфосфата от жидкой фазы, согласно изобретению в качестве реагента для поддержания рН в интервале 6,8-7,2 используют водный раствор аммиака, в качестве фосфорной кислоты используют 42% фосфорную кислоту, при этом компоненты подают на смешение при следующем соотношении, мас.%:
фосфогипс | 65,0 |
фосфорная кислота | 31,0 |
водный раствор аммиака | |
(в пересчете на аммиак) | 4,0 |
а перемешивание осуществляют при температуре не более 80°С. При этом перемешивание осуществляют при температуре 60-75°С в течение 20-30 минут, а полученный в жидкой фазе сульфат аммония используют как готовое жидкое азотное удобрение или перерабатывают по технологии получения гранул.
Предлагаемый способ переработки фосфогипса осуществляется следующим образом. В реактор с мешалкой подают на смешение фосфогипс в количестве 65 масс.%, 42% ортофосфорную кислоту в количестве 31 масс.% и для поддержания рН смеси в интервале 6,8-7,2 аммиак водный в количестве 4 масс.%, перемешивание компонентов осуществляют при температуре не выше 80°С, причем оптимальным режимом является перемешивание при температуре 60-75°С в течение 20-30 минут. При смешении компонентов протекает следующая реакция:
(3CaSO4+CaHPO4)+3H3PO4+6NH3+8H2O=(4CaHPO4·2H2O)+3(NH4)2SO4
В результате конверсии в реакторе образовываются две соли с четким разделом фаз: в осадке нерастворимая соль дикальцийфосфата СаНРО4, а в жидкой фазе - соль сульфата аммония, имеющая хорошую растворимость. Дикальцийфосфат используют как кормовую добавку для животных и птиц, которая совместима со всеми кормами и кормовыми примесями, а полученный в жидкой фазе сульфат аммония используют как готовое жидкое азотное удобрение или перерабатывают по технологии получения гранул.
Необходимо отметить, что при обработке фосфогипса фосфорной кислотой и применения аммиака для создания нейтрального показателя рН смеси 6,8-7,2, происходит глубокая конверсия процессов, позволяющая связать имеющиеся в фосфогипсе фосфаты (FePO4, Са3(PO4)2, Na3PO4, K3РО4), с другой стороны, извлечь сульфаты из фосфогипса, а также позволяет снизить требования по чистоте применяемой ортофосфорной кислоты. Содержание в фосфогипсе таких вредных элементов, как фтор в количестве 0,018% масс., оксид свинца в количестве 0,0011% масс., оксид мышьяка в количестве 0,00036% масс., позволяет получить чистый дикальцийфосфат, соответствующий требованиям ГОСТ 23999-80. Присутствие аммиака с целью поддержания показателя рН в диапазоне 6,8-7,2 обуславливает полное превращение смешиваемых компонентов, при рН более 7,5 возрастают потери аммиака, при рН менее 6,0 дикальцийфосфат переходит в двойной суперфосфат.
Сущность изобретения и достигаемый технический результат поясняются следующими примерами его осуществления.
Пример №1. В соответствии с изобретением в смеситель подавалась навеска фосфогипса в количестве 1,1 кг (65,0% масс.), с естественной влажностью 15,0%, ортофосфорная кислота концентрации 42,0% в количестве 690,0 мл (31,0% масс.). При постоянном перемешивании смеси в течение 30 мин в смесь добавлялся водный аммиак концентрации 10,0% в количестве 670,0 мл (4,0% масс. в пересчете на NH3) при температуре 65-75°С до достижения рН смеси до значения 6,8-7,2. Обязательным условием добавления аммиака является температура смеси не выше 80,0°С. В результате в смесителе образовывается четко выраженный нерастворимый осадок на дне и водная фаза раствора. Для приготовления смеси использовался фосфогипс следующего состава: СаО - 33.0% и SO3 - 58.8%, экстракционная ортофосфорная кислота по ГОСТ 6552-80, и аммиак водный NH3H2O по ГОСТ 9-92. При оценке свойств способа и продуктов применяли прямые измерения (время конверсии, рН). По достижении показателя рН 6,8-7,2, жидкая фаза и нерастворимый остаток разделялись и анализировались. Физико-химические свойства продукта дикальцийфосфата определяли по ГОСТ 24592.2 и ГОСТ 24596.4, сульфата аммония по ГОСТ 30181.6 и ТУ 2186-679-00209438-05. Технологические параметры и состав продукта представлены в таблице.
Пример №2. В соответствии с изобретением в смеситель подавалась навеска фосфогипса в количестве 1,1 кг (65,0% масс.), с естественной влажностью 15,0%, ортофосфорная кислота концентрации 50,0% в количестве 400,0 мл, (31,0% масс.). Далее способ осуществляли аналогично примеру 1. Технологические параметры и состав продукта представлены в таблице.
Как видно из таблицы, при увеличении процентной концентрации фосфорной кислоты при сохранении ее массового содержания в смеси (пример №2), не происходит полного превращения компонентов в нерастворимом осадке (дикальцийфосфате). Низкое значение Р2О5 и высокое значение СаО не соответствует требованиям ГОСТ на дикальцийфосфат.
Пример №3. В соответствии с изобретением в смеситель подавалась навеска фосфогипса в количестве 1,1 кг (65,0% масс.), с естественной влажностью 15,0%, ортофосфорная кислота концентрации 83,0% в количестве 190,0 мл, плотностью 1,67 г/см3 (31,0% масс.). Далее способ осуществляли аналогично примеру 1. Технологические параметры и состав продукта представлены в таблице.
Как видно из таблицы, при дальнейшем увеличении процентной концентрации фосфорной кислоты при сохранении ее массового содержания (пример №3) реакция не идет. Как следствие, в смеси отсутствует граница раздела нерастворимого осадка и жидкой фазы.
Таким образом, оптимальными параметрами для получения продуктов (дикальцийфосфата и сульфата аммония), соответствующих требованиям ГОСТ, являются концентрации, массовые содержания и условия приготовления смеси по условиям примера №1.
Claims (3)
1. Способ обработки фосфогипса, включающий смешение фосфогипса и фосфорной кислоты в присутствии реагента для поддержания рН при постоянном перемешивании, отделение осадка дикальцийфосфата от жидкой фазы, отличающийся тем, что в качестве реагента для поддержания рН в интервале 6,8-7,2 используют водный раствор аммиака, в качестве фосфорной кислоты используют 42% фосфорную кислоту, при этом компоненты подают на смешение при следующем соотношении, мас.%:
фосфогипс 65,0
фосфорная кислота 31,0
водный раствор аммиака (в пересчете на аммиак) 4,0,
а перемешивание осуществляют при температуре не более 80°С.
а перемешивание осуществляют при температуре не более 80°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемешивание осуществляют при температуре 60-75°С в течение 20-30 минут.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что полученный в жидкой фазе сульфат аммония используют как готовое жидкое азотное удобрение или перерабатывают по технологии получения гранул.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147919/05A RU2475450C1 (ru) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | Способ переработки фосфогипса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147919/05A RU2475450C1 (ru) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | Способ переработки фосфогипса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2475450C1 true RU2475450C1 (ru) | 2013-02-20 |
Family
ID=49120945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147919/05A RU2475450C1 (ru) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | Способ переработки фосфогипса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2475450C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5158594A (en) * | 1982-10-25 | 1992-10-27 | Oxford Ronald E | Granulated nitrogen-phosphorus-potassium-sulfur fertilizer from waste gypsum slurry |
RU2149828C1 (ru) * | 1999-07-01 | 2000-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Эковита" | Способ получения кормового дикальцийфосфата |
RU2243196C1 (ru) * | 2004-01-12 | 2004-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Проф. Я.В. Самойлова" | Способ переработки фосфорсодержащих отходов на минеральные удобрения |
EA015407B1 (ru) * | 2009-06-04 | 2011-08-30 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Профессора Я.В. Самойлова" | Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и карбонат кальция |
-
2011
- 2011-11-24 RU RU2011147919/05A patent/RU2475450C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5158594A (en) * | 1982-10-25 | 1992-10-27 | Oxford Ronald E | Granulated nitrogen-phosphorus-potassium-sulfur fertilizer from waste gypsum slurry |
RU2149828C1 (ru) * | 1999-07-01 | 2000-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Эковита" | Способ получения кормового дикальцийфосфата |
RU2243196C1 (ru) * | 2004-01-12 | 2004-12-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Проф. Я.В. Самойлова" | Способ переработки фосфорсодержащих отходов на минеральные удобрения |
EA015407B1 (ru) * | 2009-06-04 | 2011-08-30 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Профессора Я.В. Самойлова" | Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и карбонат кальция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103787293A (zh) | 一种用湿法磷酸制备磷酸二氢钠的方法 | |
CN104211485B (zh) | 生产结晶状磷酸二氢钾和硝酸钾大量元素水溶肥的方法 | |
CN106745156B (zh) | 一种硝酸分解磷矿联产硝酸钾及硝酸磷钾复合肥的方法 | |
CN103073041A (zh) | 一种硝酸分解磷矿生产水溶性二水硝酸钙联产磷酸的方法 | |
CN105197905A (zh) | 萃取磷矿联产饲料级磷酸二氢钙及工业级磷铵的生产方法 | |
CN106744764B (zh) | 一种生产磷酸二氢钾的方法 | |
RU2368567C1 (ru) | Способ получения пищевых фосфатов аммония | |
CN103864039B (zh) | 脱氟磷酸联产工业级磷酸二氢铵和饲料级磷酸钙盐的方法 | |
CN103864043B (zh) | 脱氟湿法磷酸联产饲料级磷酸钙盐及磷酸二氢钾的方法 | |
RU2475450C1 (ru) | Способ переработки фосфогипса | |
CN110395702B (zh) | 湿法磷酸联产磷酸二氢铵和饲料级磷酸氢钙的方法 | |
MacIntire et al. | Reactivity between Dolomite and Super phosphate Components | |
US20230303400A1 (en) | Method For Manufacturing Ammonium Sulphate And Calcium Carbonate From Phosphogypsum | |
RU2720285C1 (ru) | Способ получения кислых фосфатов кальция | |
CN108975374B (zh) | 利用磷石膏制备硝酸钙的方法和硝酸钙 | |
RU2509724C1 (ru) | Способ получения высокочистого углекислого кальция и азотно-сульфатного удобрения в процессе комплексной переработки фосфогипса | |
Alimov et al. | The insoluble part of phosphorus fertilizers, obtained by processing of phosphorites of central kyzylkum with partially ammoniated extraction phosphoric acid | |
EP0100870B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Calciummonohydrogenphosphatdihydrat | |
RU2680269C1 (ru) | Способ переработки фосфогипса на азотно-фосфорное удобрение | |
RU2507154C1 (ru) | Способ получения очищенного раствора нитрата кальция | |
CN111689875B (zh) | 一种利用湿法磷酸渣生产饲料级磷酸脲的方法 | |
RU2240992C1 (ru) | Способ получения сложных удобрений | |
CN108946689A (zh) | 一种磷酸二氢钾的生产方法 | |
CN106564925B (zh) | 一种无机酸偶合硫酸盐分解磷矿制备硫酸钙晶须和磷复肥的方法 | |
RU2404947C1 (ru) | Способ получения сложных удобрений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131125 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160410 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160706 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201125 |