RU2616061C1 - Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate - Google Patents
Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2616061C1 RU2616061C1 RU2016112592A RU2016112592A RU2616061C1 RU 2616061 C1 RU2616061 C1 RU 2616061C1 RU 2016112592 A RU2016112592 A RU 2016112592A RU 2016112592 A RU2016112592 A RU 2016112592A RU 2616061 C1 RU2616061 C1 RU 2616061C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrochloric acid
- phosphate
- phosphates
- unit
- leaching
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/26—Phosphates
- C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/01—Treating phosphate ores or other raw phosphate materials to obtain phosphorus or phosphorus compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D1/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/02—Preparation of sulfates from alkali metal salts and sulfuric acid or bisulfates; Preparation of bisulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D1/00—Fertilisers containing potassium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области химической технологии, в частности к установке для комбинированного получения фосфатных солей, например дикальцийфосфата и/или трикальцийфосфата, и сульфата калия.The present invention relates to the field of chemical technology, in particular to a plant for the combined production of phosphate salts, for example dicalcium phosphate and / or tricalcium phosphate, and potassium sulfate.
Фосфатные соли и сульфат калия являются широко востребованными продуктами на современном рынке минеральных удобрений. Первые применяются для производства различных фосфорных удобрений, а сульфат калия сам по себе представляет калийное нехлорсодержащее удобрение. Поэтому разработка эффективного и высокорентабельного оборудования для их производства представляется актуальной темой современной химической технологии.Phosphate salts and potassium sulfate are widely demanded products in the modern market of mineral fertilizers. The former are used for the production of various phosphate fertilizers, and potassium sulfate in itself is a non-chlorine potash fertilizer. Therefore, the development of effective and highly profitable equipment for their production seems to be an urgent topic of modern chemical technology.
На настоящий момент известно достаточно большое количество работ, раскрывающих получение фосфатных солей посредством разложения фосфатной руды с использованием соляной кислоты. Так, например, в авторском свидетельстве SU 1470663 описано получение дикальцийфосфата в результате разложения фосфатного сырья 35%-соляной кислотой при скорости подачи последней 0,24-0,60 кг/ч на 100 г фосфорита в водной суспензии при температуре 35-40 С. Из документов SU 842083 и SU 994457 известно получение сложных удобрений из фосфорсодержащего сырья разложением его соляной кислотой, предусматривающее использование для этого разбавленной соляной кислоты (1-4%). Однако во всех этих работах не рассматривается источник соляной кислоты и не раскрывается оборудование для проведения процесса.To date, a fairly large number of works are known that disclose the production of phosphate salts by the decomposition of phosphate ore using hydrochloric acid. So, for example, the copyright certificate SU 1470663 describes the production of dicalcium phosphate by decomposing phosphate raw materials with 35% hydrochloric acid at a feed rate of the latter of 0.24-0.60 kg / h per 100 g of phosphorite in an aqueous suspension at a temperature of 35-40 C. From documents SU 842083 and SU 994457 it is known to obtain complex fertilizers from phosphorus-containing raw materials by decomposing it with hydrochloric acid, involving the use of dilute hydrochloric acid (1-4%) for this. However, in all these works the source of hydrochloric acid is not considered and the equipment for carrying out the process is not disclosed.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является установка для производства фосфатов, содержащая узел солянокислотного выщелачивания, аппарат для подготовки раствора для нейтрализации, узел нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов, фильтр для выделения фосфатов, аппараты для промывки и сушки фосфатов (см. Джафаров И.Ф. Производство преципитата. Москва, Изд-во «Пищевая промышленность», 1975, С. 5-57). Известная установка предназначена для получения дикальцийфосфата, применяемого в качестве кормового фосфата, из костного шрота методом солянокислотного выщелачивания. При этом узел солянокислотного выщелачивания выполнен в виде реакторов (мацерационных аппаратов), последовательно объединенных в каскады (группы) или батареи спутным потоком соляной кислоты и продуктов солянокислотного выщелачивания, а узел нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов выполнен в виде нескольких реакторов (преципитаторов), последовательно объединенных друг с другом для обеспечения непрерывности процесса и снабженных емкостью для сбора и усреднения состава пульпы фосфатов, аппарат для подготовки раствора для нейтрализации является аппаратом для подготовки известкового молока, что позволяет хорошо перерабатывать высококачественное фосфатное сырье (костный шрот) без использования дополнительных устройств для разделения твердой и жидкой фаз на стадии выщелачивания (полутвердые органические отходы удаляются из реакторов вакуумным отсасыванием). Однако из-за отсутствия подобных устройств при подаче в переработку фосфатной руды, особенно руд низкого качества, твердые отходы выщелачивания засоряют реакторы блока нейтрализации и осаждения фосфатов, а затем и сам продукт - фосфатные соли. Это ограничивает производительность и область применения известной установки. Кроме того, для работы установки требуется внешний источник соляной кислоты - привозная соляная кислота, требуемое количество которой не всегда доступно технически и логистически, последнее удорожает производство фосфатов и также ограничивает ее область применения.Closest to the claimed invention is a plant for the production of phosphates containing a hydrochloric acid leaching unit, an apparatus for preparing a solution for neutralization, a unit for neutralizing the liquid phase and precipitating phosphates, a filter for separating phosphates, apparatus for washing and drying phosphates (see Jafarov I.F. Production of precipitate. Moscow, Food Industry Publishing House, 1975, S. 5-57). The known installation is designed to produce dicalcium phosphate, used as feed phosphate, from bone meal by the method of hydrochloric acid leaching. In this case, the hydrochloric acid leaching unit is made in the form of reactors (maceration devices), sequentially combined into cascades (groups) or batteries by a satellite stream of hydrochloric acid and hydrochloric acid leaching products, and the unit for neutralizing the liquid phase and phosphate precipitation is made in the form of several reactors (precipitators), in series combined with each other to ensure the continuity of the process and equipped with a tank for collecting and averaging the composition of the pulp of phosphates, an apparatus for preparing a solution for neutral lysation is an apparatus for the preparation of milk of lime, which allows good processing of high-quality phosphate raw materials (bone meal) without the use of additional devices for the separation of solid and liquid phases at the leaching stage (semi-solid organic waste is removed from the reactor by vacuum suction). However, due to the lack of such devices when phosphate ore, especially low quality ores, is sent to the processing, solid leaching waste clogs the reactors of the phosphate neutralization and precipitation unit, and then the product itself - phosphate salts. This limits the performance and scope of the known installation. In addition, the installation requires an external source of hydrochloric acid - imported hydrochloric acid, the required amount of which is not always technically and logistically available, the latter increases the cost of phosphate production and also limits its scope.
Поэтому задача изобретения заключалась в создании установки для разложения фосфатного сырья, включающей в себя блок получения необходимой для процесса соляной кислоты и позволяющей одновременно получать фосфатные соли и сульфат калия.Therefore, the objective of the invention was to create a plant for the decomposition of phosphate raw materials, which includes a unit for the production of hydrochloric acid necessary for the process and allowing to simultaneously obtain phosphate salts and potassium sulfate.
Поставленная задача была решена при помощи разработки новой установки для комбинированного получения фосфатных солей и сульфата калия, включающаяThe problem was solved by developing a new installation for the combined production of phosphate salts and potassium sulfate, including
- блок получения сульфата калия и соляной кислоты из хлорида калия и серной кислоты, который содержит печь для получения сульфата калия, аппарат для получения абгазной соляной кислоты и узел подготовки соляной кислоты для выщелачивания, и- a unit for producing potassium sulfate and hydrochloric acid from potassium chloride and sulfuric acid, which contains a furnace for producing potassium sulfate, an apparatus for producing anhydrous hydrochloric acid and a unit for preparing hydrochloric acid for leaching, and
- блок получения фосфатов из фосфатного сырья, который содержит узел солянокислотного выщелачивания, аппарат для подготовки раствора для нейтрализации, связанный с ним трубопроводной магистралью узел нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов, последовательно установленные за ним и соединенные транспортными магистралями фильтр для выделения фосфатов, узел промывки фосфатов и аппарат для сушки фосфатов,- a unit for producing phosphates from phosphate raw materials, which contains a hydrochloric acid leaching unit, an apparatus for preparing a solution for neutralization, a unit for neutralizing the liquid phase and precipitation of phosphates connected to it by a pipeline, a filter for separating phosphates successively installed behind it and connected by transport lines, a unit for washing phosphates and apparatus for drying phosphates,
причем между узлом солянокислотного выщелачивания и узлом нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов расположен аппарат для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания, который соединен с ними трубопроводными магистралями, а печь для получения сульфата калия через выход по газу соединена трубопроводом с аппаратом для получения абгазной соляной кислоты, а последний соединен трубопроводами через узел подготовки соляной кислоты для выщелачивания с узлом солянокислотного выщелачивания.moreover, between the node of hydrochloric acid leaching and the node of neutralizing the liquid phase and the precipitation of phosphates, there is a device for separating solid and liquid phases after leaching, which is connected to them by pipelines, and the furnace for producing potassium sulfate is connected via a gas outlet to the apparatus for obtaining anhydrous hydrochloric acid and the latter is connected by pipelines through a unit for preparing hydrochloric acid for leaching with a unit for hydrochloric acid leaching.
Основной технический результат настоящего изобретения заключается в возможности получения фосфатов из фосфатного сырья разного качества за счет оптимизации режимов и условий производства, оптимальных для данного сырья, при одновременном получении на установке ценного минерального удобрения - сульфата калия. Кроме того, установка согласно изобретению позволяет существенно снизить затраты на транспортировку необходимого сырья и оптимизировать энергетические затраты.The main technical result of the present invention is the possibility of obtaining phosphates from phosphate raw materials of different quality by optimizing production conditions and conditions that are optimal for this raw material, while at the same time obtaining valuable mineral fertilizer — potassium sulfate — at the installation. In addition, the installation according to the invention can significantly reduce the cost of transporting the necessary raw materials and optimize energy costs.
Предлагаемая согласно изобретению установка предназначена для получения следующих фосфатов: дикальцийфосфата, трикальцийфосфата, их смесей, а также смесей дикальцийфосфата, трикальцийфосфата с минералами, содержащими фосфаты, например с фторапатитом. Для производства фосфатов используется фосфатная руда (фосфорит, апатит) с содержанием пентооксида фосфора более 20%. Заявляемая установка позволяет получить товарный продукт (фосфат) - сухую фосфатную соль при использовании для выщелачивания (разложения фосфатной руды) соляной кислоты, вырабатываемой самой установкой. В предлагаемой установке получение соляной кислоты с использованием серной кислоты приводит к получению ценного бесхлорного калийного удобрения - сульфата калия. Количество абгазной соляной кислоты, необходимой для выщелачивания, прямо пропорционально объему производства сульфата калия, а концентрация ее может достигать 33% по массе, что позволяет подобрать оптимальные режимы выщелачивания в зависимости от вида и качества фосфатного сырья, в частности выбрать оптимальную концентрацию и норму расхода кислоты для большинства видов фосфатного сырья. Введение в установку блока получения сульфата калия и соляной кислоты из хлорида калия и серной кислоты, который содержит печь для получения сульфата калия и аппарат для получения абгазной соляной кислоты, позволяет реализовать производство сульфата калия на установке и получение на ней соляной кислоты для выщелачивания, а введение узла подготовки соляной кислоты для выщелачивания позволяет осуществить подготовку необходимого количества соляной кислоты заданной и оптимальной для сырья концентрации. Наличие при этом в блоке получения фосфатов из фосфатного сырья аппарата для подготовки раствора для нейтрализации и узла нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов позволяет получить требуемый качественный и количественный состав фосфатных солей в продукте фосфате, так же как и введение аппарата для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания. При этом аппарат для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания, фильтр для выделения фосфатов, узел промывки фосфатов обеспечивают высокую чистоту продукта, а аппарат для сушки завершает получение фосфатов в товарном виде. Благодаря указанной совокупности признаков предлагаемая установка обеспечивает получение товарных фосфатов из сырья разного качественного и количественного состава при непрерывности процесса и его высокой производительности.The plant according to the invention is intended for the production of the following phosphates: dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, mixtures thereof, as well as mixtures of dicalcium phosphate, tricalcium phosphate with minerals containing phosphates, for example fluoroapatite. Phosphate ore (phosphorite, apatite) with a phosphorus pentoxide content of more than 20% is used for the production of phosphates. The inventive installation allows you to get a marketable product (phosphate) - dry phosphate salt when used for leaching (decomposition of phosphate ore) hydrochloric acid produced by the installation. In the proposed installation, the production of hydrochloric acid using sulfuric acid leads to the production of a valuable chlorine-free potassium fertilizer - potassium sulfate. The amount of hydrochloric acid required for leaching is directly proportional to the volume of potassium sulfate production, and its concentration can reach 33% by weight, which allows you to choose the optimal leaching regimes depending on the type and quality of phosphate raw materials, in particular, choose the optimal concentration and acid consumption rate for most types of phosphate raw materials. Introduction to the installation of the unit for the production of potassium sulfate and hydrochloric acid from potassium chloride and sulfuric acid, which contains a furnace for producing potassium sulfate and an apparatus for producing anhydrous hydrochloric acid, allows for the production of potassium sulfate in the installation and the production of hydrochloric acid for leaching on it, and the introduction the unit for preparing hydrochloric acid for leaching allows the preparation of the required amount of hydrochloric acid of a predetermined and optimal concentration for the raw material. At the same time, the presence of an apparatus for preparing a solution for neutralization and a unit for neutralizing the liquid phase and precipitation of phosphates in the unit for producing phosphates from phosphate raw materials makes it possible to obtain the required qualitative and quantitative composition of phosphate salts in the phosphate product, as well as the introduction of an apparatus for separating solid and liquid phases after leaching. At the same time, the apparatus for separating solid and liquid phases after leaching, the filter for the separation of phosphates, the phosphate washing unit ensure a high purity of the product, and the drying apparatus completes the production of phosphates in its marketable form. Due to the specified set of features, the proposed installation provides for the production of marketable phosphates from raw materials of different qualitative and quantitative composition with a continuous process and its high productivity.
Таким образом, в отличие от известного уровня техники изобретение впервые позволяет создать установку для производства товарных фосфатов из фосфатного сырья различного качества за счет оптимизации режимов и условий работы применительно к сырью или виду конечного продукта при использовании для выщелачивания фосфатного сырья абгазной соляной кислоты, получаемой в самой установке, и получить при этом новый для таких установок и ценный продукт - сульфат калия. Кроме того, для получения соляной кислоты в заявленной установке используют серную кислоту и хлорид калия, которые представляют собой доступное и дешевое сырье, что позволяет осуществить реализацию указанной установки в промышленных масштабах.Thus, in contrast to the prior art, the invention for the first time allows you to create an installation for the production of marketable phosphates from phosphate raw materials of various quality by optimizing operating conditions and conditions in relation to the raw material or type of the final product when using phosphate raw materials leaching from hydrochloric acid obtained in the installation, and at the same time get a new and valuable product for such installations - potassium sulfate. In addition, to obtain hydrochloric acid in the claimed installation using sulfuric acid and potassium chloride, which are affordable and cheap raw materials, which allows the implementation of this installation on an industrial scale.
Фиг. 1 схематически иллюстрирует конструкцию и работу предлагаемой установки.FIG. 1 schematically illustrates the design and operation of the proposed installation.
Установка для получения фосфатных солей и сульфата калия содержит блок получения фосфатов В, который включает в себя узел солянокислотного выщелачивания 4 с входами по фосфатному сырью и соляной кислоте, аппарат для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания 5, узел нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов 6, аппарат для подготовки раствора для нейтрализации 7, фильтр для выделения фосфатов 8, узел промывки фосфатов 9, аппарат для сушки фосфатов 10, а также блок получения сульфата калия и соляной кислоты А, который содержит печь для получения сульфата калия 1, аппарат для получения абгазной соляной кислоты 2 и узел подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3. При этом выход узла солянокислотного выщелачивания 4 соединен трубопроводом с входом аппарата для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания 5, выход аппарата 5 по твердой фазе является выходом установки по твердому отходу, а его выход по жидкой фазе соединен трубопроводом со входом подачи жидкой фазы выщелачивания блока нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов 6, вход по раствору для нейтрализации блока нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов 6 соединен трубопроводом с выходом аппарата для подготовки раствора для нейтрализации 7, выход узла нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов 6 соединен трубопроводом со входом фильтра для выделения фосфатов 8, выход которого по фильтрату является выходом по жидкому отходу установки, а выход которого по фосфату связан транспортным средством через узел промывки фосфатов 9 с аппаратом для сушки фосфатов 10, выход аппарата 10 является выходом по товарному продукту установки, печь для получения сульфата калия 1 имеет входы по хлориду калия и серной кислоте и выход по продукту, а выход печи 1 по газу соединен трубопроводом со входом аппарата для получения абгазной соляной кислоты 2, аппарат для получения абгазной соляной кислоты 2 имеет также вход для подачи воды, а его выход соединен трубопроводом со входом узла для подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3, второй вход которого является входом по воде, а выход узла для подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3 соединен трубопроводом со входом по соляной кислоте с узлом солянокислотного выщелачивания 4.The installation for the production of phosphate salts and potassium sulfate contains a phosphate production unit B, which includes a hydrochloric
Установка работает следующим образом. Хлорид калия и концентрированную серную кислоту подают в требуемом количестве в печь 1, где в результате высокотемпературной реакции образуется сульфат калия, выводимый из нее по транспортеру, горячие газы, содержащие газообразный хлористый водород, поступают из печи в аппарат для получения абгазной соляной кислоты 2. В аппарате 2 газы охлаждаются, хлористый водород абсорбируются водой, подаваемой в аппарат 2, и накапливается в аппарате 2 в виде соляной кислоты. При достижении абгазной соляной кислотой высокой концентрации она перекачивается по трубопроводу в узел для подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3. В узле 3 осуществляется разбавление соляной кислоты до заданной концентрации и накопление соляной кислоты заданной концентрации в количестве, необходимом для работы установки. Одновременно в аппарате для подготовки раствора для нейтрализации 7 смешивается с водой нейтрализующий агент и происходит получение раствора для нейтрализации заданной концентрации (известкового молока, суспензии углекислого кальция и т.п.).Installation works as follows. Potassium chloride and concentrated sulfuric acid are supplied in the required quantity to
Фосфатное сырье требуемой степени дисперсности, например в виде фосфоритовой муки, в требуемом количестве подается в блок солянокислотного выщелачивания 4, одновременно туда подается соляная кислота требуемой концентрации и в заданном количестве из узла 3. В узле 4 под действием соляной кислоты происходит переход фосфатов в раствор и образование на выходе пульпы, содержащей преимущественно монокальцийфосфат, растворимые хлориды металлов и твердые примеси. Поступившая из узла 4 в аппарат для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания 5 пульпа разделяется на твердую фазу, удаляемую из установки как твердый отход, и жидкую фазу в виде кислого раствора, содержащую преимущественно монокальцийфосфат и растворимые примеси. Поступивший в узел нейтрализации и осаждения фосфатов 6 кислый раствор фосфатов и растворимых примесей смешивается с раствором для нейтрализации, поступившим в требуемом количестве из аппарата для подготовки раствора для нейтрализации 7, при повышении рН смеси до требуемых величин происходит преобразование монокальцийфосфата в дикальцийфосфат (а при выборе соответствующего режима в трикальцийфосфат или в смеси фосфатов), который выпадает в осадок. Полученная в блоке 6 фосфатная пульпа поступает на фильтр для выделения фосфатов 8. Фильтрат из фильтра 8 преимущественно в виде растворов хлоридов кальция, магния и других примесей собирается и удаляется из установки как жидкий отход, а твердый осадок дикальций-фосфата (или соответственного иного фосфата) направляется в узел промывки фосфатов 9, где промывается водой и повторно фильтруется или разделяется по фазе (загрязненная промывочная жидкость сливается как жидкий отход), а затем подается в аппарат для сушки фосфата 10, с выхода которого получают готовый продукт - фосфат. Газы, выделяющиеся в блоках солянокислотного выщелачивания 4 и нейтрализации и осаждения 6, подвергаются абсорбции и очистке в соответствующих аппаратах (не показаны).Phosphate raw materials of the required degree of dispersion, for example, in the form of phosphorite flour, are supplied in the required amount to the hydrochloric
При изменении состава используемого фосфатного сырья в узле для подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3 исходя из концентрированной абгазной соляной кислоты подготавливают оптимальную для данного сырья концентрацию соляной кислоты, которую в требуемом количестве, пропорциональном количеству и качеству сырья, направляют в узел выщелачивания 4, одновременно в аппарате для подготовки раствора для нейтрализации 7 осуществляется подготовка раствора нейтрализации требуемой концентрации и количества, в силу этого обеспечиваются оптимальные условия и режимы производства фосфатов.When changing the composition of the used phosphate raw materials in the unit for preparing hydrochloric acid for
Твердые отходы, получаемые с аппарата для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания 5, утилизируются. Жидкие отходы с фильтра для выделения фосфатов 8 и с узла промывки 9 сливаются в море, а при отсутствии такой возможности подвергаются переработке в твердый отход или в товарные продукты известными способами, например выпариванием.Solid waste obtained from the apparatus for separating solid and liquid phases after leaching 5 is disposed of. Liquid waste from the filter for the separation of
Сульфат калия, получаемый в печи 8, реализуется как ценное удобрение отдельно либо в составе смешанных или сложных удобрений.Potassium sulfate obtained in
Блоки, аппараты и узлы установки реализуются известным образом. Так узлы солянокислотного выщелачивания 4 и нейтрализации жидкой фазы и осаждения фосфатов 6 могут быть реализованы в виде одного или нескольких последовательно установленных реакторов (здесь и далее по тексту реактор - это емкость с мешалкой с патрубками ввода жидкой фазы и вывода пульпы, патрубком или люком (лотком и транспортером) для подачи дисперсного фосфатного сырья или нейтрализующего раствора), реакторы могут быть объединены в каскады или батареи, в том числе по принципу спутного потока, с подачей сырья, или соответственно нейтрализующего раствора в первый или в несколько реакторов каскада (батареи) узла 4 или 6. Узлы 4, 6 могут быть реализованы на основе многосекционных реакторов (экстракторов). Обязательным условием непрерывной работы установки в таком случае является наличие в узлах 4, 6 накопительного реактора - емкости с мешалкой или накопительной емкости без мешалки, в которой осуществляется сбор и усреднение состава пульпы выщелачивания или фосфатной пульпы перед разделением соответственно в аппарате 5 или на фильтре 8. В качестве накопительного реактора можно использовать последний реактор каскада или последнюю секцию многосекционного реактора. В случаях подачи фосфатного сырья или нейтрализующего раствора в несколько реакторов (секций) узлы 4, 6 могут содержать устройства распределения соответственно фосфатного сырья или раствора для нейтрализации по реакторам, которые, например, могут быть выполнены в виде емкости (реактора), которая имеет один вход и несколько выходов, соединенных трубопроводами с реакторами, и контрольно-измерительное и регулирующее оборудование.Blocks, devices and installation units are implemented in a known manner. Thus, the units of
Аппарат для подготовки раствора для нейтрализации 7 может быть выполнен в виде смесителя (реактора с мешалкой), в который дозируются заданные значения твердого нейтрализующего агента и воды.The apparatus for preparing the solution for
Узел для подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3 может быть реализован в виде нескольких накопительных емкостей, емкости со смесителем (реактор), оснащенных насосным, контрольно-измерительным и регулирующим оборудованием, объединенных трубопроводами.The unit for the preparation of hydrochloric acid for
Аппарат для разделения твердой и жидкой фаз после выщелачивания 5 может быть выполнен в виде традиционных устройств для разделения (сепараторов, фильтрующих аппаратов), например в виде фильтр-пресса.The apparatus for separating solid and liquid phases after leaching 5 can be made in the form of traditional separation devices (separators, filter apparatus), for example in the form of a filter press.
Фильтр для выделения фосфатов 8 также реализуется традиционным образом в виде фильтрующих аппаратов различных типов, например фильтр-прессов, в том числе включающих узел промывки (карусельные, ленточные фильтры). Так, при использовании в качестве фильтра 8 ленточного фильтра промывку фосфата осуществляют путем подачи воды на часть ленточного фильтра. Для фильтрации и промывки фосфатов может быть использован барабанный вакуум-фильтр и т.п.The filter for the separation of
Узел промывки фосфата 9 и аппарат для сушки фосфатов 10 также реализуются известным образом. Так, в качестве отдельного узла для промывки может быть использована емкость с мешалкой и отстаиванием. Также можно использовать сушильные аппараты кипящего слоя, барабанные, туннельные сушилки и иные конструкции для промывки и сушки, традиционно используемые при производстве преципитата.The
В качестве печи 1 могут быть использованы муфельная печь, обогреваемая газовым факелом, и другие типы печей. Аппарат для получения абгазной соляной кислоты 2 может быть реализован в виде последовательно соединенных друг с другом охладителей газов, например адиабатического типа, последовательности абсорберов, например в виде абсорбционной колонны, сборника-накопителя абгазной соляной кислоты.As
Для перекачки и дозирования жидких и дисперсных сред, пульп в установке используется традиционное контрольно-измерительное и насосное оборудование, а для подачи твердого сырья, удаления продуктов и отходов могут быть использованы транспортеры, пневмотранспорт и иное оборудование.For pumping and dispensing liquid and dispersed media, pulps, the installation uses traditional control and measuring and pumping equipment, and conveyors, pneumatic conveying and other equipment can be used to supply solid raw materials, remove products and waste.
В силу вышеизложенного предлагаемая установка может быть реализована и использована в промышленности.In view of the foregoing, the proposed installation can be implemented and used in industry.
Более детально изобретение поясняется далее в представленных примерах, которые, однако, не накладывают каких-либо ограничений на объем притязаний.In more detail, the invention is explained further in the examples presented, which, however, do not impose any restrictions on the scope of claims.
ПримерExample
В печь с обогреваемым сводом 1 блока получения соляной кислоты А загружали сухой хлорид калия в количестве 51 кг/ч и в зону реакции осуществляли дозирование серной кислоты концентрацией 98% в количестве 35 кг/ч. Процесс проводили при температуре 400°С, при этом образовывался сульфат калия в количестве 62 кг/ч, который является бесхлорным калийным удобрением. Выделившийся хлористый водород в виде газа направляли на абсорбцию водой, где в трех последовательных колоннах абсорбции происходило образование 78 кг/ч 31% соляной кислоты. После разбавления водой до 12% соляную кислоту в количестве 200 кг/ч направляли в блок получения фосфатов из фосфатного сырья В.Dry potassium chloride in the amount of 51 kg / h was loaded into the furnace with a
В узел солянокислого выщелачивания 4, представляющий собой каскад реакторов с мешалкой, подавали фосфатное сырье в виде фосфатной муки фракцией 1-2 мм. Фосфатную муку в количестве 44 кг/ч направляли в первый реактор из каскада реакторов разложения руды. Туда же подавали 12% соляную кислоту в количестве 200 кг/ч. Процесс осуществляли при температуре 60°С и атмосферном давлении. Из системы реакторов пульпу, содержащую 4,9% фосфатов в пересчете на пентоксид фосфора и 4,2% нерастворимого осадка, подавали на фильтрацию. В процессе фильтрации нерастворимый осадок отделяли, а раствор фосфатов подавали в узел нейтрализации и осаждения фосфатов 6, представляющий из себя каскад реакторов с мешалками. При температуре 60°С и атмосферном давлении с помощью подачи в реакторы каскада 33% водяной пульпы карбоната кальция из аппарата подготовки раствора для нейтрализации 7 в количестве 30 кг/ч осуществляли частичную нейтрализацию реакционной массы. При этом достигалось повышение рН в зоне реакции до 3,5, за счет чего фосфаты переходили в нерастворимую в воде форму. Пульпу из реактора с содержанием 4,1% фосфатов в пересчете на пентоксид фосфора направляли на фильтрацию, где отделяли твердую фосфатную соль и в количестве 26 кг/ч на сухой продукт в виде влажного кека отправляли на промывку водой до содержания ионов хлора не более 0,1%, а затем на сушку до влажности 5%. Раствор 18%-ого хлорида кальция, отделившийся в процессе фильтрации, направляли на утилизацию.Phosphate feed in the form of a phosphate flour with a fraction of 1-2 mm was fed into the
Claims (9)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112592A RU2616061C1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate |
EA201692447A EA030179B1 (en) | 2016-04-04 | 2016-12-26 | Plant for the combined production of phosphate salts and potassium sulphate |
PCT/RU2017/000191 WO2017176164A1 (en) | 2016-04-04 | 2017-03-31 | Plant for the combined production of phosphate salts and potassium sulphate |
CN201780009438.8A CN108602673B (en) | 2016-04-04 | 2017-03-31 | Device for the joint production of phosphate and potassium sulphate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112592A RU2616061C1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2616061C1 true RU2616061C1 (en) | 2017-04-12 |
Family
ID=58642911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112592A RU2616061C1 (en) | 2016-04-04 | 2016-04-04 | Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108602673B (en) |
EA (1) | EA030179B1 (en) |
RU (1) | RU2616061C1 (en) |
WO (1) | WO2017176164A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111232940B (en) * | 2020-03-12 | 2023-05-02 | 连云港树人科创食品添加剂有限公司 | Preparation method of tricalcium phosphate and potassium chloride in co-production |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2706145A (en) * | 1950-02-28 | 1955-04-12 | Curtis W Cannon | Production of sulphates and hci |
US3919395A (en) * | 1970-11-18 | 1975-11-11 | United States Gypsum Co | Process for extraction of phosphorus compounds |
US4045543A (en) * | 1975-11-12 | 1977-08-30 | Pennzoil Company | Production of potassium sulfate and hydrogen chloride |
US4328196A (en) * | 1980-09-25 | 1982-05-04 | Pennzoil Company | Production of alkali metal products from alkali metal fluosilicate |
CN101066771A (en) * | 2007-05-31 | 2007-11-07 | 聊城大学 | Microwave radiation process for producing potassium sulfate |
RU2353577C2 (en) * | 2003-12-24 | 2009-04-27 | Экофос | Method of phosphate ore processing |
CN203922756U (en) * | 2014-06-13 | 2014-11-05 | 江苏瑞和化肥有限公司 | A kind of reactive tank exhaust heat-energy recycling system |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3803884A (en) * | 1969-01-09 | 1974-04-16 | Fitzwilton Ltd | Production of fertilizers |
US4435370A (en) * | 1981-09-29 | 1984-03-06 | Pennzoil Company | Preparation of monocalcium phosphate and/or phosphoric acid from phosphate rock |
CN1152549A (en) * | 1996-11-21 | 1997-06-25 | 戴文清 | Technology for preparing potassium sulfate by two-stage method |
FI107330B (en) * | 1999-12-03 | 2001-07-13 | Kemira Agro Oy | Preparation of two alkali metal salts by a combined ion exchange and crystallization process |
CN1962421B (en) * | 2006-11-19 | 2010-04-14 | 武善东 | Phosphorite acidolysis method |
CN101337657A (en) * | 2008-08-06 | 2009-01-07 | 黄明科 | Process for disassembling phosphate ore by mixed acid and coproducing potassium dihydrogen phosphate, hydrogen phosphate and combined fertilizer |
AU2009347055B2 (en) * | 2009-05-27 | 2014-12-11 | Easymining Sweden Ab | Production of ammonium phosphates |
CN102417169B (en) * | 2011-08-15 | 2013-11-20 | 武善东 | Acidolysis method of magnesium-containing phosphate rock |
-
2016
- 2016-04-04 RU RU2016112592A patent/RU2616061C1/en active
- 2016-12-26 EA EA201692447A patent/EA030179B1/en unknown
-
2017
- 2017-03-31 CN CN201780009438.8A patent/CN108602673B/en active Active
- 2017-03-31 WO PCT/RU2017/000191 patent/WO2017176164A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2706145A (en) * | 1950-02-28 | 1955-04-12 | Curtis W Cannon | Production of sulphates and hci |
US3919395A (en) * | 1970-11-18 | 1975-11-11 | United States Gypsum Co | Process for extraction of phosphorus compounds |
US4045543A (en) * | 1975-11-12 | 1977-08-30 | Pennzoil Company | Production of potassium sulfate and hydrogen chloride |
US4328196A (en) * | 1980-09-25 | 1982-05-04 | Pennzoil Company | Production of alkali metal products from alkali metal fluosilicate |
RU2353577C2 (en) * | 2003-12-24 | 2009-04-27 | Экофос | Method of phosphate ore processing |
CN101066771A (en) * | 2007-05-31 | 2007-11-07 | 聊城大学 | Microwave radiation process for producing potassium sulfate |
CN203922756U (en) * | 2014-06-13 | 2014-11-05 | 江苏瑞和化肥有限公司 | A kind of reactive tank exhaust heat-energy recycling system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДЖАФАРОВ И.Ф., Производство преципитата, Москва, Пищевая промышленность, 1975, сс. 7-10, 20-24, 35, 39, 42-52. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017176164A1 (en) | 2017-10-12 |
EA201692447A1 (en) | 2017-10-31 |
CN108602673A (en) | 2018-09-28 |
EA030179B1 (en) | 2018-06-29 |
CN108602673B (en) | 2022-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109761209A (en) | A kind of production technology and its production equipment of ferric phosphate | |
CN105000585B (en) | In ardealite and purification process technique | |
CN105197905B (en) | Extract the production method of phosphorus ore coproduction feed-level calcium biphosphate and technical grade phosphorus ammonium | |
CN104003382A (en) | Method for chemically purifying and continuously producing high-purity graphite | |
CN111392746B (en) | Resourceful treatment system and method for mixed salt solution | |
CN100503440C (en) | Process of preparing potassium sulfate with potassium containing bittern of magnesium sulfate subtype | |
CN104016378A (en) | Low-sulfur large-grained salt produced from sodium sulfate type salt mine and preparation method thereof | |
RU2616061C1 (en) | Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate | |
RU2634936C2 (en) | Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation | |
US9017426B2 (en) | Interconnected system and method for the purification and recovery of potash | |
CN108569812A (en) | A kind of processing system and processing method of the waste water containing low-concentration sulfuric acid | |
CN210084944U (en) | Production facility of ferric phosphate | |
WO2024051103A1 (en) | Phosphogypsum recovery method | |
CA1329979C (en) | Methods and apparatus for producing phosphoric acid from phosphate ore | |
CN102653395B (en) | Device for producing industrial monoammonium phosphate by extracted spent acid | |
EA014877B1 (en) | Method for processing phosphogypsum, and device therefor | |
JPS59195528A (en) | Purification of chemical gypsum | |
IL292196A (en) | Systems and methods for phosphate processing | |
CN108892115A (en) | A kind of Phosphoric acid desulphurization and concentrating method and device | |
CN217868149U (en) | Device for preparing water purifying agent by recycling waste | |
CN115340117B (en) | Device and method for preparing water purifying agent by recycling waste | |
CN113173632B (en) | Horizontal liquid-phase catalytic disproportionation and destabilization sulfur-separation system and treatment method thereof | |
CN113173633B (en) | Vertical liquid-phase catalytic disproportionation and destabilization sulfur-separation system and treatment method thereof | |
CN221479543U (en) | System for preparing ammonium phosphate fertilizer from raffinate acid | |
CN115520918B (en) | Comprehensive treatment process of alkaline residue waste liquid by ammonia-soda process |