RU2634936C2 - Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation - Google Patents

Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2634936C2
RU2634936C2 RU2016112593A RU2016112593A RU2634936C2 RU 2634936 C2 RU2634936 C2 RU 2634936C2 RU 2016112593 A RU2016112593 A RU 2016112593A RU 2016112593 A RU2016112593 A RU 2016112593A RU 2634936 C2 RU2634936 C2 RU 2634936C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrochloric acid
unit
phosphate
phosphate ore
sulfuric acid
Prior art date
Application number
RU2016112593A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016112593A (en
Inventor
Александр Владимирович Туголуков
Дмитрий Владимирович Валышев
Олег Львович Елин
Original Assignee
Акционерное общество "Минерально-химическая компания "ЕвроХим"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Минерально-химическая компания "ЕвроХим" filed Critical Акционерное общество "Минерально-химическая компания "ЕвроХим"
Priority to RU2016112593A priority Critical patent/RU2634936C2/en
Priority to EA201692451A priority patent/EA201692451A1/en
Priority to PCT/RU2017/000192 priority patent/WO2017176165A1/en
Priority to CN201780009396.8A priority patent/CN108602728A/en
Publication of RU2016112593A publication Critical patent/RU2016112593A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2634936C2 publication Critical patent/RU2634936C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B11/00—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
    • C05B11/04—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
    • C05B11/12—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid using aqueous hydrochloric acid
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore includes the following stages: a) providing sulfuric acid and potassium chloride, b) obtaining hydrochloric acid from potassium chloride and sulfuric acid, with the addition of potassium sulfate as an additional product; c) decomposition of phosphate ore with hydrochloric acid to obtain solid phosphates; d) processing the solid phosphates from stage c) and potassium sulfate from stage b), if necessary, together with other sources of mineral components, into mineral fertilisers. The plant for implementing the method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore comprises at least the following structural units: A) a unit for obtaining hydrochloric acid and potassium sulfate from potassium chloride and sulfuric acid; B) a unit for obtaining solid phosphates as a result of the decomposition of phosphate ore with hydrochloric acid; C) a unit for obtaining complex mineral fertilisers.
EFFECT: inventions allow to obtain the necessary ingredients of fertiliser components from available raw materials and to optimize energy costs.
8 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области химической технологии, в частности к способу получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды, а также к установке для реализации данного способа.The present invention relates to the field of chemical technology, in particular to a method for producing complex mineral fertilizers from phosphate ore, and also to a plant for implementing this method.

За последние десятилетия отрасль производства комплексных удобрений получила широкое развитие в отношении технологических и, соответственно, экономических аспектов, так как рынок удобрений неуклонно растет вслед за ростом потребностей сельского хозяйства. Основными компонентами комплексных удобрений являются калий- и фосфорсодержащие соли.Over the past decades, the complex fertilizer industry has been widely developed in terms of technology and, accordingly, economic aspects, since the fertilizer market is growing steadily following the growth of agricultural needs. The main components of complex fertilizers are potassium and phosphorus salts.

На настоящий момент известно достаточно большое количество работ, раскрывающих получение фосфатных солей посредством разложения фосфатной руды с использованием соляной кислоты. Патенты GB-1051521, SU-A-1470663, ES-2013211, US-3304157 предполагают использование концентраций растворов соляной кислоты 20-30%. Процесс имеет высокие капитальные и оперативные затраты, так как нет возможности использования кислот низких концентраций, образующихся, например, в процессах улавливания отходящих газов, содержащих соляную кислоту.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. Patents GB-1051521, SU-A-1470663, ES-2013211, US-3304157 suggest the use of concentrations of solutions of hydrochloric acid of 20-30%. The process has high capital and operating costs, since it is not possible to use acids of low concentrations formed, for example, in the processes of trapping exhaust gases containing hydrochloric acid.

Кроме того, известны способы обработки руды разбавленной соляной кислотой. При способе, описанном в патенте FR-A-2115244, обработка происходит в противоточной схеме с различной концентрацией соляной кислоты на стадиях, что приводит к увеличению капитальных затрат и затрат на обслуживание данного технологического процесса.In addition, methods for treating ore with dilute hydrochloric acid are known. In the method described in patent FR-A-2115244, the processing takes place in a countercurrent circuit with different concentrations of hydrochloric acid in stages, which leads to an increase in capital costs and maintenance costs of this process.

Известен также способ обработки фосфатной руды с целью ее обогащения с последующей переработкой, как для руд с большим содержанием фосфора (патент US-A-3.988.420).There is also a method of processing phosphate ore in order to enrich it with subsequent processing, as for ores with a high phosphorus content (patent US-A-3.988.420).

При производстве фосфатных солей методом солянокислого разложения главные трудности проведения процесса, как с точки зрения технологии, так и экономики, складываются из следующих факторов:In the production of phosphate salts by the method of hydrochloric acid decomposition, the main difficulties of the process, both from the point of view of technology and economics, consist of the following factors:

на производственную площадку необходимо доставлять соляную кислоту, что сопряжено с определенными трудностями, а именно:hydrochloric acid must be delivered to the production site, which is associated with certain difficulties, namely:

- соляная кислота является агрессивным агентом, хлористый водород относится к АХОВ (аварийное химически опасное вещество), что подразумевает особые условия перевозки вещества наземным транспортом;- hydrochloric acid is an aggressive agent, hydrogen chloride belongs to AHOV (chemically hazardous emergency substance), which implies special conditions for transporting the substance by land;

- при доставке кислоты максимально возможная концентрация составляет 42%, таким образом часть затрат (более 50%) на транспортировку кислоты не являются экономически эффективными;- when delivering acid, the maximum possible concentration is 42%, so part of the cost (more than 50%) for the transportation of acid is not cost-effective;

- возможны большие логистические трудности и затраты на транспортировку соляной кислоты от производителя, в том числе таможенные ограничения.- great logistic difficulties and costs for the transportation of hydrochloric acid from the manufacturer, including customs restrictions, are possible.

В этом случае оптимальной для производства с точки зрения логистики и экономики выглядит конфигурация производства с минимальными издержками на доставку сырья, максимально ликвидными отходами.In this case, the optimal configuration for production from the point of view of logistics and economics is the configuration of production with minimal costs for the delivery of raw materials, and maximum liquid waste.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является способ получения фосфорных удобрений, который заключается в параллельном проведении процессов получения метафосфата калия из хлорида калия и обработки бедного фосфатного сырья, образовавшегося в результате первого процесса, соляной кислотой (RU 2369585). Для получения абгазной соляной кислоты в данном способе используется экстракционная фосфорная кислота, которая является дорогостоящим сырьем, при этом не всегда приемлемого качества. Кроме того, способ подразумевает получение по каждому из процессов отдельных минеральных удобрений и не рассматривает их объединение. Наоборот, к получаемым на стадии разложения фосфатного сырья фосфатным удобрениям добавляют сторонний хлорид калия в качестве источника калия, что подразумевает наличие в данных комплексных удобрениях ионов хлора, которые, несмотря на утверждения авторов, все же являются весьма не желательными для минеральных удобрений и сильно влияют на почвенный состав.The closest analogue of the present invention is a method for producing phosphate fertilizers, which consists in parallel carrying out processes for producing potassium metaphosphate from potassium chloride and treating the poor phosphate feedstock resulting from the first process with hydrochloric acid (RU 2369585). To obtain abhase hydrochloric acid, this method uses extraction phosphoric acid, which is an expensive raw material, but not always of acceptable quality. In addition, the method involves obtaining individual mineral fertilizers for each of the processes and does not consider combining them. On the contrary, to the phosphate fertilizers obtained at the stage of the decomposition of phosphate raw materials, third-party potassium chloride is added as a potassium source, which implies the presence of chlorine ions in these complex fertilizers, which, despite the authors' statements, are nevertheless highly undesirable for mineral fertilizers and strongly soil composition.

Поэтому задача настоящего изобретения заключалась в разработке способа получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды, который бы предусматривал получение необходимых составляющих компонентов удобрений в рамках одного способа из доступного сырья и позволял бы существенным образом снизить расходы на транспортировку сырья и готовых компонентов, а также позволял бы оптимизировать энергетические и экономические затраты.Therefore, the objective of the present invention was to develop a method for producing complex mineral fertilizers from phosphate ore, which would provide for the preparation of the necessary constituent components of fertilizers within one method from available raw materials and would significantly reduce the cost of transporting raw materials and finished components, as well as optimize energy and economic costs.

Указанная задача была решена посредством нового способа получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды, включающего следующие стадии:This problem was solved by a new method for producing complex mineral fertilizers from phosphate ore, which includes the following stages:

a) обеспечение серной кислоты и хлорида калия;a) providing sulfuric acid and potassium chloride;

b) получение соляной кислоты из хлорида калия и серной кислоты с выделением в качестве дополнительного продукта сульфата калия;b) obtaining hydrochloric acid from potassium chloride and sulfuric acid with the allocation as an additional product of potassium sulfate;

c) разложение фосфатной руды соляной кислотой с получением твердых фосфатов;c) decomposition of phosphate ore with hydrochloric acid to obtain solid phosphates;

d) переработка твердых фосфатов со стадии с) и сульфата калия со стадии b), при необходимости совместно с другими источниками минеральных компонентов, в минеральные удобрения.d) processing of solid phosphates from stage c) and potassium sulfate from stage b), if necessary together with other sources of mineral components, into mineral fertilizers.

Указанный способ согласно изобретению обеспечивает получение комплексных минеральных удобрений типа РK, NPK и т.д., содержащих серу в доступной форме, с использованием дешевых сырьевых компонентов, таких как хлорид калия и серная кислота, при этом позволяет исключить лишние транспортные и логистические расходы за счет объединения процессов получения необходимых компонентов удобрений в одном месте и использования концентрированной соляной кислоты, получаемой на месте.The specified method according to the invention provides the production of complex mineral fertilizers such as PK, NPK, etc. containing sulfur in an accessible form using cheap raw materials such as potassium chloride and sulfuric acid, while eliminating unnecessary transport and logistics costs due to combining the processes of obtaining the necessary components of fertilizers in one place and the use of concentrated hydrochloric acid obtained on the spot.

На первой стадии а) способ согласно изобретению подразумевает обеспечение серной кислоты и хлорида калия. «Обеспечение» с точки зрения настоящего изобретения подразумевает как доставку к месту реализации способа серной кислоты и хлорида калия из коммерческих источников, так и получение серной кислоты непосредственно на месте.In the first step a), the method according to the invention involves providing sulfuric acid and potassium chloride. "Provision" from the point of view of the present invention means both the delivery to the place of implementation of the method of sulfuric acid and potassium chloride from commercial sources, and the production of sulfuric acid directly on site.

В качестве хлорида калия в способе согласно изобретению может быть использован галургический или флотационный хлорид калия.As the potassium chloride in the method according to the invention, halurgic or flotation potassium chloride can be used.

В одном из вариантов исполнения изобретения серную кислоту получают на месте контактным способом из комовой или газовой серы в рамках способа согласно изобретению. Получение серной кислоты обеспечивает необходимое количество серной кислоты необходимого качества для обеспечения получения абгазной соляной кислоты. Полученное при производстве серной кислоты значительное количество тепловых ресурсов может быть использовано в качестве источника пара либо для генерации электроэнергии. В одном из вариантов осуществления тепловую энергию, выделяющуюся в блоке получения серной кислоты, направляют для теплоснабжения блока получения твердых фосфатов.In one embodiment of the invention, sulfuric acid is produced in situ by contacting from lump or gas sulfur as part of the process of the invention. The production of sulfuric acid provides the required amount of sulfuric acid of the required quality to ensure the production of abhase hydrochloric acid. A significant amount of heat resources obtained during the production of sulfuric acid can be used as a steam source or for generating electricity. In one embodiment, the heat energy released in the sulfuric acid production unit is directed to heat supply the solid phosphate production unit.

На стадии b) из хлористого калия и серной кислоты в результате, например, сухого процесса на основе процесса Мангейма выделяется газовая фаза, содержащая хлористый водород, из которой методом водной абсорбции, с применением стадии адиабатической адсорбции хлористого водорода, производится соляная кислота концентрацией 30-33% масс. Также в результате указанного взаимодействия образуется сульфат калия, который используется далее, при необходимости после дополнительной обработки, как компонент комплексных минеральных удобрений.At stage b), for example, a dry process based on the Mannheim process, a gas phase containing hydrogen chloride is extracted from potassium chloride and sulfuric acid, from which hydrochloric acid is produced using the method of water absorption using the adiabatic adsorption of hydrogen chloride at a concentration of 30-33 % of the mass. Also, as a result of this interaction, potassium sulfate is formed, which is used later, if necessary after additional processing, as a component of complex mineral fertilizers.

Далее на стадии с) проводят разложение фосфорной руды с помощью полученной на стадии b) соляной кислоты, при этом концентрацию кислоты предварительно регулируют до необходимого уровня в зависимости от типа и качества сырья и условий процесса, например до 10-12% масс. Температура процесса также зависит от типа и качества фосфорной руды, но, как правило, находится в диапазоне от 50 до 80°С. Для производства фосфатов используется фосфатная руда (фосфорит, апатит) с содержанием пентоксида фосфора более 20%. Отношение в мольных долях HCl к Са, содержащемуся в руде, как правило, составляет от 1,6 до 2,0.Then, in stage c), phosphorus ore is decomposed using hydrochloric acid obtained in stage b), while the acid concentration is preliminarily adjusted to the necessary level depending on the type and quality of the raw materials and process conditions, for example, up to 10-12% of the mass. The process temperature also depends on the type and quality of phosphorus ore, but, as a rule, is in the range from 50 to 80 ° C. Phosphate ore (phosphorite, apatite) with a phosphorus pentoxide content of more than 20% is used for the production of phosphates. The ratio in mole fractions of HCl to Ca contained in the ore is typically from 1.6 to 2.0.

На заключительной стадии d) способа осуществляют получение конечного продукта - комплексных минеральных удобрений. Данная стадия заключается в переводе водонерастворимых фосфатных солей, полученных на стадии с), в растворимый монокальцийфосфат (МСР) посредством соответствующего взаимодействия с серной кислотой. После чего, монокальцийфосфат подвергают взаимодействию с сульфатом калия со стадии b), и образовавшуюся смесь направляют на грануляцию и сушку. Кроме того, при необходимости к образовавшейся смеси перед грануляцией могут быть добавлены другие источники минеральных компонентов. После сушки получают комплексные минеральные удобрения в виде гранулированного конечного продукта с заданным содержанием минеральных компонентов.At the final stage d) of the method, the final product is obtained - complex mineral fertilizers. This step consists in converting the water-insoluble phosphate salts obtained in step c) into soluble monocalcium phosphate (MCP) by appropriate reaction with sulfuric acid. Then, monocalcium phosphate is reacted with potassium sulfate from step b), and the resulting mixture is sent to granulation and drying. In addition, if necessary, other sources of mineral components can be added to the resulting mixture before granulation. After drying, complex mineral fertilizers are obtained in the form of a granular final product with a given content of mineral components.

Еще одним объектом изобретения является установка для реализации способа получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды, которая содержит по меньшей мере следующие конструктивные блоки:Another object of the invention is a plant for implementing a method for producing complex mineral fertilizers from phosphate ore, which contains at least the following structural blocks:

A) блок получения соляной кислоты и сульфата калия из хлорида калия и серной кислоты;A) a unit for producing hydrochloric acid and potassium sulfate from potassium chloride and sulfuric acid;

B) блок получения твердых фосфатов в результате разложения фосфатной руды соляной кислотой;B) a block for the production of solid phosphates as a result of the decomposition of phosphate ore with hydrochloric acid;

C) блок получения комплексных минеральных удобрений.C) block receiving complex mineral fertilizers.

Установка для получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды предназначена для реализации способа согласно изобретению и включает в себя блок получения сульфата калия и соляной кислоты А, который содержит по меньшей мере печь для получения сульфата калия 1, аппарат для получения абгазной соляной кислоты 2 и узел подготовки соляной кислоты для выщелачивания 3.The installation for producing complex mineral fertilizers from phosphate ore is intended to implement the method according to the invention and includes a unit for producing potassium sulfate and hydrochloric acid A, which contains at least a furnace for producing potassium sulfate 1, an apparatus for producing abhazic hydrochloric acid 2, and a preparation unit hydrochloric acid for leaching 3.

При этом печь для получения сульфата калия 1 имеет входы по хлориду калия и серной кислоте и выход по сульфату калия, а выход печи 1 по газу соединен трубопроводом с 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 с входом по соляной кислоте с блоком В.In this case, the furnace for producing potassium sulfate 1 has inputs for potassium chloride and sulfuric acid and an output for potassium sulfate, and the outlet of furnace 1 for gas is connected by a pipe to the inlet of the apparatus for producing hydrochloric acid 2; for water supply, and its outlet is connected by a pipeline to the inlet of the unit for preparing hydrochloric acid for leaching 3, the second inlet of which is the inlet by water, and the outlet of the unit for preparing hydrochloric acid for leaching 3 is connected by a pipeline to the inlet m hydrochloric acid with block B.

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 furnace 1, a muffle furnace heated by a gas torch and other types of furnaces can be used. An apparatus for producing abdominal hydrochloric acid 2 can be implemented in the form of gas coolers connected in series with each other, for example, an adiabatic type, a series of absorbers, for example, in the form of an absorption column, a collector storage tank for abdominal hydrochloric acid.

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 leaching 3 can be implemented in the form of several storage tanks, tanks with a mixer (reactor), equipped with pumping, control, measuring and regulating equipment, combined by pipelines.

Блок получения фосфатов В включает в себя по меньшей мере узел соляно-кислотного 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.The phosphate production unit B includes at least a hydrochloric acid leach unit 4 with inlets for phosphate feed and hydrochloric acid, an apparatus for separating solid and liquid phases after leaching 5, a unit for neutralizing the liquid phase and precipitating phosphates 6, an apparatus for preparing a solution for neutralization 7, a filter for the separation of phosphates 8, a phosphate washing unit 9, a phosphate drying apparatus 10.

При этом выход узла соляно-кислотного 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 с 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 с 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 фосфатным солям.In this case, the output of the hydrochloric acid leaching unit 4 is connected by a pipeline to the input of the apparatus for separating solid and liquid phases after leaching 5, the output of the device 5 in the solid phase is the output of the solid waste unit, and its output in the liquid phase is connected by a pipe to the input of the liquid phase leaching of the unit for neutralizing the liquid phase and the precipitation of phosphates 6, the inlet to the solution to neutralize the unit for neutralizing the liquid phase and the precipitation of phosphates 6 is connected by a pipe to the outlet of the apparatus for preparing the solution for of neutralization 7, the output of the node for neutralizing the liquid phase and the precipitation of phosphates 6 is connected by a pipeline to the input of the filter for separating phosphates 8, the output of which is the output of the liquid waste of the unit through the filtrate, and the output of which through phosphate is connected by the vehicle through the phosphate washing unit 9 to the drying apparatus phosphate 10, the output of the apparatus 10 is the output of phosphate salts.

В блоке В согласно изобретению могут быть получены, в частности, следующие фосфаты: дикальцийфосфат, трикальцийфосфат, их смеси, а также смеси дикальцийфосфата, трикальцийфосфата с минералами, содержащими фосфаты, например с фтораппатитом.In the block B according to the invention, in particular, the following phosphates can be obtained: dicalcium phosphate, tricalcium phosphate, mixtures thereof, as well as mixtures of dicalcium phosphate, tricalcium phosphate with minerals containing phosphates, for example fluoroappatite.

Узлы соляно-кислотного 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.The units of hydrochloric acid leaching 4 and neutralization of the liquid phase and precipitation of phosphates 6 can be implemented in the form of one or more series-mounted reactors (hereinafter, the reactor is a tank with a stirrer with nozzles for introducing the liquid phase and the outlet of the pulp, nozzle or hatch ( by a tray and a conveyor) for feeding dispersed phosphate feed or a neutralizing solution), the reactors can be combined in cascades or batteries, including by the principle of a spiral flow, with a feed of raw materials, or, respectively, neutral uyuschego solution in the first stage or in several reactors of the unit 4 or 6 (batteries).

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.Nodes 4, 6 can be implemented on the basis of multi-section reactors (extractors). In this case, a prerequisite for the continuous operation of the installation is the presence of a storage reactor in units 4, 6 - a tank with a stirrer or a storage tank without a stirrer, in which the composition and leaching of the leaching pulp or phosphate pulp are collected and averaged before separation, respectively, in apparatus 5 or on filter 8. As the storage reactor, you can use the last reactor of the cascade or the last section of a multi-section reactor.

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 регулирующие оборудование.In cases where a phosphate feed or a neutralizing solution is supplied to several reactors (sections), the nodes 4, 6 may contain devices for distributing, respectively, a phosphate feed or a neutralization solution for reactors, which, for example, can be made in the form of a tank (reactor), which has one input and several outlets connected by pipelines to the reactors, and instrumentation and control equipment.

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 neutralization 7 can be made in the form of a mixer (reactor with stirrer) into which the set values of the solid neutralizing agent and water are dosed.

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. 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 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. The filter for the separation of phosphates 8 is also implemented in the traditional way in the form of filtering apparatuses of various types, for example filter presses, including including a washing unit (rotary, belt filters). So when using as a filter 8 belt filter washing phosphate is carried out by supplying water to a portion of the belt filter. A drum vacuum filter and the like can be used to filter and rinse phosphates.

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 phosphate washing unit 9 and the phosphate drying apparatus 10 are also implemented in a known manner. So, as a separate unit for washing, a container with a stirrer and settling can be used. You can also use fluidized bed dryers, drum, tunnel dryers and other structures for washing and drying, traditionally used in the production of precipitate.

Далее установка согласно изобретению включает в себя блок С получения комплексных минеральных удобрений, который содержит по меньшей мере проточный аппарат 11, узел смешивания компонентов 12, гранулятор 13 и аппарат для сушки готового продукта 14.Further, the installation according to the invention includes a complex mineral fertilizer producing unit C, which comprises at least a flow apparatus 11, a component mixing unit 12, a granulator 13 and an apparatus for drying the finished product 14.

Проточный аппарат 11 представляет собой сочетание смесителя с быстроходно вращающимися лопастями и дозревателя реакционной массы, при этом аппарат может быть оснащен водяной рубашкой для отвода тепла, также часть тепла может выводиться из системы отходящими газами, в частности парами воды. Для обеспечения отвода паров и газов смеситель может быть оснащен оборудованием для создания разреженной атмосферы.The flow apparatus 11 is a combination of a mixer with high-speed rotating blades and a reaction mass preheater, while the apparatus can be equipped with a water jacket to remove heat, and some of the heat can also be removed from the system by exhaust gases, in particular water vapor. To ensure the removal of vapors and gases, the mixer can be equipped with equipment to create a rarefied atmosphere.

Узел смешивания компонентов 12, как правило, представляет собой каскад реакторов, снабженных мешалкой и рубашкой для обогрева, а также оснащенных переливом.The mixing unit of the components 12, as a rule, is a cascade of reactors equipped with a stirrer and a jacket for heating, as well as equipped with overflow.

Гранулятор 13 может быть представлен в виде лопастного смесителя, барабанного, или тарельчатого гранулятора.Granulator 13 can be presented in the form of a paddle mixer, drum, or disk granulator.

В качестве аппарата для сушки готового продукта 14 могут быть использованы традиционные сушильные аппараты кипящего слоя, барабанные или туннельные сушилки.As the apparatus for drying the finished product 14, conventional fluidized bed dryers, drum or tunnel dryers can be used.

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.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

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.).Potassium chloride and concentrated sulfuric acid are supplied in the required quantity to furnace 1, where potassium sulfate is formed as a result of a high-temperature reaction, removed from it via a conveyor, hot gases containing gaseous hydrogen chloride are transferred from the furnace to an apparatus for the production of hydrochloric acid 2. B apparatus 2, the gases are cooled, hydrogen chloride is absorbed by the water supplied to apparatus 2, and accumulates in apparatus 2 in the form of hydrochloric acid. When high-concentration hydrochloric acid reaches a high concentration, it is pumped through a pipeline to a unit for preparing hydrochloric acid for leaching 3. In node 3, hydrochloric acid is diluted to a predetermined concentration and hydrochloric acid is accumulated to a predetermined concentration in an amount necessary for the operation of the installation. At the same time, in the apparatus for preparing the solution for neutralization 7, the neutralizing agent is mixed with water and a solution is obtained to neutralize a given concentration (milk of lime, suspension of calcium carbonate, etc.).

Фосфатное сырье требуемой степени дисперсности, например в виде фосфоритовой муки, в требуемом количестве подается в блок соляно-кислотного 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 дикальцийфосфата (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 соляно-кислотного 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 acid leach unit 4, at the same time hydrochloric acid of the required concentration and in the specified amount from node 3 is fed there. In node 4, phosphates transfer to hydrochloric acid solution and formation at the outlet of the pulp, containing mainly monocalcium phosphate, soluble metal chlorides and solid impurities. After leaching 5 from pulp 4 to the apparatus for separating solid and liquid phases, the pulp is separated into a solid phase, which is removed from the unit as solid waste, and a liquid phase in the form of an acidic solution containing mainly monocalcium phosphate and soluble impurities. The acidic solution of phosphates and soluble impurities received in the phosphate neutralization and precipitation unit 6 is mixed with the neutralization solution received in the required amount from the neutralization solution preparation apparatus 7, with increasing the pH of the mixture to the required values, monocalcium phosphate is converted to dicalcium phosphate (and when choosing the appropriate regime in tricalcium phosphate or in a mixture of phosphates), which precipitates. The phosphate pulp obtained in block 6 enters the filter to separate phosphates 8. The filtrate from filter 8 is mainly collected in the form of solutions of calcium, magnesium chloride and other impurities as liquid waste, and a solid precipitate of dicalcium phosphate (or corresponding other phosphate) is sent to phosphate washing unit 9, where it is washed with water and re-filtered or separated in phase (the contaminated washing liquid is discharged as liquid waste), and then it is fed to the phosphate drying apparatus 10, from which get the finished product - phosphate. The gases emitted in the blocks of hydrochloric acid leaching 4 and neutralization and sedimentation 6 are absorbed and cleaned in appropriate apparatuses (not shown).

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 leaching 3, based on concentrated abhase hydrochloric acid, an optimal concentration of hydrochloric acid is prepared for this raw material, which, in the required quantity proportional to the quantity and quality of the raw material, is sent to the leaching unit 4, simultaneously in the apparatus for preparing the solution for neutralization 7, the preparation of the neutralization solution of the required concentration and amount is carried out, therefore optimal conditions and modes of phosphate production.

Далее фосфатную соль совместно с серной кислотой подают в проточный аппарат 11, представляющий из себя смеситель с быстроходно вращающимися лопастями и дозреватель реакционной массы. В результате проведения процесса в реакционной массе происходит образование монокальцийфосфата (МСР). Для обеспечения отвода паров и газов смеситель работает под вакуумом.Next, the phosphate salt together with sulfuric acid is fed into a flow apparatus 11, which is a mixer with fast-rotating blades and a reaction mass preheater. As a result of the process, monocalcium phosphate (MCP) is formed in the reaction mass. To ensure the removal of vapors and gases, the mixer operates under vacuum.

Из проточного аппарата 11 реакционную смесь направляют в узел смешивания 12, представляющий собой каскад реакторов. В первый реактор через перелив поступает сларри, и при помощи дозатора подают сульфат калия. Сларри из первого реактора поступает переливом в следующий реактор. Этот реактор исполняет роль компенсатора перед грануляцией. Далее сларри поступает самотеком из реактора в гранулятор 13. В его переднюю часть поступает ретур. Сларри распределяется по материалу в грануляторе распределителем. Грануляция осуществляется за счет агломерации и наслаивания в псевдоожиженном слое. Влажные гранулы из лотка гранулятора через желоб падают в аппарат для сушки готового продукта 14.From the flow apparatus 11, the reaction mixture is sent to the mixing unit 12, which is a cascade of reactors. Slarry enters the first reactor through the overflow, and potassium sulfate is fed through a dispenser. Slarry from the first reactor enters the next reactor. This reactor acts as a compensator before granulation. Further, the slurry flows by gravity from the reactor to granulator 13. Retur enters its front part. Slarry is spread across the material in a granulator dispenser. Granulation is carried out by agglomeration and bedding in a fluidized bed. Wet granules from the granulator tray fall through the chute into the apparatus for drying the finished product 14.

В одном из вариантов осуществления изобретения комплексные удобрения могут содержать также азотсодержащие компоненты, в таком случае каскад реакторов узла смешивания 12 дополнительно содержит реактор, в котором к приготовленному сларри происходит добавление источника азотсодержащих компонентов. При этом дополнительный реактор располагается сразу за реактором смешения МСР и сульфата калия.In one embodiment of the invention, complex fertilizers may also contain nitrogen-containing components, in which case the cascade of reactors of mixing unit 12 further comprises a reactor in which a source of nitrogen-containing components is added to the prepared slarry. In this case, an additional reactor is located immediately after the mixing reactor of MCP and potassium sulfate.

В качестве источника азотсодержащих компонентов в данном случае может выступать, например, аммиачная селитра, карбамид или сульфат аммония.In this case, for example, ammonium nitrate, urea or ammonium sulfate can serve as a source of nitrogen-containing components.

При реализации данного варианта, например, аммиачную селитру в виде гранул или расплава, в зависимости от состава продукта, подают к дигидрофосфату калия (вместе с образовавшимся гипсом) и в нужном количестве воду в виде пара. В реакторе в результате смешения образуется однородная сларри в насыщенном растворе аммиачной селитры, которая далее поступает в указанный ранее компенсатор перед грануляцией.When implementing this option, for example, ammonium nitrate in the form of granules or melt, depending on the composition of the product, is fed to potassium dihydrogen phosphate (together with the gypsum formed) and in the right amount of water in the form of steam. As a result of mixing, a uniform slurry is formed in the reactor in a saturated solution of ammonium nitrate, which then enters the aforementioned compensator before granulation.

Кроме того, в одном из вариантов исполнения установка согласно изобретению может включать дополнительно блок получения серной кислоты контактным способом из комовой или газовой серы. Произведенная серная кислота двумя потоками поступает на следующие технологические стадии. Первый поток направляют на получение соляной кислоты из хлористого калия в блок А, а второй поток используют в блоке С получения минеральных удобрений. Между блоками предусмотренные буферные хранилища серной кислоты необходимого объема.In addition, in one embodiment, the installation according to the invention may further include a sulfuric acid production unit by contact from lump or gas sulfur. The sulfuric acid produced in two streams enters the following process steps. The first stream is directed to the production of hydrochloric acid from potassium chloride in block A, and the second stream is used in block C for the production of mineral fertilizers. Between blocks provided buffer storage of sulfuric acid of the required volume.

Также установка может дополнительно включать блок выделения магния из фильтрата, содержащего хлорид кальция, образующегося после отделения фосфатов в блоке разложения фосфатной руды. Магний, содержащийся в растворе, в виде хлоридов, отделяют перед тем, как отправить раствор хлористого кальция на выпарку или утилизацию. Модуль выделения магния представляет собой каскад реакторов, в котором методом повышения рН раствора с помощью гидроксида кальция достигается выпадение магния в виде твердой фазы, которая после фильтруется, и отделившийся осадок выдается на склад. Возможно расширение данного блока оборудованием для получения сульфата магния, который также может быть использован в блоке для получения комплексных минеральных удобрений в качестве источника необходимых микроэлементов.The installation may also include a unit for the separation of magnesium from the filtrate containing calcium chloride formed after the separation of phosphates in the decomposition unit of the phosphate ore. The magnesium contained in the solution, in the form of chlorides, is separated before sending the calcium chloride solution for evaporation or disposal. The magnesium release module is a cascade of reactors in which magnesium is precipitated out using the calcium hydroxide method in the form of a solid phase, which is then filtered and the separated precipitate is deposited. It is possible to expand this unit with equipment for the production of magnesium sulfate, which can also be used in the unit for the production of complex mineral fertilizers as a source of necessary trace elements.

В одном из вариантов исполнения установка согласно изобретению может дополнительно включать блок выделения хлористого кальция, который представляет собой систему вакуум-выпарки в многокорпусной выпарной установке с последующей грануляцией хлористого кальция в кристаллический продукт на грануляторах подходящей конструкции.In one embodiment, the apparatus according to the invention may further include a calcium chloride separation unit, which is a vacuum evaporation system in a multi-vessel evaporator followed by granulation of calcium chloride into a crystalline product on granulators of a suitable design.

Фиг. 1 схематически иллюстрирует конструкцию и работу предлагаемой установки.FIG. 1 schematically illustrates the design and operation of the proposed installation.

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 presented examples, which however do not impose any restrictions on the scope of claims.

ПримерExample

Пример получения минеральных удобрений NPK-типаAn example of obtaining mineral fertilizers NPK-type

Установка, на которой выполняли получение комплексных минеральных удобрений, была дополнительно оснащена блоком получения серной кислоты. Серная кислота производилась стандартным контактным способом по технологии ДК/ДА концентрацией 98%. Из блока получения серную кислоту двумя потоками направляли на стадию получения соляной кислоты (875 кг/ч) и на стадию получения комплексных фосфатных удобрений (251 кг/ч).The installation, which was used to produce complex mineral fertilizers, was additionally equipped with a sulfuric acid production unit. Sulfuric acid was produced by a standard contact method using the DK / DA technology with a concentration of 98%. From the production unit, sulfuric acid was sent in two streams to the stage of producing hydrochloric acid (875 kg / h) and to the stage of obtaining complex phosphate fertilizers (251 kg / h).

На первой стадии в печь с обогреваемым сводом блока получения соляной кислоты загружали сухой хлорид калия в количестве 1282 кг/ч и в зону реакции осуществляли дозирование серной кислоты концентрацией 98% в количестве 875 кг/ч. Процесс проводили при температуре 400°С, при этом образовывался сульфат калия в количестве 1540 кг, из которых 700 кг/ч отправляли на стадию получения минеральных удобрений, а оставшийся объем в 840 кг/ч отправлялся на склад, который впоследствии мог быть реализован как безхлорное калийное удобрение. Выделившийся хлористый водород в виде газа направляли на адсорбцию водой, где в трех последовательных колоннах адсорбции происходило образование 1938 кг/ч 31% соляной кислоты. После разбавления водой до 12% кислота в количестве 5008 кг/ч подавалась на стадию разложения фосфатной руды.At the first stage, dry potassium chloride in the amount of 1282 kg / h was loaded into the furnace with a heated vault of the hydrochloric acid production unit, and sulfuric acid with a concentration of 98% in the amount of 875 kg / h was dosed into the reaction zone. The process was carried out at a temperature of 400 ° C, with the formation of potassium sulfate in an amount of 1540 kg, of which 700 kg / h were sent to the stage of production of mineral fertilizers, and the remaining volume of 840 kg / h was sent to a warehouse, which could later be sold as chlorine-free potash fertilizer. The released hydrogen chloride in the form of a gas was directed to adsorption with water, where 1938 kg / h of 31% hydrochloric acid was formed in three successive adsorption columns. After dilution with water to 12%, acid in an amount of 5008 kg / h was supplied to the stage of decomposition of phosphate ore.

В блок получения твердых фосфатов установки для получения комплексных минеральных удобрений фосфатное сырье подавали в виде фосфатной муки, которую в количестве 1092 кг/ч направляли в первый реактор из каскада реакторов разложения руды. Туда же подавали 12% соляную кислоту в количестве 5008 кг/ч. Процесс осуществляли в прямоточной системе реакторов, снабженных мешалками 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 на нейтрализацию. Нейтрализацию осуществляли в каскаде реакторов с мешалками при температуре 60°С и атмосферном давлении с помощью подачи в реактор водяной пульпы карбоната кальция в количестве 249 кг/ч на 100% карбонат. 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 660 кг/ч на сухой продукт в виде влажного кека направляли на сушку, а затем на стадию получения комплексных удобрений.Phosphate feed was supplied to the solid phosphate production unit of the complex mineral fertilizer plant in the form of phosphate flour, which was sent in the amount of 1092 kg / h to the first reactor from the cascade of ore decomposition reactors. 12% hydrochloric acid was supplied there in an amount of 5008 kg / h. The process was carried out in a once-through system of reactors equipped with stirrers at a temperature of 60 ° C and atmospheric pressure. From the reactor system, pulp containing 4.9% of phosphates in terms of phosphorus pentoxide and 4.2% of insoluble precipitate was fed to the filtration. During the filtration, an insoluble precipitate was separated, and a phosphate solution was fed to neutralization. Neutralization was carried out in a cascade of stirred tank reactors at a temperature of 60 ° C and atmospheric pressure by feeding calcium carbonate in the amount of 249 kg / h to 100% carbonate into the water pulp reactor. At the same time, an increase in pH in the reaction zone to 3.5 was achieved, due to which phosphates turned into a water-insoluble form. The pulp from the reactor, with a content of 4.1% phosphates in terms of phosphorus pentoxide, was sent to the filtration, where solid phosphate salt was separated and in the amount of 660 kg / h on a dry product in the form of a wet cake was sent for drying, and then to the stage of obtaining complex fertilizers.

Полученный после фильтрации раствор хлорида кальция, содержащий соли магния, направляли в блок выделения магния, представляющего собой каскад реакторов с мешалкой, в котором с помощью добавления водяной пульпы гидроксида кальция в количестве 249 кг/ч на 100% гидроксида осуществляли повышение рН до 9,5, что приводило к выпадению осадка гидроксида магния, который затем отделяли фильтрованием. Очищенный раствор хлорида кальция концентрацией 18% в количестве 5081 кг/ч отправляли на выпарку.The calcium chloride solution containing magnesium salts obtained after filtration was sent to a magnesium separation unit, which is a cascade of reactors with a stirrer, in which, by adding water pulp of calcium hydroxide in an amount of 249 kg / h to 100% hydroxide, the pH was increased to 9.5 , which led to the precipitation of magnesium hydroxide, which was then separated by filtration. A purified solution of calcium chloride with a concentration of 18% in an amount of 5081 kg / h was sent to the residue.

На последней стадии в шнековый смеситель блока получения комплексных минеральных удобрений подавали 660 кг/ч твердой фосфатной соли и 251 кг/ч серной кислоты, и при температуре 120°С осуществляли процесс в псевдоожиженном слое для полного протекания реакции и достаточного теплообмена. В результате процесса образовывался сларри монокальцийфосфата и гипса, который далее подавался в каскад реакторов с мешалками. В каскад последовательно вводили сульфат калия в количестве 700 кг/ч и аммиачную селитру в виде расплава при 160°С в количестве 1062 кг/ч. Температура реакций приготовления сларри для грануляции составляла 120°С. В результате процесса было произведено 2561 кг/ч сларри сложного фосфорно-азотно-калийного удобрения влажностью 7%, которые направляли на тарельчатый гранулятор, а затем на сушку. После грануляции и сушки было получено 2380 кг/ч товарного продукта - комплексного минерального удобрения NPK, влажностью 0,4%, стабильного при хранении, по составу компонентов характеризующегося соотношением питательных веществ в водорастворимой форме N:P2O5:K2O=14:10:14.At the last stage, 660 kg / h of solid phosphate salt and 251 kg / h of sulfuric acid were fed into the screw mixer of the complex mineral fertilizer production unit, and a process in the fluidized bed was carried out at a temperature of 120 ° C for complete reaction and sufficient heat transfer. The process resulted in the formation of a slurry of monocalcium phosphate and gypsum, which was then fed into the cascade of reactors with stirrers. Potassium sulfate in an amount of 700 kg / h and ammonium nitrate in the form of a melt at 160 ° C in an amount of 1062 kg / h were sequentially introduced into the cascade. The temperature of the preparation of slarry for granulation was 120 ° C. As a result of the process, 2561 kg / h of slarri compound phosphorus-nitrogen-potassium fertilizer with a moisture content of 7% were produced, which were sent to a plate granulator, and then for drying. After granulation and drying, was prepared in 2380 kg / h marketable product - the integrated mineral fertilizer NPK, 0.4% moisture, storage stable, the composition ratio of components characterized nutrients in water-soluble form of N: P 2 O 5: K 2 O = 14 : 10: 14.

Claims (16)

1. Способ получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды, включающий следующие стадии:1. The method of obtaining complex mineral fertilizers from phosphate ore, comprising the following stages: a) обеспечение серной кислоты и хлорида калия;a) providing sulfuric acid and potassium chloride; b) получение соляной кислоты из хлорида калия и серной кислоты с выделением в качестве дополнительного продукта сульфата калия;b) obtaining hydrochloric acid from potassium chloride and sulfuric acid with the allocation as an additional product of potassium sulfate; c) разложение фосфатной руды соляной кислотой с получением твердых фосфатов;c) decomposition of phosphate ore with hydrochloric acid to obtain solid phosphates; d) переработка твердых фосфатов со стадии с) и сульфата калия со стадии b), при необходимости совместно с другими источниками минеральных компонентов, в минеральные удобрения.d) processing of solid phosphates from stage c) and potassium sulfate from stage b), if necessary together with other sources of mineral components, into mineral fertilizers. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в результате получают минеральные удобрения типа РК и NPK, содержащие серу в доступной форме.2. The method according to p. 1, characterized in that the result is mineral fertilizers such as PK and NPK containing sulfur in an accessible form. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии разложения фосфатной руды используют фосфатную руду с содержанием пентоксида фосфора более 20%.3. The method according to p. 1, characterized in that at the stage of decomposition of phosphate ore using phosphate ore with a phosphorus pentoxide content of more than 20%. 4. Установка для реализации способа получения комплексных минеральных удобрений из фосфатной руды по п. 1, которая содержит по меньшей мере следующие конструктивные блоки:4. Installation for implementing the method of producing complex mineral fertilizers from phosphate ore according to claim 1, which contains at least the following structural blocks: A) блок получения соляной кислоты и сульфата калия из хлорида калия и серной кислоты;A) a unit for producing hydrochloric acid and potassium sulfate from potassium chloride and sulfuric acid; B) блок получения твердых фосфатов в результате разложения фосфатной руды соляной кислотой;B) a block for the production of solid phosphates as a result of the decomposition of phosphate ore with hydrochloric acid; C) блок получения комплексных минеральных удобрений,C) block receiving complex mineral fertilizers, причем блок получении соляной кислоты и сульфата калия содержит узел подготовки соляной кислоты для выщелачивания, в котором осуществляется разбавление соляной кислоты до заданной концентрации и накопление соляной кислоты заданной концентрации в количестве, необходимом для работы установки.moreover, the unit for the production of hydrochloric acid and potassium sulfate contains a unit for preparing hydrochloric acid for leaching, in which the hydrochloric acid is diluted to a predetermined concentration and the hydrochloric acid is accumulated at a given concentration in an amount necessary for the operation of the installation. 5. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок получения серной кислоты из комовой или газовой серы.5. Installation according to claim 4, characterized in that it further comprises a unit for producing sulfuric acid from lump or gas sulfur. 6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что тепловую энергию, выделяющуюся в блоке получения серной кислоты, направляют для теплоснабжения блока получения твердых фосфатов.6. Installation according to claim 5, characterized in that the heat energy released in the sulfuric acid production unit is directed to heat supply the solid phosphate production unit. 7. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок выделения магния из фильтрата, образующегося после отделения фосфатов в блоке разложения фосфатной руды.7. Installation according to p. 4, characterized in that it further comprises a unit for the separation of magnesium from the filtrate formed after the separation of phosphates in the decomposition unit of the phosphate ore. 8. Установка по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок получения твердого хлористого кальция.8. Installation according to p. 4, characterized in that it further comprises a block for the production of solid calcium chloride.
RU2016112593A 2016-04-04 2016-04-04 Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation RU2634936C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112593A RU2634936C2 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation
EA201692451A EA201692451A1 (en) 2016-04-04 2016-12-26 METHOD OF OBTAINING COMPLEX MINERAL FERTILIZERS FROM PHOSPHATE ORE AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
PCT/RU2017/000192 WO2017176165A1 (en) 2016-04-04 2017-03-31 A method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and an installation for implementing said method
CN201780009396.8A CN108602728A (en) 2016-04-04 2017-03-31 Method and apparatus for implementing the method for obtaining composite inorganic fertilizer by phosphate ores

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112593A RU2634936C2 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016112593A RU2016112593A (en) 2017-10-09
RU2634936C2 true RU2634936C2 (en) 2017-11-08

Family

ID=60001344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112593A RU2634936C2 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN108602728A (en)
EA (1) EA201692451A1 (en)
RU (1) RU2634936C2 (en)
WO (1) WO2017176165A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109231179A (en) * 2018-11-28 2019-01-18 杨新艳 A kind of potassium dihydrogen phosphate preparation method
MX2022004649A (en) * 2019-10-17 2022-10-03 Ostara Nutrient Recovery Tech Inc Systems and methods for phosphate processing.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3803884A (en) * 1969-01-09 1974-04-16 Fitzwilton Ltd Production of fertilizers
US4217333A (en) * 1978-07-19 1980-08-12 Kali And Salz Aktiengesellschaft Process for the production of potassium magnesium phosphate
SU874718A1 (en) * 1979-04-16 1981-10-23 Ленинградский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Основной Химической Промышленности Method of producing magnesium ammonium phosphate fertilizers
RU2369585C1 (en) * 2008-04-11 2009-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В. Самойлова" Method of phosphoric fertiliser production

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1149040A (en) * 1995-10-26 1997-05-07 罗融植 Production of chlorideless potassic fertilizer
CN101054170A (en) * 2007-04-13 2007-10-17 宜昌市仁和矿业有限责任公司 Method for preparing potassium dihydrogen phosphate from calcium hydrogen phosphate
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3803884A (en) * 1969-01-09 1974-04-16 Fitzwilton Ltd Production of fertilizers
US4217333A (en) * 1978-07-19 1980-08-12 Kali And Salz Aktiengesellschaft Process for the production of potassium magnesium phosphate
SU874718A1 (en) * 1979-04-16 1981-10-23 Ленинградский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Основной Химической Промышленности Method of producing magnesium ammonium phosphate fertilizers
RU2369585C1 (en) * 2008-04-11 2009-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В. Самойлова" Method of phosphoric fertiliser production

Also Published As

Publication number Publication date
CN108602728A (en) 2018-09-28
EA201692451A1 (en) 2017-10-31
RU2016112593A (en) 2017-10-09
WO2017176165A1 (en) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU743729B2 (en) Sewage sludge recycling with a pipe cross-reactor
US7534281B2 (en) Organic recycling with a pipe-cross or tubular reactor
US7789931B2 (en) Organic recycling with metal addition
CN105197905B (en) Extract the production method of phosphorus ore coproduction feed-level calcium biphosphate and technical grade phosphorus ammonium
RU2634936C2 (en) Method for obtaining complex mineral fertilisers from phosphate ore and plant for its implementation
CN112552099B (en) Nitrophosphate fertilizer and preparation method thereof
US9017426B2 (en) Interconnected system and method for the purification and recovery of potash
RU2626947C1 (en) Phosphorus-potassuim-nitrogen-containing npk-fertiliser and method for producing granulated phosphorus-potassuim-nitrogen-containing npk-fertiliser
RU2616061C1 (en) Installation for combined obtaining of phosphate salts and potassium sulphate
CN105399455A (en) System and method for producing compound fertilizer by utilizing chemical engineering tail gas
Young et al. Phosphate fertilizers and process technology
US3512942A (en) Apparatus for mining and refining phosphorus
RU2628292C1 (en) Phosphor-potassium-nitrogen-containing npk-fertiliser and method of producing granulated phosphor-potassium-nitrogen-containing npk-fertilisers
AU2011381253B2 (en) Interconnected system and method for the purification and recovery of potash
CN109574735A (en) The processing and MAP coproduction of phosphorus ammonium mother liquor are containing the technique of middle microelement APP
IL30186A (en) Production of potassium-and phosphorus-containing fertilizer