СХ)
4;
со х Изобретение относитс к получени фосфорных удобрений, пироко примен емых в сельском хоз йстве дл повышени урожайности сельскохоз йственных культур, и может быть исполь зовано в производстве щелочных термофосфатов . Известен способ fl получени ще лочных термофосфатов путем спекани природных фосфатов с содой в присут ствии диоксида кремни при 1100l250 Ci Количество соды определ етс содержанием в сырье Р205 фтора, количество диоксида кремни рассчитываетс на св зывание избыто ного (по отношению к составу ренанита ) оксида кальци согласно уравнению Ca5(PO)jF + + SiO CaNaPO + + 2C02 + NaF Недостатками способа вл ютс высока стоимость термофосфатов изза расхода соды, низкое содержание PjOg в термофосфате вследствие наличи балласта Ca2SiO. Наиболее близким по технической сутт-чости и достигаемому результату к предлагаемому вл етс способ получени щелочных термофосфатов путем сплавлени природных фосфатов с суль фатами щелочных металлов в присутствии угл при 1100-1200°С. Шихта содерзЬст 100 вес.ч. фосфорита (апатита 60 вес.ч. сульфата и 30 вес.ч. угл С23. Недостатками известного способа вл ютс высока стоимость термофосфатов ввиду большого расхода угл , что св зано с нагревом шихты и восстановлени сульфата, низка концент раци Р205 в термофосфате, что обусловлено наличием в нем балласта сульфида кальци . Балласт в удобренки повышает расходы на транспортировку его к потребителю и внесение в почву. Целью изобретени вл етс созда ние возможности переработки фосфато с повьш1енным содержанием кальци пр одновременном увеличении содержани РоОд, доступного ДЛЯ растений. Поставленна цель достигаетс те что по способу получени щелочных термофосфатов путем сплавлени смес природных фосфатов с сульфатами щелочных металлов в присутствии вое становител при IIOO-IZOO C с последующим охлаждением полученного продукта , смесь природных фосфатов с сульфатами щелочных металлов берут в мольном соотношении СаО (0,8 - 1,2):2 и перед сплавлением через реакционную смесь предварительно пропускают элементный фосфор или его летучие соединени при 350-500 С в инертной или восстановительной среде в количестве, обеспечивающем мольR SO ное соотношение в шихте Р. 1:(1,7 - 3). В первой стадии восстановительна или инертна среда в реакционной зоне необходима дл предотвращени окислени элементного фосфора. Во второй же стадии среда реакционной зоны не лимитирует процесс. Спекать можно в восстановительной, инертной или окислительной среде. В производственных услови х при непрерывном режиме нагрев шихты до температуры выше и ее спекание осуществл етс в окислительной среде за счет контакта с топочными газами или непосредственно сжиганием топлива в реакционной зоне. Соотношени : СаО (0,8 1 ,2):2 и Р : RjSO 1:(1,7-3) должны обеспечивать образование в конечном продукте RCaPQ,. Предел первого соотношени зависит от природы фосфатного сырь - содержани в нем примесей MgO, SrO, BaO, СаО в виде карбонатов, фторидов и других не фосфорсодержащих соединений , а также оксидов кислотного характера - SiO-, 12 других, которые способны в процессе сплавлени св зывать оксид кальци . Второе соотношение, кроме природы фосфатного сырь , учитывает и степень окислени фосфора в различных летучих его соединени х. Пример 1. Смешивают 20 г незвиского фосфорита, который после прокаливани при на прот жении 3 ч содержит, %: PgOs 28,2; СаО 58,8; Si02 10,7,- 20 1,0 (незвиский фосфорит высококарбонатный и в непрокаленном состо нии содержит 13,1% С02) и 15 г хч (соотношение : СаО с учетом св зывани СаО кремнеземом составл ет 0,83:2), загружают смесь в реактор, и при 350-500с через реакционную зону в инертной или восстановительной среде пропускают 3 г элементарного фосфора (соотношение 1 : 1 ,84). Из газовых продуктов конденсируют элементную серу. Твердые продукты загружают в фарфоровый тигель и спекают при тем . выше 1UUU С. В результате пературе 34 г термофосфата с содерж получают 7, и 22,0% . нием 36,1 мер 2. Смешивают 20 г При содержащего, %: апатита, СаО 53,1v SiO 3,14; F 4,2-, Al20 1 ( + ) 2,2 и 15,6 г хч (соотношение K2S04 : СаО 0,95 : 2), загружают смесь в реак тор, и при 350-500°С через реакцион ную зону в инертной или восстановительной среде пропускают 2 г фосфор 1:2,82). (соотношение В, Твердый продукт затем спекают при температуре выше . В результа получают 31,8 г термофосфата с содержанием PgOj 37,9% и 26,5%. В лимоннорастворимую форму превраща етс 97,5% Пример 3. Смешивают о. прокаленного при 900С фосфорита. Содержащего в исходном не прокаленном состо нии, %: Р20$ 27,2; СаО 42,3-, МцО 8,4; С02 12,1, Рс20 2,5; 15,2г(соSi02 6,0; F 1 ,5 и СаО 1,16:2), отношение K-SO. загружают смесь в реактор, и при o, 350-500 С через реакционную зону в инертной или восстановительной сред пропускают 3 г элементного фосфора или его летучих соединений (соотношение : 1:1,81). Твердый продукт сплавл ют в фарфоро вой чашке при температуре выше 1000 В результате получают 34 г термофос фата, содержащего 33,3% Р205, 24,1% 9 К.О и 6,7% MgO. В лимоннорастворимую форму превращаетс 97% . Пример 4. 20 г измельченного апатита, содержащего, %: PjOj 37,4; СаО 50,55J SiO 2,07; F 4,29, смешивают с 6,5 г сульфата натри марки хч. Смесь загружают в реактор . В испаритель загружают 1,8 г красного фосфора. При 350-500 С током аргона перегон ют из испарител пары фосфора. Из газовых продуктов в конденсаторе конденсируют элементную серу. После поглощени фосфор|1 шихтой твердый продукт извлекают из реактора и загружают в фарфоровый тигель, который устанавливают в муфельную электропечь, где при 11001200 С на прот жении 30 мин осуществл ют спекание. В результате проведенных операций получают 26,7 г термофосфата и 1,4 г элементной серы. В лимоннорастворимую форму преврадиаетс 93,5 РлО. Приведенные примеры показывают, что дл получени концентрированных щелочньк термофосфатов в рассматриваемых пределах соотношений : СаО и Р : А гут быть использованы самые различные фосфатные руды, в том числе и высококарбонатные , переработка которых электротермическим или экстракционным способом затруднена ввиду большого содержани оксидов щелочноземельных металлов. Предлагаемый способ выгодно отличаетс от известных и позвол ет получать концентрированные фосфорные удобрени из самого различного фосфатного сырь .