SU1096260A1 - Способ получени сложного удобрени - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий разложение фосфатного сырь  смесью азотной и серной кислот в присутствии сульфата аммони  и части оборотного нитро-, фосфатного раствора, фильтрацию полученной суспензии с отделением дигидрата сульфата кальци , аммонизацию оставшейс  части нитрофосфатного раствора до рН 4-5, упарку аммонизированной пульпы, смешение с калийной солью, гранул цию и сушку готового продукта, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени слеживаемости готового продукта и снижени  расхода серной кислоты, Ф аммонизацию нитрофосфатного раствора ведут до рН 1-2 и предварительно обрабатывают им фосфатное сьфье в течение 20-60 мин, образовавшуюс  суспензию фильтруют и полученный осадок подвергают кислотному разложению.

Description

Изобретение относитс  к технике получени  сложного удобрени  азотнокислотной переработкой природных фосфатов .

Известны способы получени  сложных концентрированных удобрений цутем разложени  фосфата азотной кислотой , обработки азотнокислотной выт жки серной кислотой и сульфатом аммони  с последующей фильтрацией фосфогипсовой суспензии. Фосфогипс конвертируетс  в раствор сульфата аммони , который находитс  в рецикле . Фильтрат ам,1 онизируетс , упариваетс , смешиваетс  с хлористым калием и сушитс  с получением нитроаммофосок марки 1:1:1. Эти способы различаютс  в основном пор дке подачи реагентов или технологическими параметрами ведени  отдельных стадий l .

Недостатками известных способов  л ютс  большой расход сульфатньк реагентов и многостадийность процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  сложного удобрени , заключающийс  в разложении фосфатного сырь  азотной и серной кислотами и сульфатом аммони  в присутствии части оборотного нитрофосфатного раствора, фильтрации полученной суспензии с отделением осадка дигидрата сульфата кальци , делении фильтрата - нитрфосфатного раствора на два потока j оборотный и продукционньй. Последний аммонизируют до рН А-5, пульпу упаривают , смешивают с калийной солью, гранулируют и сушат 21 ,

Наличие в продукционном растворе избытка ионов количестве 2-4% j, необходимое дл  получени  крупных, хорошо фильтрующих кристаллов дигидрата сульфата кальци , приводит, с одной стороны, к увеличению расхода серной кислоты до 0,2475 т на 1 т продукта, а с другой - по влению в готовом продукте сульфата аммони ,ухудшающего его физико-химические свойства, например, слеживаемость . Последнее предопредел етс  снижением статической прочности гранул , котора  должна быть не менее 30 кг/см , и повышением их гигроскопичности . Повышенна  слеживаемость удобрени  влечет необходимость кондиционировани  продукта, что увеличивает его стоимость.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение слеживаемости готового продукта и снижение расхода серной кислоты. Поставленна  цель достигаетс 

тем, что согласно способу получени  i сложного уДобрени , включающему кислотное разложение фосфатного сырь  в присутствии сульфата аммони  и час ти оборотного нитрофосфатного раствора , фильтрацию полученной суспензии с отделением дигидрата сульфата кальци , аммонизацию оставшейс  части нитрофосфатного раствора до рН А-5, упарку аммонизированной пульпы, смешенйе с калийной солью, гранул цию и сушку готового продукта, аммонизацию нитрофосфатного раствора ведут до рН 1-2 и предварительно обрабатывают им фосфатное сырье 20-60 мин,

образовавшуюс  суспензию фильтруют и полученный осадок подвергают кислотному разложению.

Указанные отличи  позвол ют за счет предварительной обработки фосфатного сырь  продукционным нитратнофосфатным раствором, содержащим избыточные сульфат-ионы, уменьшать их количество в растворе, направл ть на дальнейшую переработку в

удобрение за счет выделени  в

осадок дигидрата-сульфата кальци . Это приводит к снижению расхода серной кислоты. Предварительна  обработка фосфатного сырь  нитратнофосфатным раствором позвол ет в заданных пределах параметров технологического процесса разложить карбонаты, содержащиес  в природном фосфате (вскрыть СаО на 6-7%). Благодар  этому при

дальнейшем разложении природного фосфата азотной и серной кислотами сокращаетс  расход последней до 0,17-0,177 т на 1 т продукта. Экономи  на 1 т удобрени  серной кислоты оставл ет 007-0,0775 т.

Осаждение избыточных сульфат-ионов из продукционного раствора приводит при дальнейшей его переработке в удобрение к сокращению количества сульфата аммони  в готовом продукте и тем самым к уменьшению его слеживаемости и гигроскопичности. Статическа  прочность гранул повьш аетс  до 50-80 кг/см , что в 2-3 раза

вьш1е чем в известном способе, а гигроскопическа  точка составл ет 70- 75% вместо 65-70% по известному способу . Нитратнофосфатный раствор имеет рН 0,5-0.1. Предварительна  аммониэаци  этого раствора до рН 1-2 необходима дл  регулировани  степени вскрыти  фосфатного сырь . При обработке фосфатного сырь  более кислым продукционным раствором в жидкую фазу переходит ионов кальци  большее количество, чем необходимо дл  образовани  дигидрата сульфата кальци . Избыток ионов кальци  приводит при дальнейшей переработке к образованию водонерастворимых соединешгй фосфата, что ухудшает качество удобрени . Более щелочной-раствор не вскрывает карбонаты фосфатного сырь  что не позвол ет уменьшить содержание сульфат-ионов в продукционном растворе. Пример 1. В качестве сырь  используют фосфорит Состава, мас.%: PjOg 27,3; СаО 41,1; 2,2; COg5 ,8; и.о. 14,0. 100 кг фосфорита обрабатывают 20 мин, 252,9 кг нитратнофосфатного раствор, предварительно аммонизированного и содержащего 26,75 Кг 6,1504,до рН 1. При этом в газовую фазу выдел етс  5,5 кг СО. Суспензию в количестве 347,4 кг фильтруют с отделением 240 кг фильтрата, содержащего 26,75 кг 2 кг 504 ( Р,,0-11,1%, 0,83% 504 )и 107,4 кг осадк П1,1%, 0,83% 504) и 107,4 кг осадка 127,3 кг Р20с, 34,1 кг СаО . Осадок направл ют на стадию кислотного разложени , куда вводитс  101,8 кг (55% стехиометрии на СаО) 50%-ной азотной кислоты, 25,4 кг 93%-ной серной кислоты и 133,2 кг 40%-ного раствора сульфата аммони  и 300 кг оборотного раствора. Суспензию в количестве 671,65 кг фильтруют с отделением 450 кг нитратнофосфатногр раствора и 221,65 кг дигидрата сульфата кальци , который промывают 100 кг воды. Промывные воды смешивают с оборотным раствором. Нитрофосфатный раствор (10,6% , 2,8% 504) дел т на два потока - один используют в качестве оборотного раствора (200 кг), а другой (250 кг), содержащий 20,75 кг PjOg и 7,1 кг 50 аммонизируют 2,9 кг газообразного аммиака до рН1 и обра батывают им фосфатное сырье. Фильтрат от первой фильтрации (240 кг) доаммонизируют 30 кг газообразного аммиака до рН 4,5, упаривают 95,6оКг воды, смешивают с 44,6 КС& (60% ), гранулируют, сушат с удалением 32 кг воды. Готовый продукт - 160 кг - нитроаммофоска марки 1:1:1. Статическа  прочность гранул 80 кг/см , вместо 20-30 кг/см в известном способе. Гигроскопическа  точка 75%. Расход серной кислоты на 1 т продукта 0,170 т, что на 0,0775 т меньше, чем в известном способе. Пример 2. 100 кг фосфорита обрабатывают 60 мин 253,5 кг нитратнофосфатного раствора, предварительно аммонизированного до рН 2 и cor держащего 26,75 кг Р205 и 7,1. кг ( 10,5% . и 2,8% 50). При этом в газовую фазу вьщел ютс  5,0 кг COg. Суспензию в количестве 348,5 кг фильтруют с отделением 240 кг фильтрата , содержащего 26,75 кг PjOj и 3 кг 504 (Р2 05 11,1% 50л 1,25%) и 108,5 кг осадка (27,3 кг ) и 34,5 кг СаО). Осадок направл ют на стадию кис лотного разложени , куда вводитс  101,8 кг 50%-ной азотной кислоты, 30,1 кг 93%-ной серной кислоты, 133,2 кг 40%-ного раствора сульфата аммони  и 300 кг оборотного раствора . Суспензию в количестве 673,6 кг фильтруют с отделением 450 кг нитратнофосфатного раствора и 221,65 кг дигидрата сульфата кальци , который промывают 100 кг воды. Промыв-ные воды смешивают с оборотным раствором. Нитратнофосфатный раствор (10,6% 2,8% 30 ) дел т на два потокаодин используют в качестве оборотного раствора (200 кг), а другой (250 кг), содержащий 26,75 кг и 7,1 кгЗО, аммонизируют 3,5 кг газообразного аммиака до рН 2 и обрабатывают им фосфатное сырье. Фильтрат от первой фильтрации 240 кг доаммонизируют 2,4 кг газообразного аммиака до рН 5, упаривают 95 кг воды, смешивают с 44,6 кг КСЕ (60% К20 ) гранулируют и сушатс удалением 32 кг воды. Готовый продукт - 160 кг - нитроаммофоска марки 1 : 1 : 1 . Пример 3. 100 кг фосфорита обрабатывают 40 мин 253,2 кг нитратнофосфатного раствора, предварительно аммонизированного до рН 1,5 и содержащего 26,75 кг 6,1 кг 30((10,5% 2,8% 504) Г При этом в газовую фазу вьщел етс  5,2 кг СО. Суспензию в количестве 348 кг фильтруют с отделением 240 кг фильтрата , содержащего 26,75 кг и 3,3 кг 504 (Р205 11,1%,504 1,3%). и 108 кг осадка (27,3 кг 34,7 к СаО). Осадок направл ют на стадию кислотного разложени , куда ввод т 101,8 кг 50%-ной азотной кислоты 30,5 кг 93%-ной серной кислоты, 133,2 кг 40%-ного раствора сульфата аммон1   и 300 кг оборотного раствора . Суспензию в количестве 673,5 кг фильтруют с отделением 450 кг нитратно-фосфатного раствора и 223,5 кг дегидрата сульфата кальци , который промывают 100 кг воды. Промьганые воды смешивают с оборотным раствором. Нитратнофосфатный .раствор (10,6% , 2,8% 504) дел т на два потока - один используют в качестве обо .ротного раствора (200 кг), а другой (250. кг), содержащий 26,75 кг PjO

и 47,1 кгЗО , аммонизируют 3,2 кг газообразного аммиака до рН 1,5 и обрабатывают им фосфатное сырье. Фильтрат от первой фильтрации 240 кг доаммонизируют 2,7 кг газообразного аммиака до рН 4,5, упаривают 95,3 кг воды, смешивают с 44,6 кг КСВ (60% KgO ), гранулируют сушат с удалением 32 кг воды. Готовый продукт - 160 кг - нитроаммофоска марки 1:1:1. Статическа  прочность гранул 60 кг/см , вместо 2030 кг/см в известном способе. Гигроскопическа  точка 72%. Расход серной кислоты на 1 т продукта 0,175 кг, что на 0,0725 кг ниже чем в известном способе. . Обоснование оптимальности выбранных интервалов параметров представлено в таблице.

60 60 15 10 65

2,2 2,5 1 1 1

Прото20-30 тип

из-за уменьшени  содержани  Р Of в водорастворимой форме

Нецелесообразно из-за увеличени  объема аппаратуры

0,2475 О

7

Осуществление процесса в за вл емых пределах значений параметров (примеры 1-3) позвол ет получать продукт высокого качества (статическа  прочность гранул 50-70 кг/см), вместо 20-30 кг/см в известном способе и уменьшить расход серной кислоты на 1 т продукта на 0,07-0,0775 т.

При уменьшении рН менее 1 (пример 4) повышаетс  расход серной кислоты до 0,214 т на 1 т продукта и увеличиваетс  слеживаемость удобрений. Кроме того-, уменьшаетс  содержание водорастворимой форме из-за по влени  в готовом продукте части фосфора в виде дикальдийфосфата.

Увеличение рН более 2 (примеры 6,7) в нитратнофосфатном растворе нецелесообразно, так как такие расворы тер ют реакционную способност и не вскрывают даже карбонатную часть сырь . Следовательно, серной кислоты при дальнейшей переработке затрачиваетс  столько же, сколько

962608

и в известном способе. Слеживаемость продукта увеличиваетс , так как прочность гранул уменьшаетс  до 30 кг/см за счет увеличени  5 содержани  сульфата аммони  в готовом продукте.

Уменьшение времени предварительной обработки фосфатного сьфь  Продукционным нитратнофосфатным раст10 вором менее 20 мин (примеры 8,9) не позвол ет вскрыть карбонатную часть сьфь , а следовательно, сократить при дальнейшей его переработке расход серной кислоты. СлежиJ5 ваемость продукта при этом увеличиваетс  за счет по влени  в продукте сульфата аммони .

Увеличение времени предварительного разложени  фосфатного сьфь 

20 продукционным нитратнофосфатным раствором более 60 мин (пример 10) нецелесообразно, из-за увеличени  объема аппаратуры.

Таким образом, предложенный спо25 соб позвол ет выпускать нитроаммофоску с.меньшей слеживаемостью с меньшими затратами количества кислот .

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ, включающий разложение фосфатного сырья смесью азотной и серной кислот в присутствии сульфата аммония и части оборотного нитрофосфатного раствора, фильтрацию полученной суспензии с отделением дигидрата .сульфата кальция, аммонизацию оставшейся части нитрофосфатного раствора до pH 4-5, упарку аммонизированной пульпы, смешение с калийной солью, грануляцию и сушку готового продукта, отличающийся тем, что, с целью уменьшени слеживаемости готового продук- _ « С· та и снижения расхода серной кислоты, $ аммонизацию нитрофосфатного раствора ведут до pH 1-2 и предварительно об- IV рабатывают им фосфатное сырье в те- 1^ чение 20-60 мин, образовавшуюся сус- | пензию фильтруют и полученный осадок £ подвергают кислотному разложению.

   1 1096260 2