SU1119998A1 - Способ получени сложного удобрени из бедных фосфоритов - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ БЕДНЫХ ФОСФОРИТОВ, включающий разложение последних разбавленной азотной и серной кислотами с последующим отделением твердого остатка нейтрализацией полученного раствора и отделение готового продукт та, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса разложени  за счет увеличени  скорости отделени  твердого остатка при сохранении качества продукта и сокращени  расхода кислот, разложение азотной кислотой ведут в присутствии нитрата кальци  в количестве 50 70 г/л, а нейтрализацию ведут известковым молоком до рН 4,1-4,4. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что процесс ведут в замкнутом цикле по жидким агентам. сл

Description

со со со

00

Изобретение относитс  к способам получени  сложных комплексных удобрений из фосфатсодержащих руд и может быть использовано при пр мой химической переработке бедных фосфатных руд, отходов горнообогатительных производств .

Известен способ получени  сложного удобрени  из фосфатных рут путем обработки их концентрированной фосфор ной кислотой при 110-120°С и давлении 0,5-1,5 кгс/см Со.

Недостатками этого способа  вл ютс  крайне низка  избирательность разложени  фосфорита, сопровождаема  загр знением продукционного раствора примес ми, ведение процесса при повышенной температуре, больша  в зкость пульп, низка  производительность процесса по фильтрации и мала  скорость разложени  фосфорита. Указанные недостатки устран ютс  при разложении фосфоритов разбавленной азотной кислотой.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ получени  сложного удобрени  из фосфатных руд путем разложени  их разбавленной 1-6%-ной азотной кислотой. Разложение ведут в присутствии разбавленной серной кислоты с последующим отделением твердого остатка и нейтрализацией азотнокислой выт жки аммиаком L2 3Недостатками известного способа  вл ютс  малые скорости разложени  Фос форита и фильтрации шламового продукта и повьшенный расход кислот на единицу получаемого удобрени .

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса разложени  за счет увеличени  скорости отделени  твердого остатка при сохранении качества продукта и сокращении расхода кислот

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  сложного удобрени  из бедных фосфоритов, включающему разложение последних разбавленной азотной и серной кислотами с последующим отделением твердого остатка и нейтрализацией полученного раствора, разложение азотной кислотой ведут в присутствии нитрата кальци  в количестве 50-70 г/л, а нейтрализацию ведут известковым молоком до рН 4,1-4,4.

Причем процесс ведут в замкнутом цикле по жидким агентам.

Процесс разложени  ведут в присут ствии 50-70 г/л нитрата кальци , добавка которого в разбавленную азотную кислоту значительно увеличивает скорость разложени  фосфата за счет повышени  коэффициента активности анионов водорода в растворе, что в свою очередь позвол ет вводить в процесс меньшее количество азотной кислоты в интервале 1/3 - 4/5 от стехиометрической нормы, а серной в количестве 2/3 - 4/5 от стехиометрической нормы. Кроме того, присутствие нитрата кальци  в указанном интервале улучшает услови  кристализации фосфогипса при обычной температуре , укрупн ет шламовые частицы, что приводит к увеличению скорости фильтрации шлама в 1,2-1,4 раза. Добавка нитрата кальци  в разлагающий раствор позвол ет уменьшить расход кислот на 15-20%. Избирательность процесса при этом остаетс  на уровне избирательности известного способа .

В табл. 1 представлены результаты вли ни  добавки нитрата кальци  наэффективность способа. Концентрац и азотной 1КИСЛОТЫ 5%, т:ж 1:12, температура 20°С, перемешивание, подача серной кислоты в раствор через 8 мин.

Из данных табл.1 следует, что .добавка нитрата кальци  существенно увеличивает скорость выщелачивани  целевого продукта в интервале концентраций 50-70 г/л, повьшает скорость фильтрации, шлама, котора  затем при достижении концентрации нитрата кальци  более 70 г/л начинает снижатьс , что может быть объ снено существенным повьшением в зкости фильтруемой пульпы. В интервале концентраций нитрата кальци  50 - 70 г/л снижаетс  расход азотной кислоты на тонну получаемого удобрени  на 15-20%.

При осаждении из раствора способом выщелачивани  сложного удобрени  важным фактором, вли ющим на формирование осадка и его структуру,  вл етс  рН фильтрата, полученного после отделени  нерастворимого остатка и обработки раствора известковым молоком . Исследовани  показали, что в интервале рН 4,1-4,4 происходит формирование легко .растворимых и фильтрующих осадков, содержание в них полезного компонента наивысшее. Кроме того, в получаемом продукте содер3 житс  до 39,6% усво емого фосфата и до 10% азота, крайне важной формы питани  растений. Следует отметить, что переход фосфора из осадков в растворимое состо ние под действием лимоннокислого реагента пролонгирован , т.е. по качеству получаемый про дукт отвечает последним требовани м сельского хоз йства. Результаты приведены в табл. 2. Процесс получени  сложного удобрени  способом выщелачивани  с применением смеси кислот с солевой добавкой нитрата кальци  осуществл етс  следующим образом. Бедные фосфориты месторождени  Каратау - отходы обогатительной фабрики следующего .состава, мас.%: 20-22; СаО 2931J MgO 0,8, сумма окислов 2-3; фтор 1,5-1,,7; И.О. 34-36,п.п.п 4,05 ,5, разлагают при перемешивании и комнатной температуре 3-4%-ным раствором азотной кислоты с добавкой в нее нитрата кальци  с концентрацией 50-70 г/л (норма кислоты 80% от стехиометрии) в течение 8 мин. По истечении этого времени в суспензию дл  удалени  ионов кальци  и регенерации азотной кислоты через 8-10 мин добавл ют серную кислоту из расчета чтобы ее концентраци  в пульпе была 1,5-2%. Осаждение сульфата кальци  и шлама провод т при обычной тем пературе и перемешивании в течение 10-15 мин. При выщелачивании бедных фосфоритов в реакт.ор подают 1-6%-ну1 азтную кислоту, содержащую 50-70 г/л нитрата кальци . Через 10 мин добавл ют серную кислоту. Осветленную часть раствора после отстаивани  шла ма и сульфата кальци  декантируют, а остаток фильтрзпот. Полученную фазу нейтрализуют медленно при перемешивании известковым молоком до рН пуль 1пы-4,1-4,4. Полученное в этих услови х сложное комплексное удобрение обладает хорошими физико-химическими и механическими свойствами. Оно быс ро отстаиваетс  и фильтруетс  с высокими скорост ми 850-980 кг/ч-м. Содержание рсадке 39-42%. Осадок сушат и гранулируют в присут ствии фосфорной кислотыi Получаемое комплексгное удобрение содержит 44-49,0% Pfi и 8-10% азота при 9899 ,6% усво емого фо.сфата. Раствор после отделени  сложного удобрени  корректируют по азотной кислоте и 984 нитрату кальци  и используют дл  последующего растворени  фосфорита Проведено 22 цикла разложени  бедных фосфоритов. Степень разложени  от цикла к циклу практически остаетс -ПОСТОЯННОЙ и равна 99,6 99 ,9%. Способ проверен на различных по составу фосфоритах и отходах добычи . Пример 1. 100 кг фосфорита (отходы горнообогатительного производства Каратау) помещают в реактор, приливают 1200 л 3%-ного раствора азотной кислоты, содержащей 50 г/,л нитрата кальци . Пульпу перемешивают 8 мин затем добавл ют серную кислоту до ее 2%-ной концентрации в растворе, перемешивают в течение 15 мин. Осадок отстаивают, осветлен ную часть сливают, сгущенную часть фильтруют на фильтр-прейсе. .Вес осадка 196 кг. Продукционньй раствор (1100 л) содержит, %: 1,59, СаО 1,70; MgO 0,20,- 0,007,; . SO, 0,20. При непрерывном nep.eMum. вании продукционный раствор нейтрализуют раствором гашеной извести (известковым молоком) до рН 4,1. Реакционную массу отстаивают в отстойнике . Осветленную часть раствора отдел ют. Осадок отфильтровывают. Вес осадка 72,4 кг. Извлечение в удобрение 99,9%. Содержание в осадке 41,5. Осадок направл ют на гранулирование в присутствии 8,8 кг фосфорной кислоты. Полученное сложное комплексное удобрение.(в гранулированном виде) содержит 46,7% PjOj, из них.усво емого фосфата 98,5%,-азота 11,2%. Отделенньй раствор содержит, % PjO,rO,006, СаО 1,68; MgO 0,19; R O следы; SOji 0,07, воДа остальное, нитрата в пересчете на азотную кислоту 4,1, и  вл етс  оборотным раствором, который после корректировки по нитрату кальци  и азотной кислоте снова используют в следующем цикле разложени  фосфорита. Пример 2. 100 кг фосфорита обрабатывают 1200 л 3%-ной азотной кислоты, содержащей 70 г/л нитрата кальци , в течение 8 мин при интенсивном перемешивании. Затем в пульпу добавл ют с;ерной кислоты до 2%-ной концентрации, перемешивают 10 мин, раствор помещают в отстойник, отдел ют осветленную часть, сгущенную массу фильтруют. Кислотный продукционный раствор объедин ют с декантированной частью и подают на ней рализацию известковым молоком до рН 4,2. Пульпу направл ют в отстойни Декантируют осветленную часть, а стушенную часть подают на фильтрацию Отфильтрованный раствор и декантированную часть направл ют на корректирование по азотной кислоте и нитрату кальци  дл  повторного использовани  при разложении фосфорита. Осадок удобрени  подают (71,4 кг) на сушку и гранул цию в присутствии 8,4 кг фосфорной кислоты. Состав оборотного раствора, %: Р205 0,006; СаО 2,07, MgO 0,2; RjOj следы-, SO 0,051; азот в пересчете на нитрат 4,0i вода остальное . Использование оборотного раствора дл  разложени  фосфата позвол ет полу чать комплексное удобрение, содержащее азот, наход щийс  в полностыо усво емой форме. Гранулирование удобрени  в присутствии фосфорной кислоты позвол ет/получать прочные гранулы комплексного удобрени , в котором фойфат находитс  в основном в цитратнорастворимой форме. Отсутствие жидких отходов делает способ практически безопасным дл  окружающей среды. Получаемое удобрение содержит 44,2 PjOg, из них воднорастворимого 18,9%, цитратнорастворймого 43,2%, отношение усво емой Р205 к общей 97,7. Раствор после осаждени  комплексного удобрени  (20 цикл) имеет состав,%: PjOs 0,02; СаО 2,07«, MgO 0,21-, следы; азот в пересчете на нитрат 4,2; вода остальное. Оборотный раствор после корректировки направл ют на разложение фосфорита. Предлагаемый способ получени  сложного удобрени  из бедных фосфоритов разложением их разбавленной азотной кислотой, содержащей 50-70 г/л нитрата кальци , с последующей обработкой пульпы серной кислоты предусматривает многократное использование растворов, полученных после вьщелени  комплексного удобрени , что обеспечивает по сравнению с известными способами уменьшение энергозатрат |за счет проведени  процесса при 2032°С , снижение расхода азотной кислоты , вовлечение в пространство бедных и некондиционных фосфоритов,обогащение которых современными методами невозможно , а также высокое извлечение в удобрение фосфата из перерабатьгеаемого сырь  (40-60% в существующих схемах промьшленности производства) и возможность организации безотходного производства фенолформальдегидных пластмасс. Таблица

99,3

99,5 99,5

99,7

600

. 20

340

18 15

380

650 645 398

12

444

608

Таблица 2

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНОГО УДОБРЕНИЯ ИЗ БЕДНЫХ ФОСФОРИТОВ, включающий разложение последних разбавленной азотной и серной кислотами с последующим отделением твердого остатка нейтрализацией полученного раствора и отделение готового продукт та, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса разложения за счет увеличения скорости отделения твердого остатка при с-охранении качества продукта и сокращения расхода кислот, разложение азотной кислотой ведут в присутствии нитрата кальция в количестве 50 70 г/л, а нейтрализацию ведут известковым молоком до pH 4,1-4,4.

2. Способ по п. /отличающийся тем, что процесс ведут в замкнутом цикле по жидким агентам.

SU I t 19998 >