SU1439092A1 - Apatite processing method - Google Patents
Apatite processing method Download PDFInfo
- Publication number
- SU1439092A1 SU1439092A1 SU853991164A SU3991164A SU1439092A1 SU 1439092 A1 SU1439092 A1 SU 1439092A1 SU 853991164 A SU853991164 A SU 853991164A SU 3991164 A SU3991164 A SU 3991164A SU 1439092 A1 SU1439092 A1 SU 1439092A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- apatite
- decomposition
- sulfuric acid
- mixture
- ammonium sulfate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к способам переработки апатита путем его кислотного разложени с получением сложных .удобрений типа нитрофоски. Целью изоб- ретени вл етс повьшение степени разложени апатита „ сокращение времени обработки, а также увеличение в удобрении доли в усво емой фор- .ме. Способ включает разложение части апатитового сырь ; с размером частиц 100-260 мкм азотной кислотой в количестве , превьппающем стехиометричес- кое в 2,7-4,0 раза, с получениемнит рофосфатного раствора с последующей подачей его на стадию разложени оставшейс части апатита смесью серной кислоты и сульфата аммони при их соотношении 1$1,2-1,4. Количество этой смеси регулируют таким образом, чтобы св зать 70-75% СаО в апатите в виде сульфата кальци . Возможно проведение разложени апатита при его одновременном введении вместе со смесью серной кислоты и сульфата аммони в нитрофосфатный раствор, а также предварительное смешение нитро- фосфатного раствора и смеси серной кислоты и сульфата аммони . Полученную смесь выдерживают при перемешивании 15-30 мин, аммонизируют и далее подают на переработку в N,P,К-удобрение . 3 з,п. ф-лы, 1 ил., 3 табл. § сл сThe invention relates to methods for the processing of apatite by its acid decomposition with the production of complex fertilizers such as nitrophosphate. The aim of the invention is to increase the degree of decomposition of apatite, reducing the processing time, as well as increasing the share in the fertilizer in the digestible form. The method includes the decomposition of apatite raw materials; with a particle size of 100–260 µm of nitric acid in an amount that exceeds the stoichiometric value by 2.7–4.0 times, to obtain a phosphate solution and then feed it to the decomposition stage of the remaining part of apatite with a mixture of sulfuric acid and ammonium sulfate at a ratio of 1 $ 1.2-1.4. The amount of this mixture is adjusted in such a way as to bind 70-75% CaO in apatite as calcium sulfate. It is possible to decompose apatite with its simultaneous introduction together with a mixture of sulfuric acid and ammonium sulfate in a nitrophosphate solution, as well as preliminary mixing of a nitrophosphate solution and a mixture of sulfuric acid and ammonium sulfate. The resulting mixture is kept under stirring for 15-30 minutes, ammoniated and then fed for processing in N, P, K-fertilizer. 3 h, para. f-ly, 1 ill., 3 tab. § cl
Description
Изобретение относитс к способам производства сложных: удобрений - нитрофоски , используемой в сельском хоз йстве , путем разложени кислотами фосфатного сырь , в частности апатита .The invention relates to methods for producing complex: fertilizers — nitrophosphates used in agriculture, by decomposition of phosphate raw materials, in particular apatite, with acids.
Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса за счет повышени степени разложени апатита и сокра- щени времени обработки а также уве- личение в удобрении доли в водорастворимой форме.The aim of the invention is to intensify the process by increasing the degree of decomposition of apatite and reducing the processing time as well as increasing the proportion in the fertilizer in water-soluble form.
Способ включает предварительное разложение части апатитового сьфь (15-30%- сырь от общего количества) с размером частиц 100-260 мкм азотной кислотой при норме 270-400% от стехиометрии с получением нитрофосфатно- го раствора, обработку оставшейс части смесью серной кислоты и сульфата аммони при их соотношении 1 ; 1,2-1,4 в присутствии нитро- фосфатного раствора. Смесь серной кислоты и сульфата аммони подают на обработку апатита в количестве, обеспечивающем св зывание 70-75% СаО в апатите в виде сульфата кальци .The method involves the preliminary decomposition of part of apatite (15–30% raw material of the total amount) with a particle size of 100–260 µm of nitric acid at a rate of 270–400% of stoichiometry to obtain a nitrophosphate solution, and the remaining part being treated with a mixture of sulfuric acid and sulfate ammonium with a ratio of 1; 1.2-1.4 in the presence of a nitro-phosphate solution. A mixture of sulfuric acid and ammonium sulfate is fed to the treatment of apatite in an amount that provides 70-75% CaO binding in the apatite as calcium sulfate.
Целесообразно разложение оставшейс части апатита осуществл ть при одновременном введении апатита, и раст вора сульфата аммони в серной кислоте в нитрофосфатный раствор с последующим перемешиванием в течение 15- 30 мин перед последующей переработкойIt is advisable to decompose the remaining part of apatite while simultaneously introducing apatite and ammonium sulfate solution in sulfuric acid into a nitrophosphate solution, followed by stirring for 15-30 minutes before further processing
Возможно перед дор азложением ос- . тавшейс части апатита нитрофосфатный раствор предварительно смешивать с раствором сульфата аммони в серной кислоте в течение 10-15 мин перед последующей обработкой, котора за- ключаетс в аммонизации смеси и ее переработке на М,РД-удобрени ,It is possible before dor decomposition os. The pre-mixed nitrophosphate solution of apatite is mixed with ammonium sulfate solution in sulfuric acid for 10-15 minutes before further processing, which involves the ammonization of the mixture and its processing in M, XRD fertilizer,
Сущность способа з аключаетс прежде всего в TOMj что азотной кислотой разлагают крупные частицы апатита размером 100-260 мкм, выделенные из общей массы фосфата и составл5Ш- Щие практически около 1/3 от его массы .The essence of the method is primarily in TOMj that large particles of apatite 100-260 µm in size, isolated from the total mass of phosphate and 5–3 of about 1/3 of its mass, are decomposed with nitric acid.
Частицы с указанным размером обладают низкой удельной поверхностью. Дл их разложени необходимо иметь в пульпе повышенную кислотность. Разложение всей массы апатита азотной кислотой снижает эффективность процесса разложени f поскольку при контакте фосфата с азотной кислотой в первую очередь разлагаютс фракции апатитаParticles with the specified size have a low specific surface. To decompose them, it is necessary to have increased acidity in the pulp. The decomposition of the entire mass of apatite with nitric acid reduces the efficiency of the decomposition process f, since the contact of phosphate with nitric acid first decomposes the fraction of apatite.
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
имеющие размер частиц менее 100 мкм. Б результате образуетс раствор фосфорной кислоты и нитрата кальци , в котором взвешены крупные частицы апатита . Такой раствор обладает буферными свойствами и медленно разлагает крупные частицы апатита, обладающие небольшой поверхностью контакта с жидкой фазой.having a particle size less than 100 microns. As a result, a solution of phosphoric acid and calcium nitrate is formed, in which large particles of apatite are suspended. Such a solution has buffer properties and slowly decomposes large particles of apatite, which have a small contact surface with the liquid phase.
При отдельном разложении выделенной крупной фракции апатитового сырь количество вз той азотной кислоты превосходит стехиометрическую норму на ее разложение в 2,7-4 раза. Разложение в этом случае протекает на фоне значительного избытка азотной кислоты , что резко ускор ет процесс.With a separate decomposition of the separated coarse fraction of apatite feedstock, the amount of nitric acid taken exceeds the stoichiometric rate for its decomposition by 2.7–4 times. In this case, decomposition proceeds against the background of a significant excess of nitric acid, which sharply accelerates the process.
На чертеже показана зависимость времени пребывани азотнокислотной пульпы в реакторе, которое требуетс дл достижени степени разложени 98%, утвержденной технологическим регламентом нитрофоски (NPK-удобре- ни ), от нормы азотной кислоты.The drawing shows the dependence of the residence time of the nitric acid pulp in the reactor, which is required to achieve a degree of decomposition of 98%, approved by the technological regulations of nitrophosphate (NPK-fertilizer), on the rate of nitric acid.
Представленные результаты свидетельствуют о целесообразности ведени процесса разложени апатита HNO в количестве 270-400% от стехиомет- рической нормы, что позвол ет сократить врем разложени до 15-30 мин. Разложение крупной фракции апатита в тех же услови х 200%-й нормой 1теОз требует уже 125. мин. Дальнейшее увеличение .нормы азотной кислоты сверх 400% невозможно, так как нужно выдержать в нитрофоске еоотношение 1:1:1 по содержанию основных питательных веществ, что требует подачи не более 60-65%-ной азотной кислоты от общего расхода кислоты на разложение .The presented results testify to the expediency of conducting the process of decomposition of apatite HNO in the amount of 270-400% of the stoichiometric rate, which allows reducing the decomposition time to 15-30 minutes. The decomposition of a large fraction of apatite under the same conditions with the 200% norm of 1 teOz already requires 125. min. A further increase in the norm of nitric acid in excess of 400% is impossible, since it is necessary to withstand a ratio of 1: 1: 1 in the content of basic nutrients in nitrophosphate, which requires no more than 60-65% nitric acid to be supplied from the total acid consumption for decomposition.
Соотношение между сульфатом аммони и серной кислоты в смеси должно составл ть 1,2-1,4, так как увеличение соотношени сульфата аммони в смеси более 1,4, как это следует из табл.1, приведет к недоразложению апатита, поскольку в разложении апатитового сьфь принимает участие только серна кислота, сульфат аммони при этом служит только дл св зывани ионок кальци .The ratio between ammonium sulfate and sulfuric acid in the mixture should be 1.2-1.4, since an increase in the ratio of ammonium sulfate in a mixture of more than 1.4, as follows from table 1, will lead to underdegradation of apatite, since in decomposition of apatite Only sulfuric acid is involved, while ammonium sulfate serves only for the binding of calcium ions.
При уве.пнчении в смеси количества серной кислоты и уменьшении доль сульфата аммони ухудшаетс стади аммонизации азотнокислотной выт жки. Введение смеси серной кислоты и судь- фата аммони улучшает процесс разло31If the amount of sulfuric acid in the mixture is increased and the fraction of ammonium sulfate decreases, the stage of ammonization of the nitric acid extract worsens. The introduction of a mixture of sulfuric acid and ammonium fate improves the decomposition process.
жени апатита, при этом пульпа получаетс менее в зкой, чем при раздель . ной подаче серной кислоты и сульфата аммони , В сульфате аммони а -5миак находитс в св за-нной форме, что упрощает процесс на стадии аммонизации нитрофосфатного раствора.apatite, while the pulp is less viscous than when it is divided. The supply of sulfuric acid and ammonium sulfate. In ammonium sulfate and -5miax is in a bonded form, which simplifies the process at the stage of ammonization of the nitrophosphate solution.
Количество сульфатиона, вводимого в процесс, должно быть таким, чтобы св зать 70-75% СаО апатита. В этом случае отношение водной формы к усво емой форме будет не мене 50%. Увеличение содержани иона S0 в нитрофоске приведет к по влению в удобрении балластного иона, вследствие чего нарушаетс соотношение основных питательных элементов в удобрении: азота и фосфора. Стандартна нитрофоска содержит 11% N и 10% PjO и при увеличении количества вводимого сульфатиона содержание указанных компонентов станет ниже нормы.The amount of sulfation introduced into the process should be such that 70-75% CaO apatite is bound. In this case, the ratio of the water form to the absorbable form will be not less than 50%. An increase in the content of the S0 ion in the nitrophore will result in the appearance of a ballast ion in the fertilizer, as a result of which the ratio of the main nutrients in the fertilizer, nitrogen and phosphorus, is disturbed. Standard nitrophosphate contains 11% N and 10% PjO and with an increase in the amount of sulfation introduced, the content of these components will become below normal.
Зависимость доли водной формы в усво емой в продукте от степени св зывани кальци в виде CaSO представлена в табл.2, (Массовое соотношение (NH4)2.S04 ; прин то рав- ньм 1,2:1).The dependence of the proportion of the water form in the product absorbed in the product on the degree of calcium binding in the form of CaSO is given in Table 2, (Mass ratio (NH4) 2.S04; it is assumed to be 1.2: 1).
Как следует из данньЬс табл,2, сте- пень св зьгаани кальци , введенного в процесс с апатитом, должна составл ть 70-75%. При св зывании 68% СаО содержание водной формы в нитрофоске ниже 50%, при увеличении доли св занного СаО свыше 75% в удоб- рении повышаетс содержание балласта - сульфата кальци , что приводит в итоге к снижению концентрации питательных веществ в нитрофоске.As follows from Table 2, the degree of bonding of calcium introduced into the process with apatite should be 70-75%. When 68% CaO is bound, the content of the water form in nitrophoska is below 50%, with an increase in the proportion of CaO in excess of 75% in fertilizer, the content of ballast calcium sulfate increases, which results in a decrease in the concentration of nutrients in nitrophoska.
Зависимость степени разложени апатита на второй стадии от времени разложени сырь представлена в табл.З.The dependence of the degree of decomposition of apatite in the second stage on the time of decomposition of the raw material is presented in the table.
Как следует из табл.3, наиболее целесообразный интервал времени до- разложени апатита 15-30 мин. При времени менее 15 мин продолжительность взаимодействи частиц фосфата и сульфатной смеси недостаточна, а за врем 30 мин степень разложени достигает практически максимума вследствие замедлени скорости реакции. Дл достижени более высокого коэф- фициента необходимо значительно более длительное врем , что нерационально из-за увеличени расхода электроэнергии и увеличени объемов аппаратуры.As follows from Table 3, the most appropriate time interval for the addition of apatite is 15-30 minutes. With a time of less than 15 minutes, the duration of interaction between the particles of phosphate and the sulfate mixture is insufficient, and during 30 minutes the degree of decomposition reaches almost the maximum due to the slowing down of the reaction rate. To achieve a higher ratio, a much longer time is needed, which is irrational due to the increase in power consumption and increase in the volume of equipment.
Q 5 Q 5
5 five
Q Q
00
5five
O 5 O 5
9292
Пример 1. Отделенные известным способом 15 кг (15% от общего колнче- с.тва фосфата) крупной фракции апатита с размером частиц 100-260 мкм ра- створ ют в 128,5 кг (норма 100%) азотной кислоты (в пересчете на моногидрат здесь далее) концентрацией 60% HNO в течение 15 мин. Степень разложени крупной фракции апатита составл ет 98,75%. Затем в нитрофос- фатнлш раствор ввод т 85 кг апатита (остальное количество) и 75,74 кг раствора сульфата аммони в серной к1-;слоте с соотношением (NH),S04:H.SO 152;1, чтобы св зать 70% СаО апатита в виде сульфата кальци и пульпу домешивают в течение 15 мин. Общее врем разложени - 30 мин. Затем пульпу аммонизируют 10,27 кг ам(иака, , добавл после ам юнизации 67,8 кг хлористого кали . Полученную смесь гранулируют и сушат. В результате получают готовый продукт - нитрофоску следующего состава, мас.%: N 11,48,Example 1. Separated in a known manner, 15 kg (15% of the total kvolne- s.tva phosphate) of a large fraction of apatite with a particle size of 100-260 µm is dissolved in 128.5 kg (the norm is 100%) of nitric acid (in terms of monohydrate hereafter) at a concentration of 60% HNO for 15 minutes. The degree of decomposition of the coarse fraction of apatite is 98.75%. Then, 85 kg of apatite (the remaining amount) and 75.74 kg of a solution of ammonium sulfate in sulfuric acid were introduced into the nitrophosphate solution in the sulfuric acid ratio (NH), S04: H.SO 152; 1 in order to bind 70% CaO Calcium sulfate apatite and pulp are mixed for 15 minutes. The total decomposition time is 30 minutes. Then the pulp is ammoniated with 10.27 kg am (Iac, after adding amization to 67.8 kg of potassium chloride. The resulting mixture is granulated and dried. The resulting product is a nitrophosphate of the following composition, wt.%: N 11.48,
аОсоБ14 11,, Pi VycB 10,49. 5,97, 11,48, Н Оркгр 1,0.aOsOB14 11 ,, Pi VycB 10.49. 5.97, 11.48, H orkgr 1.0.
Прш-1ер 2. 25 кг (25% общего количества ) крупкой фракции апатита разлагают 250 кг (норма 350%) азотной кислоты концентрации 45% HNOj в течение 25 мин (Крд.,98,5%). В полученный нитрофосфатный раствор ввод т 75 кг апатита и 78,8 кг смеси из раствора сульфата a мoни в серной кислоте при соотношении компонентов смеси (NH4)2504:H,SO 1,25;1, вз тых в таком количестве чтобы св зать 72% СаО из апатита. Доразложение апатита производитс в течение 25 мин. Общее врем разложени 50 мин. Пол ченную пульпу аммонизир тот газообразным аммиаком в количестве 17,83 кг и добавл ют 67,8 кг хлористого кали с концентрацией 57,5% , Полученную пульпу гранулируют и . Готовый продукт имеет еледующитЧ состав, мас.%; N 11,31, Pг05o6wl 30, Р.г05,св11.13, Р О 6,12, К,0 11,31; 1,С,Prash-1er 2. 25 kg (25% of the total amount) of the coarse fraction of apatite decompose 250 kg (a norm of 350%) of nitric acid with a concentration of 45% HNOj within 25 minutes (KRd., 98.5%). 75 kg of apatite and 78.8 kg of a mixture of a solution of a sulfate a mono in sulfuric acid are introduced into the resulting nitrophosphate solution at a ratio of the components of the mixture (NH4) 2504: H, SO 1.25; 1, taken in such quantity to bind 72 % CaO from apatite. Apatite is decomposed within 25 minutes. Total decomposition time 50 min. The obtained ammonium pulp with gaseous ammonia in the amount of 17.83 kg and 67.8 kg of potassium chloride with a concentration of 57.5% are added. The resulting pulp is granulated and. The finished product has the following composition, wt.%; N 11.31, Prg05o6wl 30, R.g05, sv11.13, RO 6.12, K, 0 11.31; 1, C,
Пример 3. 30 кг (30% от всего Фосфата) крупной фракции апатита с размером частиц 100-260 мкм разлагают в течение 30 мин 190,3 кг 55% азотной кислоты (норма кислоты 270%), Степень разложени апатита составл ет 98%с К полученному раствору добавл ют 81,97 кг раствора сульфата аммони в серной кислоте, вз тых в. сотExample 3. 30 kg (30% of total Phosphate) of a large fraction of apatite with a particle size of 100-260 µm decompose within 30 minutes 190.3 kg of 55% nitric acid (acid norm is 270%). The degree of decomposition of apatite is 98%. To the resulting solution was added 81.97 kg of a solution of ammonium sulfate in sulfuric acid, taken in. honeycomb
1 one
отношении (NH4)i S04:Hj SO 1,3:1, чтобы св зать 75% СаО апатита и перемешивают 10 мин. Затем пульпой в течение 30 мин обрабатывают 70 кг апатита . Пульпу аммонизируют 13,88 кг миака, добавл ют 67,8 кг хлористого кали . Полученную пульпу гранулируют и сушат. В результате получают нитрофоску следующего состава, мас,%: N 11,18; Р,,,19, P., 10,24, РаО.од 6,66; K,0 11,18,- H,,0,j,1,0.the ratio (NH4) i S04: Hj SO 1.3: 1 to bind 75% CaO apatite and stirred for 10 minutes. Then, pulp is treated with 70 kg of apatite for 30 minutes. The pulp is ammoniated with 13.88 kg of miak, 67.8 kg of potassium chloride is added. The resulting pulp is granulated and dried. The result is a nitrophosphate of the following composition, wt.%: N 11,18; P ,,, 19, P., 10,24, PaO.od 6.66; K, 0 11.18, - H ,, 0, j, 1.0.
Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить степень разложени апатита и Значительно интенсифицировать производство нитрофоски,, сократив при этом расход дефицитной серной кислоты.Thus, the proposed method allows to increase the degree of decomposition of apatite and significantly intensify the production of nitrophosphate, while reducing the consumption of scarce sulfuric acid.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853991164A SU1439092A1 (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Apatite processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853991164A SU1439092A1 (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Apatite processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1439092A1 true SU1439092A1 (en) | 1988-11-23 |
Family
ID=21210428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853991164A SU1439092A1 (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Apatite processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1439092A1 (en) |
-
1985
- 1985-12-18 SU SU853991164A patent/SU1439092A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 920051, кл. С 05 В 1/04, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1439092A1 (en) | Apatite processing method | |
US2137674A (en) | Process for making double or treble calcium and magnesium superphosphate | |
US4101637A (en) | Direct granulation process for triple superphosphate | |
RU2221758C1 (en) | Mixed nitrogen-phosphorus fertilizer and a method for production thereof | |
RU96111396A (en) | METHOD FOR PRODUCING PHOSPHORUS CONTAINING COMPLEX MIXED FERTILIZERS | |
SU1217859A1 (en) | Method of producing complex fertilizer | |
SU1500640A1 (en) | Method of producing complex fertilizer | |
SU1393830A1 (en) | Method of producing complex fertilizers | |
SU1049461A1 (en) | Method for producing superphosphate | |
RU2767200C1 (en) | Method for obtaining a complex phosphorus-containing fertilizer | |
RU2263652C1 (en) | Method for preparing nitrogen-phosphorus fertilizer | |
US2025915A (en) | Fertilizer method | |
RU2223933C1 (en) | Method for preparing complex fertilizer | |
SU1581714A1 (en) | Method of producing phosphorus-containing fertilizer | |
SU827465A1 (en) | Method of producing complex boron-containing microfertilizers | |
SU806661A1 (en) | Method of producing noncaking fertilizer | |
SU1186609A1 (en) | Method of producing complex fertilizer | |
Oybekovna et al. | SECTION: CHEMISTRY | |
SU1047895A1 (en) | Method of producing complex fertilizers | |
SU893977A1 (en) | Method of producing complex fertilizer | |
DE3411245C2 (en) | Process for the production of complex fertilizers with sustained release | |
SU726071A1 (en) | Method of producing phosphorus fertilizer | |
GB396092A (en) | A process for the production of nitrogenous and/or phosphatic mixed fertilisers of desired composition by treatment of raw phosphates with nitric acid | |
SU1629291A1 (en) | Process for producing complex fertilizer | |
SU701979A1 (en) | Method of preparing double superphosphate |