SU1581714A1

SU1581714A1 - Method of producing phosphorus-containing fertilizer

Info

Publication number: SU1581714A1
Application number: SU884367626A
Authority: SU
Inventors: Николай Филиппович Максименко; Виктор Васильевич Долгов; Валерий Николаевич Савельев; Раиса Ивановна Якушева; Борис Андреевич Дмитревский; Елена Борисовна Ярош; Зинаида Михайловна Головина
Original assignee: Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета; Предприятие П/Я Р-6295
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии производства минеральных удобрений и касаетс производства фосфорных удобрений улучшенного качества. Цель изобретени - повышение содержани водорастворимых фосфатов в удобрении и увеличение выхода товарной фракции продукта. Способ получени фосфорного удобрени путем обработки карбонатсодержащего природного сырь смесью фосфорсодержащим раствором с сульфатом аммони в количестве 100-200% от стехиометрии на CO 2, причем сульфат аммони составл ет 10-20% от массы смеси, последующей обработки природного фосфата аммонизированным фосфорсодержащим раствором, сушки и гранулировани . 1 з.п. ф-лы, 1 табл.This invention relates to a technology for the production of mineral fertilizers and relates to the production of improved phosphate fertilizers. The purpose of the invention is to increase the content of water-soluble phosphates in the fertilizer and increase the yield of the product product fraction. A method for producing phosphate fertilizer by treating a carbonate-containing natural raw material with a mixture of phosphorus-containing solution with ammonium sulfate in an amount of 100-200% of stoichiometry per CO 2, ammonium sulfate is 10-20% by weight of the mixture, further processing the natural phosphate with ammoniated phosphorus-containing solution, drying and granulation. 1 hp f-ly, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к технологии производства минеральных удобрений и касаетс производства фосфорных удобрений улучшенного качества.This invention relates to a technology for the production of mineral fertilizers and relates to the production of improved phosphate fertilizers.

Цель изобретени - повышение содержани водорастворимых фосфатов в удобрении и увеличение выхода товарной продукции.The purpose of the invention is to increase the content of water-soluble phosphates in fertilizer and increase the yield of marketable products.

Пример 1 . В качестве сырь использовали фосфат следующего состава , %: Р205 25; СаО 39,7; ,1.Example 1 The raw material used was phosphate of the following composition,%: Р205 25; CaO 39.7; ,one.

100 кг фосфорита обработали 54,6 г (100% от стехиометрии на С02) экстракционной фосфорной кислоты (24% Р205) в смеси с 5,56 кг (15% от массы фосфорсодержащего раствора) 35%-ного раствора сульфата аммони . Обработку проводили в течение 20 мин. При этом в газовую фазу выдвлилось 4,9 кг СО4 (60% от исходного). Полученную массу обработали 162 кг аммо-J100 kg of phosphorite were treated with 54.6 g (100% of stoichiometry at C02) of extraction phosphoric acid (24% P205) mixed with 5.56 kg (15% of the mass of the phosphorus-containing solution) of a 35% ammonium sulfate solution. The treatment was carried out for 20 minutes. At the same time, 4.9 kg of СО4 (60% of the initial) were released into the gas phase. The resulting mass was treated with 162 kg of ammonium J

низированного до рН 2 раствора экстракционной фосфорной кислоты, аммонизировали до рН 4,2 и высушили. При этом получено 200 кг продукта, содержащего 38,5% Р205 общ., 25,5% вод., отношение вод.:общ, 66,4%. Выход товарной фракции гранулы диаметром 1-3 мм составил 90%.When extracted to pH 2, a solution of extraction phosphoric acid was ammoniated to pH 4.2 and dried. It received 200 kg of product containing 38.5% of P205 total., 25.5% of water., Water ratio: total, 66.4%. The yield of commercial fractions of granules with a diameter of 1-3 mm was 90%.

Пример 2. 100 кг фосфорита обработали 109,2 кг (200% от стехиометрии на СО г) экстракционной фосфорной кислоты в смеси с 16,4 кг (16% от массы фосфорсодержащего раствора) 40%-ного раствора сульфата аммони . Обработку проводили в течение 10 мин. При этом в газовую фазу выделилось 6,5 кг СО (80% от исходного ). Полученную массу обработали 107,4 кг аммонизированным до рН 2 раствором экстракционной фосфорной кислоты, аммонизировали доExample 2. 100 kg of phosphate was treated with 109.2 kg (200% of the stoichiometry per CO g) of extraction phosphoric acid in a mixture with 16.4 kg (16% of the mass of the phosphorus-containing solution) of a 40% ammonium sulfate solution. The treatment was carried out for 10 minutes. At the same time, 6.5 kg of CO (80% of the initial) was released into the gas phase. The resulting mass was treated with 107.4 kg ammoniated to pH 2 solution of extraction phosphoric acid, ammoniated to

СПSP

0000

v|v |

4Ь4b

К 4,2 и высушили. При :)том получено 00 кг продукта, содержащего 38,5% 20 общ., 26,6% . Отношение од.:общ. 69%, Выход товарной фракии составл ет 95%.To 4.2 and dried. For:) the volume obtained is 00 kg of a product containing 38.5% 20 total, 26.6%. Attitude od. 69%. Commodity yield is 95%.

Пример 3. 100кг фосфорита бработали 81,9 кг (150% от стехиоетрии на С02) экстракционной фосорной кислоты в смеси с 16,4 кг (20% от массы фосфорсодержащего растора ) 38%-ного раствора сульфата Зммони . Обработку проводили в те- Чение 16 мин. При этом в газовую фа- Зу выделилось 5,5 кг СО-2 (65% от исходного ). Полученную массу обработали 134,7 кг аммонизированным до рН 2 раствором экстракционной фосфорной Кислоты, аммонизировали и высушили. При этом получено 200 кг продукта, Содержащего 38,5% общ., 25,7% вод., отношение вод,:общ. 66}8%. Выход товарной фракции составил 91%,Example 3. 100 kg of phosphorite were treated with 81.9 kg (150% of stoichiometry per C02) of extraction phosphoric acid in a mixture with 16.4 kg (20% of the mass of the phosphorus-containing solution) of a 38% aqueous solution of ammonium sulfate. The treatment was carried out for 16 minutes. At the same time, 5.5 kg of CO-2 (65% of the original) was released into the gas phase. The resulting mass was treated with 134.7 kg ammoniated to pH 2 solution of extraction phosphoric acid, ammoniated and dried. It received 200 kg of the product, containing 38.5% of total., 25.7% of water., The ratio of water,: total. 66} 8%. The output of the product fraction was 91%,

В таблице приведены примеры ведени процесса в предлагаемом интервале параметров и за их пределами. Снижение нормы фосфорной кислоты на декарбонизацию до 50% (пример 4) приводит к снижению содержани водорастворимых фосфатов вследствие более низкой активации фосфо- рита.The table lists examples of the process in the proposed range of parameters and beyond. A decrease in the phosphoric acid norm for decarbonisation by up to 50% (Example 4) leads to a decrease in the content of water-soluble phosphates due to lower activation of phosphorite.

Увеличение нормы фосфорной кислоты на декарбонизацию до 250% (пример 5) приводит к уменьшению выхода товарной фракции вследствие снижени кристаллических мостиков при гранулировании продукта.An increase in the rate of phosphoric acid to decarbonate up to 250% (Example 5) leads to a decrease in the yield of the product fraction due to a decrease in the crystalline bridges during granulation of the product.

Уменьшение количества сульфата аммони , подаваемого на стадию декарбонизации , до 5% (пример 6) снижает показатели процесса вследствие св зывани в дикальцийфос- фат.Reducing the amount of ammonium sulfate fed to the decarbonization stage to 5% (Example 6) reduces the process performance due to binding to dicalcium phosphate.

Повышение количества сульфата аммони , подаваемого на стадию декарбонизации , до 25% (пример 7) снижает показатели hporiecca вследствие слеживаемости гранул.Increasing the amount of ammonium sulfate supplied to the decarbonization stage to 25% (Example 7) reduces hporiecca performance due to the caking of the granules.

Снижение времени декарбонизации до 5 мин (пример 8) приводит к улучшению показателей процесса вследствие низкой активации фосфорита. Повышение времени декарбонизации цо 25 мин (пример 9) нецелесообразно , так как приводит к увеличению объема оборудовани .Reducing the decarbonization time to 5 minutes (Example 8) leads to an improvement in process performance due to low phosphorite activation. An increase in the decarbonization time of 25 minutes (Example 9) is impractical because it leads to an increase in equipment.

Снижение концентрации раствора сульфата аммони до 30% (NH 4)Reducing the concentration of ammonium sulfate solution to 30% (NH 4)

(пример 10) снижает выход товарной фракции, вследствие увеличени количества воды в процессе и затруднени процесса сушки продукта.(Example 10) reduces the yield of the product fraction, due to an increase in the amount of water in the process and the difficulty of drying the product.

Увеличение концентрации раствора сульфата аммони до 45% (пример 11) нецелесообразно, так как необходима его упарка, что удорожает и усложн ет процесс.Increasing the concentration of ammonium sulfate solution to 45% (Example 11) is impractical because it requires evaporation, which increases the cost and complexity of the process.

В предлагаемом процессе фосфатное сырье (карбонатсодержащий фосфорит) обрабатывают вначале частью раствора фосфорной кислоты, содержащей суль5 фат аммони , с целью вскрыти карбонатов и св зывани освободившихс ионов кальци в сульфат кальци . Затем в процесс ввод т аммонизированную фосфорную кислоту. Такой режимIn the proposed process, the phosphate raw material (carbonate-containing phosphorite) is first treated with a portion of a solution of phosphoric acid containing ammonium sulfate, in order to open carbonates and bind the released calcium ions to calcium sulfate. Then ammoniated phosphoric acid is introduced into the process. Such mode

0 обработки фосфатного сыуь позвол ет его вначале декарбонизировать и тем самым образовать в зерне фосфата поры . При последующей обработке этого зерна аммонизированным фосфорсодер5 жащим раствором достигаетс болееThe treatment of phosphate raw materials allows it to first decarbonate and thereby form pores in the phosphate grain. In the subsequent processing of this grain with an ammoniated phosphorusder5, the melting solution reaches more

полна его декарбонизаци и деформаци кристаллической решетки, что приводит к увеличению удельной поверхности и повышению содержани воQ дорастворимых и усво емых растени ми фосфатов.complete decarbonization and deformation of the crystal lattice, which leads to an increase in the specific surface area and an increase in the content of soluble soluble and assimilable phosphate by plants.

Введение сульфата аммони позвол ет получать нар ду с неразложенным фосфорсодержащим минералом сульфатThe introduction of ammonium sulphate makes it possible to obtain sulphate along with undecomposed phosphorus-containing mineral.

, кальци , который в процессе сушки и гранул ции улучшает процесс грану- лообразовани , что в свою очередь позвол ет увеличить выход товарной фракции., calcium, which during the drying and granulation process improves the granulation process, which in turn allows an increase in the yield of the product fraction.

QПредварительна обработка сырь QPre-processing of raw materials

неаммонизированной фосфорной кислотой и сульфатом аммони позвол ет в большей степени провести процесс декарбонизации и деформировать фосфат5 мое зерно, что приводит к увеличению усво емых и водорастворимых форм фосфора в удобрении. Причем именно смесь растворов фосфорной кислоты и сульфата аммони дает наибольший эффект, так как кроме повышени качества удобрени за счет увеличени в нем усво емых и водораствормых фосфатов улучшаютс его физико-химические свойства и увеличиваетс товарный выход, т.е., выход гранул с диаметром 1-3 мм.non-ammoniated phosphoric acid and ammonium sulfate makes it possible to carry out a decarbonization process to a greater degree and deform phosphate grains, which leads to an increase in digestible and water-soluble forms of phosphorus in the fertilizer. Moreover, it is the mixture of solutions of phosphoric acid and ammonium sulphate that gives the greatest effect, since in addition to improving the quality of the fertilizer due to an increase in the digestible and water-soluble phosphates, its physicochemical properties are improved and the product yield increases, i.e., the yield of granules with a diameter of 1 -3 mm.

Количество сульфата аммони в предлагаемом процессе от 3,5 до 7,5% соли от массы экстракционной фосфорной кислоты, испотьзуемой наThe amount of ammonium sulphate in the proposed process is from 3.5 to 7.5% of salt based on the mass of extraction phosphoric acid used on

00

5five

способом повысить на 6-8% содержание водорастворимых фосфатов и на 8-10% выход товарной фракции.a way to increase by 6-8% the content of water-soluble phosphates and 8-10% yield of the product fraction.

первой стадии дл декарбонизации фосфорита и 0,88 - 3% от массы всей фосфорной кислоты. По отношению к С02 фосфорита количество сульфата аммони составл ет 8-27%.the first stage for decarbonization of phosphate and 0.88 - 3% by weight of the entire phosphoric acid. With respect to C02 phosphate, the amount of ammonium sulfate is 8-27%.

Введение сульфата аммони в виде раствора позвол ет интенсифицировать процесс активации и декарбонизации вследствие св зывани ионов кальци , образующихс при разложении карбоната кальци , в нерастворимый сульфат кальци .The introduction of ammonium sulfate in the form of a solution allows to intensify the process of activation and decarbonization due to the binding of calcium ions resulting from the decomposition of calcium carbonate to insoluble calcium sulfate.

Полученное удобрение - продукт длительного действи , так как вначале )5 воримых фосфатов в удобрении и увеФормула изобретени The resulting fertilizer is a long-acting product, since at the beginning 5) of the soluble phosphates in the fertilizer and the formula of the invention

1. Способ получени фосфорного удобрени , включающий обработку кар- jg бонатсодержащего природного фосфата аммонизированным фосфорсодержащим раствором, сушку и гранул цию, отличающийс тем, что, с целью повышени содержани водорастрастени ми используетс водорастворимый фосфор, а затем содержащийс в усво емой форме. Причем суммарна степень использовани фосфорита не уступает степени использовани фосфора двойного суперфосфата при меньшем расходе кислот.1. A method of producing phosphorus fertilizer, which includes treating the carbonate-containing natural phosphate carcass with an ammoniated phosphorus-containing solution, drying and granulation, characterized in that water-soluble phosphorus is used to increase the content of water plants, and then containing in digestible form. Moreover, the total degree of phosphate utilization is not inferior to the degree of utilization of phosphorus double superphosphate with a lower consumption of acids.

Осуществление процесса с использованием указанных приемов и реагентов и в указанной последовательности позвол ет в сравнении с известнымThe implementation of the process using the specified techniques and reagents and in the specified sequence allows, in comparison with the known

1581714615817146

воримых фосфатов в удобрении и увеФормула изобретени Phosphates in Fertilizer and the Formula of the Invention

Claims

1. A method of producing phosphorus fertilizer, including treating carbonate-containing natural phosphate with an ammoniated phosphorus-containing solution, drying and granulation, characterized in that, in order to increase the content of the product commercial fraction, 100% -200% of stoichiometry is pretreated on CO2 with a mixture of extraction phosphoric acid with a solution of ammonium sulfate, taken in an amount of 10-20% by weight of the mixture.

2. The way pop. 1, about tl and h and y and and that preliminary processing is carried out within 10 - 20 min.