SU1678761A1

SU1678761A1 - Способ получени фосфорной кислоты

Info

Publication number: SU1678761A1
Application number: SU884601693A
Authority: SU
Inventors: Ирина Евгеньевна Михеева; Сергей Сергеевич Крылов; Михаил Николаевич Смыслов; Анатолий Артемович Новиков; Петр Владимирович Классен; Владимир Васильевич Коряков; Павел Александрович Бухман; Хва Дин Цой; Энвер Серверович Аблялимов
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1991-09-23

Abstract

Изобретение относитс к способу получени фосфорной кислоты-сернокислотным разложением природных фосфатов и может быть использовано в производстве минеральных удобрений. Целью изобретени вл етс повышение производительности фильтрации. Фосфорную кислоту получают обработкой фосфатного сырь оборотной фосфорной и серной кислотами с образованием осадка сульфата кальци , введением коагул нта, в качестве которого используют гуминовые кислоты и/или их натриевые , калиевые или аммониевые соли при расходе 30-1000 г/т сырь , кристаллизацией сульфата кальци , отделением фильтрацией продукта от осадка, его промывкой и направление промывных водна обрЈ5от у в качестве оборотной фосфорной кислоты. Целесообразно в качестве коагул нта использовать смесь гуминовых кислот и их солей и вводить коагул нт в виде растворов в воде фосфорной и серной кислот Это позвол ют повысить производительность фильтрации до 320 кг Р205/М2 ч 1 з.п.ф-лы, 13 табл.

Description

Изобретение относитс к способу получени фосфорной кислоты сернокислотным разложением природных фосфатов и может быть использовано в производстве минеральных удобрений.

Целью изобретени вл етс повышение производительности фильтрации.

П р и м е р 1. В реактор подают 1000 кг Кольского апатитового концентрата, 5057кг оборотной фосфорной кислоты (24% PaOs) 4345 кг серной кислоты (56% HaSO-i) при 75°С и 1 %-ный водный раствор гуминовой кислоты при расходе последней 100 г/т сырь на стадию разложени апатита. Образовавшуюс пульпу (11212 кг) отвод т на фильтрацию, в результате которой получают

3125 кг продукционной фосфорной кислоты (32% PaOs) и 5880 кг влажного фосфогипса. Фосфогипс промывают ф -чтратами и водой и промывание воды в количестве 5057 кг (24% PaOs) направл ют на обработку сырь . Производительность фильтрации составл ет 250 кг Р205/м2 ч. При подаче коагул нта в зону кристаллизации осадка или в зону дозревани пульпы производительность фильтрации составл ет 260 и 240 кг Р20б/м2 ч соответственно.

По известному способу фосфорную кислоту получают разложением фосфатного сырь фосфорной и серной кислотами, введением на стадию разложени или до фильтрации полиакриламида (ПАА) в виде

-

О

XI 00

VJ о

|«л

0,05-1,0%-ного водного раствора. При расходе ПАА 1,2-2,5 л/т сырь (0,6-25 г/т сырь ) производительность фильтрации составл ет 210-220кгР205/м2.ч.

В табл. 1-12 приведены данные о вли нии расхода коагул нта и вида раствора его введени на производительность фильтрации .

Из данных таблицы следует, что при расходе коагул нта менее 30 г/т сырь производительность соответствует известному способу, при расходе коагул нта более 1000 г/т производительность фильтрации не повышаетс .

Гуминовые соединени про вл ют не только свойства коагул нтов суспензии при низких концентраци х в системе, но и воздействуют на размеры и форму образующихс кристаллов сульфата кальци при высоких концентраци х в системе. При дозировке предлагаемых гуминовых соединений в количестве 0,5-50 г основного вещества на 1 т фосфатного сырь наблюдаетс эффект коагул ции тонких взвесей без заметного изменени формы и размеров образующихс кристаллов (производительность фильтрации 200-250 кг Р20б/м2-ч), а при увеличении нормы расхода выше указанного интервала вплоть до 1000 г на 1 т фосфатного сырь наблюдаетс дополнительный эффект, св занный с увеличением размера и формы частиц. Кристаллы заметно укрупн ютс (в 1,5-2 раза), станов тс более однородными (исчезают мелкие частицы ), у пластин дигидрата сульфата кальци в 2-3 раза увеличиваетс толщина, кристаллы дигидрата, полугидрата или аг- нидрита собираютс в агрегаты правильной и неправильной формы, Производительность фильтрации достигает 320 кг Р20б/м2 ч.

Действие ПАА при расходе 0,6-25 г/т типичного коагул нта (флокул нта) суспензией позвол ет повысить на 10-20% производительность фильтрации за счет коагул ции органических примесей и тонких взвесей, присутствующих в суспензии, состо щей из фосфорной кислоты и сульфата кальци .

Увеличение нормы расхода ПАА вызывает уменьшение величины производительности фильтрации, что св зано с изменением знака зар да на поверхности частиц. Этот процесс способствует забивке пор фильтровальной ткани тонкодисперсными частицами, что вызывает снижение показателей фильтрации, ПАА не вли ет на размеры и форму кристаллов сульфата кальци , образующихс в процессе получени ЭФК.

Пример 2. В реакторе подают 1000 кг Кольского апатитового концентрата, 3904 кг

оборотной фосфорной кислоты (34% РгОв), 965 кг серной кислоты (92,5% при 98°С и 25%-й водный раствор гумата натри при расходе последнего 150 г/т в зону интенсивной кристаллизации, 5600 кг пульпы подают на фильтрацию, при этом получают 790 кг продукционной фосфорной кислоты (40% PaOs) и 1700 кг фосфополугидрата. Фосфополугидраг промывают фильтратами

0 и водой. Промывные воды направл ют на обработку сырь в качестве оборотной фосфорной кислоты. Производительность фильтрации составл ет 322 кг P2U5/M2 ч,

о

5 В табл. 13 представлены данные ( в относительных единицах) о вли нии расхода смеси гуминовых соединений на производительность фильтрации.

Гуминовые кислоты и их соли представ0 л ют собой смесь низкомолекул рных и высокомолекул рных поверхностно-активных соединений, чем объ сн етс их положительное многостороннее воздействие на структуру пульпы, подвергаемой фильтра5 ции,

Гуминовые кислоты и их соли устойчивы в широком температурном интервале и не тер ют свои свойства при изменении температуры от 0 до 130°С, что очень важно при

0 использовании их в различных климатических районах, с одной стороны, и ведении процесса получени фосфорной кислоты при повышенных температурах, близких к температуре кипени пульпы, с другой сто5 роны.

Гуминовые кислоты и их соли получают из отходов производства каменноугольных битумов или из торфа или слэнца.поэтому они широко доступны дл использовани в

0 промышленности минеральных удобрений. Наибольшего эффекта в увеличении скорости фильтрации пульпы удаетс достичь при введении указанных веществ в виде водных растворов, а также растворов в

5 фосфорной и серной кислотах или в смеси этих веществ.

Применение предлагаемых веществ в виде растворов различной концентрации позвол ет достичь более равномерного рас0 пределени малых количеств вещества в объеме.

При напр женном водном балансе вместо воды в качестве растворител следует использовать фосфорную и серную кислоты,

5 дозиру полученные растворы в различные точки реактора (или реакторов) в зависимости от технологической схемы получени фосфорной кислоты.

Дл повышени скорости растворени гуминовых кислот и их солей в 2-5 раз рекомендуетс готовить растворы при повышенной температуре от 60 до 120°С. При этом дл достижени повышенной температуры можно использовать теплоту смешени серной и фосфорной кислот.

Claims

Формула изобретени 1. Способ получени фосфорной кислоты , включающий обработку фосфатного сырь оборотной фосфорной и серной кислотами с образованием осадка сульфата кальци , введение коагул нта, кристаллизацию сульфата кальци , отделение фильтра0

цией продукта от осадка, его промывку и направление промывных вод на обработку в качестве оборотной фосфорной кислоты, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности фильтрации , в качестве коагул нта используют гуми- новые кислоты и/или их натриевые, калиевые или аммониевые соли в количестве 30-1000 г/т сырь .
2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что гуминовые кислоты и их соли ввод У в виде растворов в еоде фосфорной и серной кислот.

ТзЗлица 1

Зависимость производительности фильтрации :г расхода гуминовых кислот (1 %-ный водный раствор) при подаче на стадию разложение ьлатита (1). в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Зависимость производительности фильтрации от расхода гуминовых кислот (1 %- ный раствор в фосфорной кислоте с концентрацией 24% PaOs)при подаче на стадию разложени апатита (1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Зависимость производительности фильтрации от расхода гуминовых кислот (1 %- ный раствор в серной кислоте с концентрацией 56% H2S04) при подаче на стадию разложени апатита (1) и в зону интенсивной кристаллизации (2)

Таблица 2

Таблица 3

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата натри (1 %- ный водный раствор) при подаче на стадию разложени апатита (1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата натри (1 %- ный раствор в фосфорной кислоте с концентрацией 24% P2Qs) при подаче на стадию разложени апатита (1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Таблица 4

Таблица 5

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата натри (1 %-ный раствор в серной кислоте с концентрацией 56% N2804) при подаче на стадию разложени апатита

(1) и в зону интенсивной кристаллизации (2)

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата кали (1%- ный водный раствор) при подаче на стадию разложени апатита (1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Таблица б

Таблица 7

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата кали (1 %- ный раствор в

фосфорной кислоте с концентрацией 24% PzOs) при подаче на стадию разложени апатита

(1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата кали (1 %- ный раствор в серной кислоте с концентрацией 56% KteSCU) при подаче на стадию разложени апатита (1)

и в зону интенсивной кристаллизации (2)

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

r

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата аммони (1 %-ный водный раствор) при подаче на стадию разложени апатита (1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата аммони (1 %-ный раствор в фосфорной кислоте с концентрацией 24% PaOs при подаче на стадию разложени апатита (1), в зону интенсивной кристаллизации (2) и в зону дозревани пульпы (3)

Таблица 11

Зависимость производительности фильтрации от расхода гумата аммони (1 %-ный раствор в серной кислоте с концентрацией 56% Н25См при подаче на стадию разложени апатита (1) и в зону интенсивной кристаллизации (2)

Таблица 12

Таблица 13