SU1756315A1 - Способ получени гранулированного двойного суперфосфата - Google Patents

Abstract

Способ получени  суперфосфата вкпю- чает разделение фосфатного сырь  на две части, обработку каждой из частей фосфор- нокислотными раетео рами, объединение образовавшихс  пульп в присутствии гекса- фторкремниевой кислоты, сушку и гранулирование массы, часть фосфатного сырь  в количество 10-25% от общего потока обрабатывают раствором, содержащим 1-5% Р20б и 4-12% гексафторкремниевой кислоты , вз тым в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение указанной части фосфата гексафторкремни- евой кислотой до гидрофосфата и фторида кальци . Способ позвол ет уменьшить содержание водорастворимого фтора в продукте от 0,6-0,7 до 0,25-0,4%. т.е. в 1,5-2,8 раза,3 табл. (Л с

Description

Изобретение относитс  к производству минеральных удобрений, в частности двойного суперфосфата из природного фосфатного сырь  и фосфорной кислоты.

Известен способ получени  гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырь  на две части, обработку каждой из частей фосфор- нокислотными растворами, сушку и гранулирование образовавшихс  пульп.

Недостатком способа  вл етс  сравнительно низка  степень использовани  вторичного фосфатного сырь .

Наиболее близким к предлагаемому процессу по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  гранулированного двойного суперфосфата , включающий разделение фосфатного сырь  на две части, обработку

каждой из частей фосфорнокислотными растворами, объединение образовавшихс  пульп в присутствии гексафторкремниевой кислоты, сушку и гранулирование массы. При этом гексафторкремниевую кислоту ввод т в виде раствора концентрации 2,5- 7% в количестве 1-2,5 ч на 100 г фосфатного сырь  на стадию смешени  (объединени ) пульп.

Способ позвол ет повысить степень использовани  фосфатного сырь  за счет предотвращени  ретроградации РаОб при сушке и упростить процесс в результате применени  дл  сушки - грануп ции высокоэффективного аппарата - барабанного гранул тора-сушилки.

Недостатком способа  вл етс  повышенное содержание в продукте водорастворимых соединений фтора (0,6-1,0 абс.%, что

СП

отвечает 50-60 отн % от суммарного их содержани ), переход щих в почвенные растворы при использовании удобрени  и загр зн ющих окружающую среду Это  вл етс  следствием осаждени  водорастворимого CaSiF6 2H20 при объединении суспензий в присутствии гёксафторкремни- евой кислоты, , - -

Цель изобретени  - снижение содержани  водорастворимого фтора в продукте (до 0,25-0,4%)

ПостаблТнн а ™цель достигаетс  способом получени  гранулированного двойного суперфосфата, включающим разделение фосфатного сырь  на две части, обработку основного количества (75-90%) фосфатного сырь  фосфорной кислотой, а оставшихс  25-10% - фторфосфорнокислотным раствором , содержащим 1-5% P20s и 4-12% H2SiF6, вз тым в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение фосфата гексафторкремниевой кислотой до гидрофосфата и фторида кальци , объединение образовавшихс  пульп, сушку и г(.с чулирование массы

Отличие предлагаемого процесса от известного заключаетс  в использовании дл  обработки одной из частей фосфатного сырь  вместо фосфорной кислоты фосфор нокмслотного раствора, содержащего 1-5% Р2С 5и4-12% H2SiF6, вз тбго в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение гексафторкремниевой кислотой данной части фосфатного сырь ,

Таким образом, вводима  в процесс получени  двойного суперфосфата добавка гексафторкремниевой кислоты используетс  дл  обработки части фосфата, а не всего потока пульпы после объединени .

Снижение содержани  водорастворимого фтора в продукте обеспечиваетс  благодар  созданию на стадии приготовлени  части суперфосфатной пульпы условий, способствующих выделению в твердую фазу фторида кальци  по реакции

CaioF2(P04)6+H2SiF6f-2H2O 4CaF2j+6CaHP04+Si02,(1)

протекающей при обработке фосфата фтор- фосфорсодержащими растворами определенного состава (1-5% P20s,4-12% HteSiFe). В отличие от этого при осуществлении процесса по известному способу, т.е при обработке объединенного потока пульпы гексафторкремниевой кислотой в значительной мере протекает реакци 

Ca()2+H2SIF6 l

CaS F6-2H20+2H3P04 ,

(2)

обусловливающа  по вление в продукте водорастворимой фторидной соли - кремне- фторида кальци ,

Оптимальное количество фосфатного сырь , направл емого на обработку фторфосфорсодержащим раствором, отвечает 10-25%. Уменьшение его ниже 10% нецелесообразно , так кэк при этом содержание водорастворимого фтора в продукте снижаетс  незначительно-менее 0,1 абс.% (количество образующегос  на данной стадии CaF2 невелико) Повышение более 25% сопровождаетс  снижением содержани  водорастворимого Р20з (табл, 1) в супер- Фосфате (вследствие выделени  больших

количеств СаНР04), т,е ухудшением агрохимической ценности удобрени . Состав раствора , используемого дл  обработки, выбран ча основе данных о растворимости в системе СаО - PaOs - - Н20 и

качества продукта, получаемого при сушке объединенной пульпы,

Как видно из табл. 2, при использовании растворов с малым содержанием РаОб (1%), при всех исследованных концентраци х H2SiFe (2-16%) высушенный продукт характеризуетс  сравнительно высоким (гО,б-0,7%) содержанием водорастворимых Форм фосфата. Это обусловлено образованием малых количеств фторида

кальци  при обработке части фосфата фтор- содержащим раствором соответствующего состава. Увеличение содержани  P20s более 5% также нежелательно в св зи с образованием Са$ Рб 2Н20, легко выщелачиваемого водой, Оптимальные концентрации отвечают диапазону 4-12%. Снижение содержани  HaSiFe менее 4% (габл. 2) сопровождаетс  повышением уровн  водорастворимого фтора в продукте

(осаждени  CaF2 на стадии обработки практически не наблюдаетс ). Кроме того, использование слабых растворов bteSiFe нежелательно, ввиду повышени  энергозатрат при сушке. При использовании концентрированных растворов (12% HaSiFe) вместо фторида кальци  выдел етс  преимущественно кремнефторид, и дол  водорастворимого фтора соответственно возрастает,

Вли ние нормы гексафторкремниевой кислоты обусловлено необходимостью проведени  на стадии обработки части фосфата реакции (1), с другой - нежелательностью осаждени  значительных количеств фтора

на последующих стаци х, где образуетс  CaSiFe-2H20.

Как видно из табл 3, при норме HaSfFe, меньшей 90%, содеожание водорастворимого фтора в продукте сохран етс  на срав- нительно высоком уровне, оно также резко возрастает при чрезмерно высоких (более 150%) нормах HzSiFe, к тому же при этом снижаетс  дол  Р20о в удобрении

Предлагаема  совокупность приемов- разделение фосфатного сырь  на две части, обработка 10-25% фосфатного сырь  фторфосфорсодержащим раствором состава 1-5% Р205, 4-12% 42SIF6, вз тым в количестве, отвечающем норме 90-150% от стехиометрии на разложение указанной части фосфата гексафторкремнибвой кислотой до гидрофосфатз и фторида кальци , обработка оставшихс  90-75% фосфата раствором фосфорной кислоты, объединение образовавшихс  пульп в присутствии гексафторкремииевой кислоты, сушка и гранулирование массы  вл етс  новой, создает успови  дл  улучшени  качества продукта, в частности снижени  содержани  в нем водорастворимого фтора с повышением его экологической чистоты.

Приме р1 Получение продукта (сорта

В реакторе № 1 7 1 т/ч фосфоритной муки Кингисеппского месторождени  (29% P20s 5,5% С02 27% фтора) обрабатывают 5,2 т/ч раствора, содержащего 1% P20s и 12% H2SiF6 (норма H2SiF6 на разложение фосфорита по реакции СаюР2(РСм)б ь H2Sip6 ь 2Н20 4CaF 2+ н 6CaHP04f-Si0290% от стехиометрии),

В реакторе № 2 21 3 т/ч (75% общего количества) обрабатывают 75,8 т/ч экстра- кциониой фосфорной кислоты (30% PaOs). Пульпы из реакторов № 1 и 2 поступают в реактор - смеситель № 3 из которого образовавша с  масса подаетс  на сушку и гранул цию в аппараты БГС, где контактирует с топочными газами В результате получают 65,7 т/ч двойного гранулированного суперфосфата , содержащего 46,4% РаОбусв и О 34% водорастворимого Кроме того, при сушке в газовую фазу переходит 1,02 т/ч фтора (1,29 т/ч P2SiFe) который абсорбирует водой с получением 9,2 т/ч гексафторк- реммиевой кислоты (14%), часть которой используют дл  приготовлени  фторфос- форсодержащего раствора требуемого со- става (12% P2SiF6, 1% PaOs)

При осуществлении процесса по известному способу с введением того же количества гексафторкремниеаой кислоты на стадию объединени  пульпу продуктсодер-

жит4б,2% усво емого Р20д и 0,7% водорастворимого фтора,

П р и м е р 2 Получение продукта I сорта

В реакторе № 1 5,25 т/ч фосфоритной муки (состав по примеру 1) обрабатывают 7,7 т/ч раствора, содержащего 3% PaQs и 8% H2SIFe (норма HaSiFe на разложение фосфорита - 120% от стехиометрии) В реакторе № 2 24,75 т/ч (82,5% общего количества ) фосфорита обрабатывают 69 т/ч экстракционной фосфорной кислоты (30% Р20в), пульпы из реакторов № 1 и 2 поступают в реактор-смеситель № 3, из которого образовавша с  масса подаетс  на сушку и гранул цию в аппараты БГС, где контак И- рует с топочными газами В результате получают 64 т/ч двойного гранулированного суперфосфата, содержащего Л3% усво емого Р20з и 0,28% водорастворимого фтора. При сушке в газовую фазу переходит 1,04 т/ч фтора (1,30 т/ч ), который абсорбирует водой с получением 10,4 т/ч гексафторкремние- вой кислоты (10% l-teSlFe), часть которой используют дл  приготовлени  фторфос- форсодержащего раствора требуемого состава. При осуществлении процесса по известному способу с введением того же количества HteSlFe на стадию объединени  пульп и при той же норме фосфорной кислоты продукт содержит 42,8% усво емого PzOs и 0, водорастворимого фтора

ПримерЗ. В реакторе № 1-3 т/ч фосфоритной муки (состав по примеру 1) обрабатывают 11 т/ч раствора, содержащего 5% P20s и 4% H2SIF6 (норма rfeSIFe на разложение фосфорита 150% от стехиометрии ) В реакторе № 2 27 т/ч фосфорита (90% от общего количества) обрабатывают 68,2 т/ч экстракционной фосфорной кислоты (30% PaOs) Пульпы из реакторов № 1 и 2 поступают в реактор-смеситель № 3, из которого образовавшиес  массы подаютс  на сушку и гранул цию в аппараты БГС, где контактируют с топочными газами В результате получают 63,8 т/ч двойного супер - фосфата, содержащего 43% усво емого Р205 и 0,39% Фтора водорастворимого. При сушке в газовую фазу переходит 0,9 т/ч фтора (1 14 т/ч hteSlFe), который абсорбируют водой с получением 14,2 т/ч гексзфторкрем- ниевой кислоты (8% ) часть которой используют дл  приготовлени  Фторфос- форсодержащего раствора требуемого состава .

При осуществлении процесса по известному способу с использованием того же количества HaSiFe при ее введении на стадию объединени  пульп и при той же норме фосфорной кислоты продукт содержит 42,6% усво емого PaOs и 0,68% водорастворимого фтора.

Предлагаемый способ позвол ет снизить содержание водорастворимого фтора в гранулированном двойном суперфосфате от 0,6-0,7 до 0,25-0,4%, т.е. в 1,5-2,8 раза и тем самым улучшить экологические свойства удобрени .

Кроме того, вследствие реализации согласно предлагаемому способу реакции (1) вместо реакции (2) со св зыванием ионов кальци  в CaFa (вместо CaSiFe), изобретение позвол ет более полно использовать химическую энергию гексафторкремние- вой кислоты и благодар  этому добитьс  повышени  содержани  усво емого PaOs в продукте на 0,2-0,4% (примеры 1-3). Соответственно объем выпуска усво емого PaOs дл  системы мощностью 200 тыс.т PaOs увеличитс  на 930 т

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  гранулированного двойного суперфосфата, включающий деление фосфатного сырь  на части, их разложение фосфорной кислотой, смешение образовавшихс  суперфосфатных пульп, обработку гексафторкремниевой кислотой , сушку, абсорбцию выделившегос  в газовую фазу фтора водой, возврат части

   полученного раствора гексафторкремние- аой кислоты на обработку, гранул цию, о т- личающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  водорастворимого фтора а готовом продукте, обработку гексафторкремниевой кислотой ведут на стадии разложени  фосфатного сырь  перед смешением пульп, при этом разложение осуществл ют 10-25%-ной части сырь  раствором, содержащим 1-5% РаОв и

   4-12% гексафторкремниевой кислоты, вз тым в количестве 90-150% от стехиометрии до образовани  гидрофосфата и фторида кальци .

   Та б л и ц а 1

   Вл1 шие Количества фосфата (29% PaOg), обрабатываемого фторфосфорсодержащим раствором (8% HaSiFe, 3% Pads, норма - 100%), на качество двойного суперфосфата

   Вли ние cocfna фтор ог ргодрркацого растоорэ на честно по орэстаоримь х бторютых соединений о продаете Сдопп срос 1 эгитп, обрабатываемого ykaiaHHuiM рпстнором, 17 5%)

   Таблица2

   Таблица 3

   Вли ние нормы HaSiFe (по реакции (1) на качество двойного суперфосфата (дол  фосфорита , обрабатываемого фторфосфорсодержащим раствором состава 3% Pads, 8% HaSlFe- 17,5%)