SU802180A1

SU802180A1 - Method of producing phosphoric acid

Info

Publication number: SU802180A1
Application number: SU782633839A
Authority: SU
Inventors: Макс Ефимович Позин; Ренат Юрьевич Зинюк; Борис Давидович Гуллер; Всеволод Кузьмич Гаркун; Михаил Анатольевич Шапкин; Павел Петрович Власов; Виктор Егорович Палий; Арон Бениаминович Бинштейн; Владимир Степанович Дахновский; Павел Александрович Егоров; Николай Александрович Кашенков; Дмитрий Георгиевич Наголов
Original assignee: Ленинградский Ордена Трудового Красного Знаменитехнологический Институт Им.Ленсовета
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1981-02-07

Description

Изобретение относитс к способам получени фосфорной кислоты и может быть использовано в производстве экстракционной фосфорной кислоты дл предотвращени инкрустировани оборудовани малорастворимыми сол ми , в частности сульфатом кальци и кремнефторидами щелочных металлов В производстве экстракционной фосфорной кислоты на стади х фильтрации и отмывки осадка сульфата каль ци происходит отложение малорастворимых осадков на внутренних поверхност х фильтрационного оборудовани и коммуникаций. Известен способ удалени инкрустации путем промывки фильтрационного обрудовани гор чей водой через 10-12 дней, дл чего тр буетс остановка производства 1J. Недостатками этого способа вл ю с по вление большого количества сточных вод, содержащих фосфатные и фтористые соединени , а также потери . Известен способ получени фосфор ной кислоты путем обработки фосфатного сырь серной и оборотной фосфо ной кислотами, отделени фильтрацие сульфата кальци от жидкой фазы с последующей промывкой осадка сульфа та кальци фосфорнокислотными растворами и водой с введением в них добавок, преп тству1ощих инкрустированию оборудовани V.2 В качестве добавок используют конденсированные фосфаты, имеющие мольное соотношение : , равное (l: l) - (1, 5: l) , где М - водород или щелочный металл, при расходе 0,001-0,05% от веса раствора , куда ввод т добавки. Концентраци добавок в растворе 0,001-0,5%. Указанные добавки преп тствуют инкрустированию сульфатом кальци . Указанный способ не устран ет инкрустировани кремнефторидами щелочн{лх металлов и, кроме того, эти добавки относительно нестойкие, вследствие их способности к гидролизу, особенно при повышенных температуре и концентрации . Целью изобретени вл етс предотвращение инкрустировани оборудовани кремнефторидами щелочных металлов , а также сульфатом кальци . Поставленна достигаетс описываемым способом получени фосфорной кислоты, заключающимс в обработке фосфатного сырь серной и оборотной фосфорной кислотами, отделеНИИ фильтрацией сульфата кальци отThe invention relates to methods for producing phosphoric acid and can be used in the production of extraction phosphoric acid to prevent incrustation of equipment with slightly soluble salts, in particular calcium sulfate and alkali metal silicofluorides. In the production of extraction phosphoric acid in the stages of filtration and washing the precipitate of calcium sulfate the soluble precipitation on the internal surfaces of filtration equipment and communications. There is a known method of removing incrustation by washing the filtration equipment with hot water in 10-12 days, for which the production of 1J is necessary to stop. The disadvantages of this method are the large amount of wastewater containing phosphate and fluoride compounds, as well as losses. A known method of producing phosphoric acid by treating phosphate raw materials with sulfuric and circulating phosphonic acids, separating the filtration of calcium sulfate from the liquid phase, followed by washing the precipitate with calcium sulfate with phosphoric acid solutions and water with the addition of additives that prevent the equipment from being inlaid with V.2. additives use condensed phosphates having a molar ratio of: equal to (l: l) - (1, 5: l), where M is hydrogen or alkali metal, at a flow rate of 0.001-0.05% by weight of the solution, to which the additives are introduced. The concentration of additives in the solution is 0.001-0.5%. Said additives inhibit calcium sulfate incrustation. This method does not eliminate the incrustation with alkaline alkaline metals and, moreover, these additives are relatively unstable due to their ability to hydrolyze, especially at elevated temperatures and concentrations. The aim of the invention is to prevent the encrustation of equipment with alkali metal silicofluorides, as well as calcium sulphate. The delivered method is obtained by the described method of producing phosphoric acid, which consists in treating the phosphate raw material with sulfuric and circulating phosphoric acids, and separating the LIs by filtering calcium sulfate from

жидкой фазы с последующей npo.NiuBKOH оссодка сульфата кальци фосфорнокислотными растворами и водой с введением на стадии отделени жидкой фазы суспензии сульфата кальци и кремнефторидов щелочных металлов, имеющей концентрацию твердых веществ 0,1-10%, в количестве 3-10 вес.ч. жидкой фазы сус11е.а,зии на 1 вес.ч. отдел емой жидкой фазы.liquid phase followed by npo.NiuBKOH precipitation of calcium sulfate, phosphoric acid solutions and water with the introduction at the stage of separation of the liquid phase of a suspension of calcium sulfate and alkali metal silicofluorides having a solids concentration of 0.1-10% in an amount of 3-10 parts by weight liquid phase susa.a, Zia 1 weight.h. separable liquid phase.

Отличи ми изобретени вл ютс добавки, их количество, концентраци в суспензии и место ввода суспензии этих добавок.The differences of the invention are the additives, their quantity, concentration in the suspension and the place of introduction of the suspension of these additives.

Указанные отличи позвол ют предотвратить инкрустирование кремнефторидами щелочных металлов и сульфатом кальци .These differences prevent the silicofluoride alkali metal and calcium sulfate incrustation.

Механизм предотвращени инкрустации оборудовани обусловлен сн тием пересыщени в объеме отдел емых жидких фаз, которое возможно в услови х турбулентного течени . Количество вводимой суспензии - 3-10 вес.ч. на одну вес,ч. отдел емого фильтрата вл етс оптимальным дл создани турбулентного течени .The mechanism for preventing equipment incrustation is due to the reduction of supersaturation in the volume of separated liquid phases, which is possible under conditions of turbulent flow. The amount of suspension is 3-10 weight.h. per weight, h the separated filtrate is optimal for creating turbulent flow.

При содержании сульфата кальци и кремнефторидов щелочных металлов в суспензии менее 0,1% пересыщение в жидкой фазе не снимаетс и возможна инкрустаци малорастворимыми осадками на поверхности оборудовани -. При содержании указанных веществ более 10% скорость сн ти пересыщени практически не измен етс .When the content of calcium sulfate and alkali metal silicofluorides in suspension is less than 0.1%, the supersaturation in the liquid phase is not removed and incrustation with slightly soluble precipitations on the equipment surface is possible. When the content of these substances is more than 10%, the rate of supersaturation removal is almost unchanged.

Сульфат кальци и кремнефториды щелочных металлов получают в процессе производства экстракционной фосфорной кислоты.Calcium sulphate and alkali metal silicofluorides are obtained in the process of production of phosphoric acid.

Пример 1. 100 вес.ч. апатитового концентрата смешивают с 107 вес.ч. первого; 158 вес.ч. второго фильтратов, 98 вес.ч. серной кислоты (92% ) и 1 вес.ч. кальцинированной соды. При температуре lOO-lOS C в течение 3-5 ч происходит разложение фосфатного сырь на 96-97% и кристаллизаци сульфата кальци . 420 вес.ч. полугидратной пульпы (Ж/Т 2:1) подают на вакуумфильтр . На первой зоне фильтрации отдел ют 80 вес.ч. обесфторенной продукционной фосфорной кислоты (47% Р2.О5, 0,3 F ) и 103 вес.ч. оборотного первого фильтрата. Дл получени суспензии, содержащей 0,1% сульфата кальци и 0,2% кремнефторида натри первый фильтрат охлаждают на 15-20°С. 561 вес.ч. полученной суспензии циркулируют между сборником и зоной отделени первого фильтрата . На первой зоне промывки осадка отдел ют 157 вес.ч. второго фильтрат ( 37% РП CQ , из которого при введении 16 вес.ч. третьего фильтрата получают суспензию, содержащую 0,1% сульфата кальци и 0,1% кремнефторида натри . 1360 вес.ч. полученной суспензии циркулируют барометрическим баком и зоной отделени второго фильтрата. При промывке фоифополугидрата 90 вес.ч. гор чей воды получают четвертый фильтрат, в который вводитс 15 вес.ч. отбросного сульфата кальци , содер.жащего 18% и 2,5% Na, . Полученную пульпу, содержащую 9,75% сульфата кальци и ,0,25% кремнефторида натри , раздел ют- на три потока, 12 вес.ч. смешивают с третьим фильтратором, 99 вес.ч. подают на вторую зону промывки фосфополугидрата , а 321 вее.ч. циркулируют между сборником и зоной отделени четвертого фильтрата. 123 вес.ч. третьего фильтрата смешивают с 12 вес.ч. пульпы сульфата кальци и кремнефторида натри в четвертом фильтрате и ввод т 1,5 вес.ч. кальцинированной соды, получа суспензию, содержащую 1% сульфата кальци и 1% кремнефторида. 108 вес.ч. .полученной суспензии подают на первую зону промывки фосфополугидрата , 16 вес.ч. ввод т во второй фильтрат, а 1230 вес.ч. циркулируют между сборником и зоной отделени третьего фильтрата. 170 вес.ч. отмытого фосфополугидрата сбрасывают в отвал. Выход Р2.05 по фильтру составл ет 95-96%.Example 1. 100 weight.h. Apatite concentrate is mixed with 107 weight.h. first; 158 weight.h. second filtrates, 98 weight.h. sulfuric acid (92%) and 1 weight.h. soda ash. At a temperature of lOO-lOS C for 3-5 hours, the phosphate raw material decomposes into 96-97% and the calcium sulfate crystallizes. 420 weight.h. hemihydrate pulp (F / T 2: 1) is fed to a vacuum filter. In the first filtration zone, 80 parts by weight are separated. defluorinated production phosphoric acid (47% P2. O5, 0.3 F) and 103 parts by weight. reverse first filtrate. To obtain a suspension containing 0.1% calcium sulfate and 0.2% sodium silicofluoride, the first filtrate is cooled to 15-20 ° C. 561 weight.h. the resulting suspension is circulated between the collector and the zone of separation of the first filtrate. 157 parts by weight are separated in the first washing zone of the precipitate. the second filtrate (37% CQ RP, from which, with the introduction of 16 parts by weight of the third filtrate, a suspension containing 0.1% calcium sulphate and 0.1% sodium silicon fluoride is obtained. 1360 parts by weight of the resulting suspension is circulated by a barometric tank and a separation zone the second filtrate. When rinsing 90 parts by weight of hot water, a fourth filtrate is obtained in which 15 parts by weight of waste calcium sulphate, containing 18% and 2.5% Na, is introduced. The resulting pulp containing 9.75 % calcium sulphate and, 0.25% sodium silicofluoride, divided into three streams, 12 parts by weight mixing with a third filter, 99 parts by weight are fed to the second washing zone of phospho-poluhydrate, and 321 more parts are circulated between the collection and the separation zone of the fourth filtrate. 123 parts of the third filtrate are mixed with 12 parts by weight of calcium sulfate pulp and sodium silicofluoride in the fourth filtrate and 1.5 parts by weight of soda ash were added to form a suspension containing 1% calcium sulfate and 1% cream-fluoride 108 parts by weight of the obtained suspension was fed to the first washing zone of phospholidamate, 16 parts by weight . introduced into the second filtrate, and 1230 weight.h. circulate between the collector and the zone of separation of the third filtrate. 170 weight.h. washed phosphopuhydrate dumped into the dump. The yield of P2.05 through the filter is 95-96%.

Claims

Example 2. 100 weight.h. Apatite concentrate mixed with 66 weight.h. first, 308.7 weight parts mixtures of second and third filtrates and 100 weight.h. sulfuric acid (92% Hg) 50 At a temperature of 75-80 ° for 4-7 hours, the decomposition of phosphate occurs at 97-98% and the crystallization of calcium sulfate. 480 weight.h. dihydrate pulp (f / T - 2: 1) is fed to a vacuum filter. In the first filtration zone, 123 parts by weight are separated. production phosphoric acid (32% PgO) and 66 wt.h. reverse first filtrate. To obtain a 0.3% calcium sulfate slurry, the first filtrate is cooled to 15-20 C. 765 weight. the suspension obtained is circulated between the collector and the zone of separation of the first filtrate. 112.4 parts by weight hot water containing 1% calcium sulphate after washing the filter cloth is divided into two streams: 8.46 parts by weight. the suspension is mixed with the fourth filtrate, and 104 weight.h. sent to the second zone of npoMJBKH phosphogypsum. 134 weight.h. the third filtrate is mixed with 58 weight.h. dihydrate pulp from extractors. 1340 weight.h. The resulting suspension, containing 10% calcium sulfate, is circulated between the barometric tank and the separation zone of the third filtrate. 55.7 parts by weight hot water is fed to the third washing zone of phosphogypsum and 72.7 parts by weight are obtained. the fourth filtrate, which as a result of the addition of 8.4 parts by weight suspension from the collection of the third filtrate contains 0.1% gypsum. 436 weight.h. the resulting suspension is circulated between the collector and the zone of separation of the fourth filtrate 81 weight.h. the fourth filtrate is fed to the first washing zone of phosphogypsum, get 120,7 weight.h. the second filtrate, which is mixed with 192 weight.h. suspensions from the collection of the third filtrate. 308.7 weight.h. the resulting suspension, containing 5.8% CaS042H2 0, returns to the head of the process, and 362 parts by weight. the suspensions circulate between the collector and the zone of separation of the second filtrate. 195 the weight of phosphogypsum, after washing from f, is sent to the dump. The degree of use of phosphate raw materials is 97-98%. Claim 1. Method of obtaining phosphoric acid by treating phosphate cheese with sulfuric and-recirculating phosphoric acid, separating the filtration of Kszci sulphate from the liquid phase, followed by washing the precipitate of calcium sulphate with phosphoric acid solutions and water with the addition of additives, in which preventing the encrustation of equipment with alkali metal silicofluorides and calcium sulfate, as additives; Kshtsi sulfate and alkali metal silicofluorides, administered as a suspension, are used as additives. 2. Method POP.1, different and so that the suspension of additives is introduced in an amount of 3-10 parts by weight. on 1 weight. the separated liquid phase at a concentration of solids in suspension is 0.1-10%. Information sources; taken into account in the examination 1.New research on the technology of mineral fertilizers. L., Himi, 1970, p. 45.

2. US patent number 3972981, cl. 423-320, 08/03/76 (prototype).