SU929547A1 - Способ получени фосфорной кислоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области сернокислотной переработки природных фосфатов на экстракционную фосфорную кислоту, котора  широко используетс  дл  производства минеральных удобрений. Известен способ получени  фосфор-, ной кислоты с попутным извлечением в газовую фазу содержащегос  в фосфатном сыр фтора путем термической обработки фосфорной кислоты или пульпы суль ата кальци  парогазовой смесью 1,1 Недостаток этого способа - большой расход дефторирующего агента и невозможность получени  продукционного фтора из-за значительного разбавлени  фтористых raSoB. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ получени  экстракционной фосфорной кислоты путем смешени  серной и оборотной фосфорной кислот, обработки фосфатного сырь , образовавшейс  смесью КИСЛОТ, фильтрации пульпы и отмывки осадка. Способ noзвoл et выделить в газовую фазу фтора, содержащегос  в фосфатном сырье L2J. Недостатком известного способа  вл етс  интенсивное зарастание С 0,60 ,8 кг/м.ч) смесительной емкости ангидридом, возникающим при смешении в результате значительных пересыщений по сульфату кальци . Цель изобретени  - повышение скорости фильтрации и увеличение срока службы аппаратуры за счет уменьшени  инкрустировани  смесительной емкости , а также повышение степени извлечени  фтора и фосфатного сырь . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  фосфорной кислоты, включающему обработку фосфатного сырь  смесью серной и оборотной фосфорной кислот, фильтрации пульпы и отмывки осадка, причем обработку ведут смесью, полученной добавлением к оборотной фосфорной кислоте сначала 5-10% от общег го количества, и после достижени  полноты образовани  CaS04, оставшеес  количество серной кислоты. Целесообразно предварительно серну кислоту, вз тую в количестве 90-95 смешивать с кремнефтористоводородной кислотой в массовом соотношении 1:0,01-0,005и Отличи  способа состо т в том, что обработку ведут смесью, полученной добавлением к оборотной фосфорной кислоте сначала -5-10% от общего количества, и после достижени  полноты образовани  CaSQt , оставшеес  количество серной кислоты, а также предваритель ное смешение серной кислоты с кремне фтористоводородной кислотой в.массовом соотношении 1:0,01-0,005. Количество серной кислоты, направ л емое на смешение с оборотной фосфорной кислотой на первой стадии обработки определ етс  характером изменени  растворимости, скоростей фазовых превращений и пересыщени  сульфатом кальци  сернофосфорнокислотных растворов. При смешении оборотной фосфорной кислоты с серной, вз той в количестве менее 5%, концентраци  SOT. в смеси недостаточна дл  осаждени  сульфа та кальци  и кристаллизаци  последн1е го в значительной мере происходит при введении оставшегос  количества серной кислоты, т.е. имеет место зарастание на второй стадии смешени  о . Увеличение количества серной кисЛоты свыше 10% нецелесообразно, так как степень выделени  сульфата каль ци  в твердую фазу практически не возрастает, а размеры кристаллов уменьшаютс , что обуславливает повышенное зарастание смесительной емкости первой стадии. Минимальное количество кремнефтористоводородной кислоты (0,005 вес.ч на 1 вес.ч. серной кислоты), направл емой на смешение с оставшейс  частью серной кислоты (90-95%), опре дел етс  необходимостью проведени  процесса при температуре не ниже -100 С дл  наиболее полного выделени  фтора в газовую, фазу. Увеличение количества кремнефтористрводороднрй кислоты выше 0,01 вес.ч. на 1 вес.ч. серной кислоты может привести к снижению качества отмывки осадка сульфата кальци  ввиду введени  непосред ственно в реакционную массу большого количества сбросного раствора. Процесс получени  фосфорной кислоты осуществл етс  следующим обрааом . Оборотную фосфорную кислоту смешивают с серной кислотой (), вз той в количестве 5-10% от ее общего потока. Образовавшуюс  суспензию сульфата кальци  в фосфорной кислоте обрабатывают оставшимс  количеством С 90-95%) серной кислоты, и используют дл  экстракции фосфорной кислоты из природных фосфатов. Экстракцию провод т при б5-105 0, содержании в «идкой фазе 25-50% 0,83% . Соотношение Ж:Т в реакционной суспензии 1,5-3:1. Врем  пребывани  массы в экстракторе или каскаде реакторов 1-7 ч. После разлох ени  фосфатного сырь  и формировани  осадка дигидрата или полугидрата сульфата каль.ци  пульпу фильтруют осадок подвергают противоточной промывке на наливном фильтре, где отдел ют продукционную ( PjjOj-) и оборотную фосфорную кислоты (l8-it5% ).. : Дл  повышени  степени извлечени  фтора из фосфатного сырь  к 90-95% Н2.504 перед подачей на вторую стадию смешени  добавл ют раствор HijSiFg в количестве 0,005-0,01 вес.ч. Рб на 1 вес.ч..серной кислоты. Пример. ,5 кг оборотной фосфорной кислоты (27,7% Pi.0ij) смешивают при в течение 3 мин с ,9 кг ( 93%) серной кислоты / 5% Г от общего количества). К образовавшейс  суспензии Добавл ют оставшиес  93,1 кг 93%-ной серной кислоты и выдерживают массу в течение 3 мин при . При этом в газовую фазу извлекают 1,7 кг фтористых соединений (в пересчете на фтор)). Смесь кислот направл ют в реактор, куда ввод т 100 кг апатитового концентрата . В реакторе происходит осаждение полугидрата сульфата кальци  при в течение 2 ч, в газовую фазу удал етс  0,5 кг фтора. В результате улавливани  фтористых Газов от реактора и смесител  получают 22,63 кг 12%-ной кремнефтористоводородной кислоты. Пульпу сульфата кальци  в фосфорной кислоте фильтруют , осадок промывают 110 кг воды, в результате получают 105,1 кг про,-

АУКЦИОННОЙ фосфорной кислоты (Зб,0% P(.) и 175,0 кг влажного отбросного осадка.

Скорость зарастани  смесительной емкости составл ет 0,25 , по сравнению с 0,7-0,8 при осуществлении процесса по известному способу (смешение в одну стадию), т.е. в 3 раза .

П р и м е р 2. Осуществл ют процесс аналогично примеру 1 с той разницей , что на первой стадии 2 1,5 кг оборотной фосфорной кислотыf(27,7%. Р205 смешивают с 9,8 кг ( ЭЗ серной кислоты (10 общего количества) при , затем ввод т осадок ( и перемешивают в течение k мин при . При этом в газовую фазу извлекают 1,9-КГ фтористых соединений (в пересчете на фтор)

Далее смесь кислот направл ют в реактор, куда ввод т 100 кг апатутового концентрата. В реакторе происходит осаждение полугидрата сульфата кальци  при в течение 2 ч, в газовую фазу удал етс  еще о 0,45 кг фтора. В результате улавливани  фтористых газов от реактора и смесител  получают 23,15 кг кремнефтористоеодородной кислоты . Пульпу сульфата кальци  в фосфорной кислоте фильтруют, осадок промывают 110 кг воды, в результате получают 105,1 кг продукционной фосфорной кислоты (Зб% )и 175 кг влажного отбросного осадка.

Скорость зарастани  смесительной емкости составл ет 0,3 .

П р и м е р 3« 2i9 кг оборотной фосфорной кислоты (28% смешивают при в течение 3 мин с 6,9 к серной кислоты (7% от общего количества), оставшеес  количество серной кислоты 91,1 кг сме-шивают с 15,2 кг сбросной кремнефтористоводородной кислоты (3%f , 1,3 РЙ. СаО) в течение 3 мин при 102С (отношение :H,|SIF . равно 1:0,005). Образовавшиес  смеси объедин ют и выдерживают в течение 10 мин при температуре . В результате смешени  всех указанных реагентов в газовую фазу извлекают 2,05 кг фтористых соединений (в перечете на фтор).

Далее смесь кислот направл ют в реактор, куда ввод т 1QO кг апатитевого концентрата, В реакторе происходит осаждение полугидрата сульфата кальци  при в течение 2 ч, в газовую фазу удал етс  еще 0,0 кг фтора. В результате улавливани  фтористых тазов от реактора, и смесител  получают 21,3 кг кремнефтористоводородной кислоты. Пульпу-сульфата кальци  в фосфорной кислоте фильтруют , осадок промывают 110 кг воды, в результате получают 99,5 кг продукционной фосфорной кислоты (30 0) и 175 кг влажного сбросного осадка. П р и м е р 4. Осуществл ют процесс аналогично примеру 3, с той разницей , что 91,1 кг серной кислоты

(93) смешивают предварительно t 18,2 кг сбросной кремнефтористоводрродной кислоты (отношение Hg SOjtH Sf равно 1:0,01). На стадии смешени  реагентов извлекают в газовую фазу

2,2 кг фтористых соединений..

Далее процесс осуществл ют аналогично примеру 3 и получают 99,5 кг фосфорной кислоты (З8о ) 25,2 кг кремнефтористоБодородной кислоты

(12% ) и 175 кг отбросного влажного осадка. Скорость зарастани  смесительной емкости составл ет 0,23 кг/м%.,

Таким образом,предложенный способ позвол ет снизить в три раза скорость инкрустировани  смесительного оборудовани  и увеличить объем фтора до кг на 1 т/по сравнению с 2033 кг по известному.

Claims (2)

1. Способ получени  фосфорной кислоты путем обработки фосфатного сырь  CMecbJo серной и оборотной фосфорной кислотами, фильтрации пульпы и отмывки осадка, о т л и мающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы аппаратуры за счет снижени  инкрустировани ,а также повышени  степени извлечени  фтора,оборотную фосфорную кислоту смешивают сначала с 5-10% от общего количества подаваемой серной кислоты до образовани  суспензии, а затем ввод т остальное количество кислоты.

2. Способ по П.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что предварительно серную кислоту в количестве 90-95% смешивают с кремнефтористоводород792Э5 7 8

ной кислотой в массовом соотношении 1. Авторское свидетельство СССР

1:0,01-0,005.V , кл. С 01 В 25/237, 1975.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

прин тые во внимание при экспертизеIf 253782, кл. С 01 В 25/223, 1968.