SU969697A1 - Способ получени сложного удобрени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике получени  сложных концентрированных удобрений методом азотно-кислотной . переработки природных фосфатов.

Изве1стны способы получени  сложных удобрений, включающие обработку природного фОсфата 50-60% по ННО% азотной кислотой, вз той с 5-20%-1ШМ избытком, охлаждение азотно-кислотного раствора, отделение нитрата кальци  с последующей его конйерсией в CaCOj и , Раствор оставвмйс  после удалени  нитрата кальци , гшМонизируют, гранулируют с получением NP-удобрени  или NPК-удобрений . Аэотно-кислотную выт жку, охлаз дают в одну или две ступени от -10 до дл  более полного вьщелени  нитрата кальци  и получени  конечного продукта с высоким содержанием водорастворимой (80-96%) С1.

Недостатком указанного способа  вл етс  необходимость охлаждений нитратно-фосфатных растворов До низких температур, причем по мере охлаждени  азотно-кислотной выт жки резко возрастает ее в зкость и об- разуютс  устойчивые пересыщенные растворы.

Кроме того, большое количество сложных аппаратов на стадии вымораживани  нитрата кальци , трудность регулировани  процесса в св зи с нёобхо}О1мостью охлгж енй  растж ра до ниаких температур в течение дтштельного времени и воЯьшиё затраты холода Обусловливают высокую себеcтoи tocть получаемого продукта. В

10 св зи с тpyjвнocтью регулировани  кристаллизации €e(NO), принизких температурах процесс провод т в диапазоне температур от +5 .до -S/c. В этих УСЛОВИЯХ степень выделени  нитрата кальци , не преюьвиа- : ет 60-70%, что соответствует содержанию 50% , водорастворимо-, го в готовом продукте.

наиболее близким к предлагаемому

20  вл етс  способ, заключающийс  в разложении природного фосфата азотной кислотой концентрации.80% НПО,, вз той в количестве 160-170% от стехиометрической норкы, удалении

25 из раствора путем охлаждени  .нитрата кальци , нейтрализации раствсчйа газообразным а1«миаком, смешении скалийной солью, гранул ции и сушке ,готового продукта. Дл  предотвраив30 ни  загустевани  пульпы и создани  ВЗГагопри тных условий дл  разделеНИН жидкой и твердой фаз процесс азотно-кислотного разложени  фосфата провод т при значительном избытке азотной кислоты (160-200% от стехиометрии ) С2 J. Недостатком известного способа  вл етс  низкай степень использовани  фосфатного сырь  (92%) - степень выделени  нитрата из азотно кислотной выт жки не превьилает 64%. Цель изобретени  - повышение. cTei пени использовани  фосфатного сырь  при одновременном повышении степени выделени  нитрата кальци . Поставленна  цель достигаетс . тем, что согласно способу получени  сложного удобрени , включающему разложение фосфатного сырь  азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальци  охлажданием азотно-кислотНой выт жки и переработку полученного маточного раст вора на удобрение, 55-70% общего ко личества фосфатного сырь  разлагают54-57%-ной азотной кислотой и полученный маточный раствор смешива ют с азотно-кислотной выт жкой, обр зовавшейс  при разложении оставшейс части фосфатного сырь  65-67%-ной азотной кислотой. В отличие от известного способа на разложение фосфатного сырь  рас ,хадуетс  азотна  кислота концентрации 54-57% и 65-67% НЫОэ, т.е. ниже концентрации 79-80% HNOj,при которой выдел етс  безводный нитрат кальци . Поэтому в процессе охлажде ни  азотно-кислотной выт жки как йа 1-й, так и на 2-й стади х нитрат 1 альци  кристаллизуетс  в виде крис таллогидратов. При этом на 1-й стадии из азотно-кислотной выт жки, Полученной разложением фосфатного сырь -слабой азотной кислотой в процессе ее охлаждени , кристаллй зуетс  четырехводный нитрат кальци  а на 2-й стадии из азотно-кислотной выт жки, полученной с использование азотной кислоты повышенной концентр ции, в твердую фазу выдел ютс  менее оводненные кристаллы двух-и тре водного нитрата кальци . Выделение нитрата кальци  в виде кристгшлогид ратов способствует концентрированию жидкой фазы и более полному осаждению из нее ионов кальци . Добавление в пульпу, полученную 2-й стадии, перед ее охл кдением ма точного раство.оа, полученного после отделени  крис)саллов Са(НО )- на первой стадии,приводит к снижени ее в зкости и облегчению кристаллинации нитрата кальци , в отличие от известного способа, где дл  уменьшени  в зкости реакционной пульпы увеличивают расход HNO до 160-200% от стехиометрии. Экспериментально показано, что существл   разложение большей части фосфатного сырь  слабой азотной кислотой (54г57% ной HNO), а оставшейс  части - азотной кислотой повышенной концентрации (65-67%-нЬй HNO-}), уже через 40-60 мин достигаетс  высо :а  степень извлечени  РЗ. равна  98,5-99%, так как основна  масса фосфатйого сырь  разлагаетс  слабой азотной кислотой, Система в этих услови х не насыщена нитратом кальци , и Процесс разложени  фосфатного сырь  азотной кислотой не осложнен кристаллизацией продуктов реакции нитрата кальци  на поверхности неразложенных частиц апатита, как это имеет место при использовании азотной кислоты, соде эжащей 79-80%, НМО,. Экспериментально показано, что при двухстадийном разложении фосфата 54-57%-ной и 65-67%-ной азотной кислотой суммарна  степень выделени  нитрата кальци  при составл ет 81%. Пример 1. 100 вес.ч. апатитового концентрата, поступающего на разложение ,.раздел ют на два потока; 55 вес.ч.; апатитового концентрата разлагают при; в течение 1 ч 135 вес.ч. 54%-й азотной кислотой (норма кислоты 110115% в расч.ете на°СаО в сырье). Образовавшуюс  азотно-кислотную выт жку в количестве 190 вес.ч. охлажда1т до -5 С в течение 2 ч и отдел ют 7 вес.ч. кристаллического осадка нетырехводного нитрата кальци , а 93 вес.ч. маточного раствора, содержащего 5,5% СаО и 22,7% О, добавл ют к 133 вес.ч. азотно-кислотной выт жки, полученной разложением оставишхс  45 вес.ч. апатитового концентрата 99 вес.ч. 65%-ной азотной кислотЬй. Разложение провод т при в течение 1 ч (норма кислоты составл ет 110-115% из расчета на СаО в. апатите. Пульпаj полученна  смешением азотно-кислотной выт жки с маточным раствором, содержит 12,4% СаО и 17% P,. Образовавшуюс  пульпу (226 вес.ч./ охлаждают до -5с Б течение 1-1,5 ч и отдел ют 82,3 вес.ч. смеси трех- и двухводного нитрата кальци  расчет проводитс  на двухводный нитрат кальци ), Маточньй раствор (143,7 вес.ч.), содержащий 3,5% СаО и 26,7% , поступает на дальнейшую переработку в удобрени  аммонизацией, смешением с хлористым Калием ; гранул цией и сушкой готового продукта. Готовый продукт содержит не менее 51% питательных веществ в соотношении . 1:1:1. Суммарна  степень разложени  фосфатного сырь  составл ет 98,3%, а.

суммарна  степень вымораживани  нйтрата кальци  - 82%.

П р и м е {} 2. 100 вес,ч. апатитового концентрата, поступающего на разложение раздел ют на; два потока , 60 вес.ч, апатитового концентрат|1 разлагают при 50 С в течение 1ч 146 вес.ч. 54%-ной азотной кислотой (норма кислоты составл ет 110-115% от стехиометрического количества на СаО}. Образовавшуюс  азотно-кислотную выт жку в количестве 206 вес.ч. охлаждают до -5°С в течение 2 ч и отдел ют центрифугированием или отстаиванием 105 вес.ч. кристаллического осадка четырехводного нитрата . 15 кальци , а 101 вес.ч. маточного раствора , содержащего 5,7% СаО и 23,6% Р5.О5 , добавл ют к 121,2 вес.ч. азотно-кислотной выт жки, полученной разложением оставшихс  40 вес.ч. апа- 20 титового концентрата 81,2 вес.ч. 65%-ной азотной кислотой. Разложение провод т в тех же услови х, что и и дл  60 вес;ч. Пульпа, полученна  смешением азотно-кисло ой выт жки 25 с маточным раствором, содержит 11,1% I СаО и 18,1% . Образовавшуюс  пуль|пу (222,2 вес.ч.) охлаждают до -5®С в течение 1-1,5 ч и отдел ют 71,8 вес.:у смюси трех- и двухводного нитрата зо кальци . Маточный раствор (150,4вес.ч.) содержсидий 3,0% СаО и 24,4% t при поступает на дальнейшую переработку в-удобрени  (пример 1).

Суммарна  степень разложени  фос- ,с фатного с лрь  составл ет 98%, а суммарна  степень вымораживани  нитрата кальци  - 81,5%.

Пример 3. 100 вес.ч. апатитового концентрата, поступающего 40

на разложение азотной кислотой, раздел ют на два потока; 60 вес.ч. апатитового концентрата разлагают при 50°С в течение 1 ч 140 вес.ч. 57%-ной азотной кислотой (избыток составл - 45 ет 10-15% сверх стехиометрической нормы на СаО). Образовавшуюс  азотно-кислотную выт жку в количестве 215 вес.ч. охлаждают до в течение 2 ч и отдел ют 118 вес.ч. крис- JQ таллического осадка четырехводного нитрата кальци , а 97 вес.ч. маточного раствора, содержащего 5,5% СаО и 26,1% Og, добавл ют к 105,3 вес.ч. азотно-кислотной выт ж- re ки, полученной разложением оставшихс  35 вес.ч. апатитового концентрата 70,3 .ч. 65%-ной азотной кислотой (норма кислоты .115% от стехиометрии на СаО). Пульпа, полученна  смешением азотно-кислотной выт ж- ки с маточным раствором, содержит 11,5% СаО и 19,4% Р. Образовавшуюс  пульпу (202,3 вес.ч.) охлаждают до в течение 1-1,5 ч и отдел ют 70 вес.ч. смеси трех- и двухводНо- 65

го нитрата кальци . Маточный раствор (132,3 вес.ч.), содержащий 2,8% СаО и 29,7% , перерабатывают в удобрени  (пример 1).

Степень разложени  фосфатного сырь  составл ет 99%, а степень вымораживани  нитрата кальци  - 84%.

Пример 5. 100 вес.ч. апатитового концентрата, поступающего на разложение, раздел ют на два Потока; 70 вес.ч. апатитового концентрата разлагают при в течение 1 ч 165 вес.ч. 54%-ной азотной кислотой (норма кислоты 110-115% из расчета на СаО в сырье). Образовавшуюс  азотно-кислотную выт жку в количестве 23S вес.ч. охл кдают до -5°С в течение 2 ч и отдел ют 125, 4 вес.ч. четырехводного нитрат кальци , а 109,6 вес.ч. маточного раствора, содержащего 5,57% СаО и 24,5% , добавл ют к 88 вес.ч. азотно-кислотной выт жки, полученной разложением оставшихс  30 вес.ч апатитового концентрата 58 вес.ч. 67%-ной азотной кислотой (норма кислоты составл ет 110-115% от стехиометрического количества, рассчитанного на СаО в апатите). Пульпа, полученна  смешением азотно-кислотной выт жки с маточным раствором, содержит 10,9% СаО и 19,3% Oj. Образевавшуюс  пульпу (197,6 вес.ч.) охлаждают до в течение 1-1,5 ч и отдел ют 63,7 вес.ч. смеси трехи двухводного нитрата кальци . Маточный раствор (133,9 вес.ч.), содерлсащий 2,7% СаО и 28,5% перерабатывают в удобрени  (пример 1).

Суммарна  степень разложени  фосфатного сьфь  составл ет 93,5%, а .степень вымораживани  нитрата КсШЬци  - 83,5%..

Таким образом, предлагаемый.способ способствует повышению степени разложени  фосфатного сырь  на €-7% при одновременном сокращении расхода азотной кислоты в 1,4 раза и уменьшении длительности технологической операции в 2,5-3 раза. Повыпение степени выделени  нитрата кальци  на 17-20% за счет концентрировани  азотно-кислотной выт жки приводит к повьдаению качества получаемого у обр ни ,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  сложного удобрени  путем разложени  фосфатного сырь  азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальци  охлаждением авотно-кислотной выт жки , переработкой полученного маточного раствора на удобрение, о т личающийс  тем, что, с 79696 целью повыиени  степени использовани  фосфатного сырь  при одновременном повышении степени выделени  нитрата кальци , 55-70% общего количества фосфатного сырь  раэла- гают 54-57%-ной азотной кислотой и полученный маточный раствор смешивают с азотно-кислотной выт жкой , образовавшейс  при разложении 97 8 оставшейс  насти фосфатного сырь  65-67%-ной азотной кислотой, Источники информгщии, прин тые во внимание при экспертизе 1. Романов Н.Н.Химическа  проИзвипенность за рубежом, 1973, с. 3-14,
2. 2. Юди i М.М. Научные труды МИЭИ, вып. 45, 1972, с. 120-126,