SU971831A1

SU971831A1 - Способ получени магнийаммонийфосфорных удобрений

Info

Publication number: SU971831A1
Application number: SU813341384A
Authority: SU
Inventors: Вадим Иванович Валовень; Макс Ефимович Позин; Надежда Николаевна Треущенко; Залман Хаимович Марказен; Людмила Александровна Хохлова; Валентина Яковлевна Ротанина
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1982-11-07

Description

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИЙАММОНИПФОСФОРНЫХ

12

Изобретение относитс к производству сложных удобрений и может быть использовано дл получ енй магнийаммонийфосфорного удобрени из высокомагнезиального фосфатного сырь .

Известен способ получени магнийаммонийфосфорных удобрений путём обработки фосфорита серной кислотой в растворе сульфата гиимони при рН 2,5 с последующей фильтргщией обеэмаг ненного фосфорита и аммоиизацией сульфат-бисульфитного фильтрата .после введени в него фосфорной кислотыtil.

Недостатками способа вл ютс невысока интенсивность процесса низка производительность фильтрации получаемого осадка магнийаммонийфосфата (30 кг/м-ч).

Изв1естен способ получени фосфорных удобрений путем сернокислого разложени магнийсодержаиего фосфатного сырь в растворе сульфата аммони с последующей фильтрацией полученной пульпы и аммонизацией сульфат-Ьисульфитного, раствора в присутствии раствора аммофоса при 50-90 С 21.

Основным недостатком указанного способа вл етс получеиие осадков магнийаммонийфосфата с невысокой

УДОБРЕНИЙ

фильтрации

производительностью (136 ).

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ получени магнийаммонийфосфорных удобрений, включающий обработку магнийсодержащего фосфатного сырь фосфорной и серной кислотами в растворе сульфата аммони , фильтрацию обезмагненного сырь , ам10 монизацию 80-90% отфильтрованного кислого магнийсодержащего раствора при 95-105°С и рН 7-8 в течение 530 мин с последующим введением остальных J.0-20% кислого магнийсо15 держащего раствора до достижени рН 6,0-6,5.

Подаваеьшй на аммонизацию кислый магнийсодержащий раствор предварительно нагревают до 90-95°С и вы20 держивают 2-5 мин, затем в него внос т в качестве затравки 10-20% суспензии магИийаммонийфосфата, поступак цей на фильтрование или суспензию , образующуюс при промывке от

25 пыли и аммиака дымовых газов на стадию сушки магнийаммонийфосфата, 80-90% образующейс суспензии магнийаммонийфосфата поступает на фильтрование ,а 10-20% возвращают на стадию аммонизации в качестве затравки.Полученный

30 после фильтрации влажный осадок магнийаммонийфосфата подают на СУШ-ку ГЗЗ.- . Недостатками этого способа вл ютс получение продукта невысокого .качества по содержанию основного ве ще с т в а 134-36% ,;-, 1.6 -18 % М g О) ; н е высока скорость фильтрации суспензии магнийаммонийфосфата (500-700 сухому осадку ), низка производительность сушки осадка магнийаммонийфосфата из-за его высокой влаг емкости (40-50%), при этом жидка фаза содержит значительное количест во сульфата аммони , который, переход при последующей сушке Е твердую фазу, снижает содержание основного вещества в продукте (,MgO) Невысокие показатели фильтрации и наличие большого количества влаги в осадке магнийаммонийфосфата привод к значительным энергетическим затрата ( электроэнергии, топлива, воды ), не обеспечива рентабельность производства магнийаммонийфосфата в целом. Целью i 3обретени вл етс повышение содержани основного вегцества в готовом продукте, улучшение фильт руемости суспензии магнийаммонийфосфата и увеличение производительности сушки осадка магнийаммонийфосфата за счет снижени его влагоемкости Поставленна цель достигаетс тем что со1ласно способу получени магнийаммонийфосфорных удобрений, включающему обработку магнийсодержащего фосфатного сырь фосфорной и серной кислотами в растворе сульфата ггмчони , фильтрацию обезмагниевого сырь аммонизацию отфильтрованного кислого магнийсодержащего раствора в присутс твии магнийаммонийфосфата, фильтраци полученной суспензии магнкйаммонийфосфата и последующую сушку осадка магнийаммонийфосфата, в кислый магнийсодержащий раствор предварительно ввод т магнийаммонийфосфатдо рН 4,3-5,0 при 50-70°С, перемешивают в течение 10-20 мин и фильтруют , а аммонизацию полученного фильтрата ведут при 85-90°С до рН 6,0-. 6,5. Целесообразно магний.аммонийфосфат вводить в 5 :исль7й магнийсодержашкй раствор в виде готового продукта. Можно вводить магнийаммоний- . фосфат в виде влажного осадка со ста дии фильтрации. Чаще всего магнийаммонийфосфат ввод т в виде .суспензии магнийаг.т-гонийфосфата со стадии аммонизацик, Магнийаммонийфосфат (МАФ)ввод т )з кислый магнийсодержанций раствор в виде готового продукта, влажного осадка после фильтрации .или в виде суспензии МАФ после аммонизации,, Отфильтрованный осадок фосфатов магни , полученный после обработки магнийсодержащегс раствора магн ;йаммонийфосфатом , или смешивают перед сушкой с влажным осадком МАФ, или подают на стадию аммонизации фосфорной кцслоты в производстве амг офоса. Отличи предлагаемого способа от известного обеспечивают получение ЬАФ с высокими технологическими показател ми как по фильтруемости суспензии МАФ (2000-2500 по сухому осадку) и влагоемкости осадка МАФ (25-30%;, так и по содержанию основного вещества в готовом продукте(38-42% Р2О5, 20-22S MgOi Сущность предлагаемого способа заключаетс в том, что введение МАФ в кислый магнийсодержащий раствор (рН 2,0-3,0/ при 50-70°С до рН 4,35 ,0 способствует осаждению и гетерокоагул ции примесей (, , Sip,, и г) из раствора, которые затем адсорбируютс на сфоомиоованную кристаллическую поверхность вводимого МАФ и димагнийфосфата, образующегос за счет перекписталлизации части МАФ в диапазоне рН от 3,0 до 5 .0. Осадок, состо щ.ий из смеси МАФ и димагнийфосфата, несмотр на наличие в нем примесей, обладает довольно высокими свойствами фильтрующими свойствами (съем осадка при фильтрации 1000-1200 , скорость отстаивани 1,5-2,5 м/ч), так как основна часть этого осадка сформирована КЗ крупных кристаллов МАФ, образование которых происходит без негативного вли ни примесей при аммонизации очищенного магнийсодержащего растворг, После отделени осадка фильтрацией очищенный раствор аммонизируетс при 85-90°С до рН 6,0-6,5 с получением крупнокристаллического осадка МАФ, обладающего высокой ск.оростью отстаивани (3,0-4,0 м/ч) и фильтрации (2000-2500 кг/м -ч по сухому осадку). Размер кристаллов 14АФ в этом случае достигает 80-100-50-70 мкм, что практически лишь незначительно уступает кристаллам ,, получаемым из чистых реактивных препаратов. Влагоемкость получаемого таким образом осадка 1«1АФ составл ет 2530% вместо 40-50% при получении его по технологии прототипа. За счет получени крупных кристаллов МАФ правильной формы (гексагональной сингонии) и уменьшени содержани в них жидкой фазы, имеющей в своем составе, как правило, 10-20% сульфата аммони , содержание . готовом высушенном продукте повышаетс на 2-4%,дажебез выведени из технологического цикла осажденных при рН 4,3-5,0 примесей (вместе с осадком фосфатов магни ). В случае выведени осадка фосфатов магни из цикла (пр.и подаче этого осадка на стадию аммонизации фосфорной кислоты в производстве -аммофоса содержание PjOj- в готовом продукте (МАФ) может быть доведено до 4042% , т.е. повышаетс на 6% по сравнению с прототипом.

Физический смысл предлагаемого способа определ етс в основном нахождением условий,при которых без применени дополнительных реагентов достигаетс высока степень очистки растворов от примесей за счет повышени рН раствора с помощью МАФ. Повышение рН за счет введени аммиака такого эффекта не дает, очевидно, потому, что в этом случае отсутствует активна сформированна кристаллическа фаза МАФ, способна адсорбировать на себе коагулирующие из раствора примеси.

Вводимый в кислый магнийсодержащий раствор (до рН 4,3-5,0) МАФ не играет роль затравки, как это имеет место в известном способе: МАФ частично раствор етс в кислом растворе, повыша

рН раствора с 2,0-3,0 до 4,3-5,0, нерастврренна часть МАФ адсорбирует на себ примеси из раствора и при последующей фильтрации удал етс из раствора , что исключает его действие в дальнейшем в качестве затравочного материала.

Снижение температуры обработки магнийсодержащих растворов (растворы обрабатываютс МАФ при той температуре , с какой они поступают со стадии фильтрации обезмагненного фосфатного сырь j само по себе дает данному способу определенные энергетические преимущества, тем более что эти растворы образовываютс в большом количестве при предваритель ном обезмагнивании фосфатного сырь дл последующей экстракционной его переработки на фосфорную кислоту.

В табл. 1 представлена сравнительна характеристика предлагаемого и известного способов.

Таблица 1

Температура осаждени примесей, °С

Температура аммонизации раствора , °С

рН аммонизации растворов с получением МАФ

Врем осаждени МАФ, мин

Съем осадка МАФ при фильтрации 1 м , кг/ч

Влажность осадков МАФ, % Содержание в готовом продукте,.

МдО

NHj

Предлагаемый способ при более низкой температуре процесса осаждени МАФ позвол ет получить осадки МАФ более высокого качества (по содержанию основных компонентов ) с пони- женной влажностью и более высокой производительностью фильтрации.

Пример 1. При обезмагни-вании ковдорского апатитового концен- 65

50-70 85-90

6,0-6,5 15-30

2000-2500 25-30

38-42 20-22 9-11

трата дл типовой технологической системы экстракции мощностью 110 тыс.т PjOyB год образуетс 50 т/ч (46м/ч) кислого магнийсодержащего раствора, состава, %: МдО 2, 3,6, 15, и примеси,%: S I О. 0, Al-jOj 0,02, FeOj 0,03; F 0,03, рН раствора 2,7; температура 60°С.

Раствор в количестве 50 т/ч подают в реактор, ввод т 1 т/ч сухого

порошкообразного магниЯаммонийфосфата и перемешивают при 60°С в течение 15 мин. рН раствора после перемешивани - 4,7. Суспензию сгущают и фильтруют. Количество получаемого осадка фосфатов магни - 0,9 т, влажность 40%; Осадок содержит (в пересчете на сухое)..PjOj 35,МдО 18,5; , в дальнейшем его смешивают с осадком МАФ со II стадии и подают на сушку. Съем осадка фосфатов магни при фильтрации 1100 кг/м ч (в пересчете На сухой ), скорость отстаивани твердой фазы суспензии 2,0 м/ч. Количество образующегос фильтрата 50,1 т/ч,содержание Ид О 2 ,25% {так как 500 кг введенного МА раствор етс в кислом магнийсодержа1дем растворе при повышении рН с 2,7 до 4,7 . Фильтрат нагревают до 87°С осаждают МАФ газообразным аммиаком при рН 6,3 в течение 10 мин. Суспензию сгущают (скорость отсто 3,5 м/ч и расфильтровывают. Получают 6,5 т осадка МАФ с влажностью 28%. Производительность фильтрации по осадку 2300 кг/м -ч (в пересчете на сухое вещество ). В осадке содержитс (в пе ресчете на сухой), %: PI05 40, MgO 21; , Влажный осадок МАФ в количестве 6,5 т смешивают с О,9 т влажного осадка фосфатов магни со стадии очистки магнийсодержащегр раствора (обща влага смеси 29 и сушат. Получают готовый продукт ЛМАФ в количестве 5,34 т с содержанием,%: PlOs 39,4; HgO. 20,6; NHj 10; влага il. 1 т/ч сухого МАФ возвращают на стадию очистки кислого магнийсодержащего раствора. Фильтрат после отделени от осадка МАФ подают на стадию обезмагнивани ковдорского апатитового концеитрата.

Пример 2. Кислый магнийсодержащий раствор (состав по примеру 1) с температурой 50°С подают в реактор в количестве 50 т/ч, ввод т 0,7 т/ч влажного осадка МАФ (влажность 30%) и перемеишвают при в течение 10 мин, рН раствора после перемешивани 4,3, Суспензию сгуща ют и фильтруют. Количество получаемого осадка фосфатов магни с влажностью 35% - 0,2 т/час (или 0,13 т/ч в пересчете на сухой ), Осадок содержит (в пересчете на сухой), %: 36; MgO 19; NHj 10,5.Его пере дают на стгщию гиимонизации фосфорной кислоты в производстве аммофоса t Съем осадка при фильтрации 1200 кг/м.ч, скорость отстаивани

твердой фазы суспензии 2,5 м/ч. Количество отфильтрованного раствора 50,5 т. Содержание в нем MgO - 2,1%. Фильтрат нагревают до 85°С и осаждают -МАФ аммиаком при рН 6,0 в течение 10 мин. Суспензию сгущают (скорость отстаивани осадка 3,0 м/ч) и фильтруют . Получают 6,57 т влажного осадка (или 4,6 ТВ пересчете на сухой). Влажность осадка 30%. 0,7 т/ч осадка возвращают на осаждение примесей. в кислый магнийсодержащий раствор. : Производительность фильтрации по осадку - 2000 кг/м-ч. Осадок высушивают и получают готовый продукт МАФ с содержанием, %: Р,.0г 38, MgO 20/ NHj 9; влага 1.

Пример 3 . Кислый магнийсотдержащий раствор(состав по примеру 1 с температурой 70°С подают в реактор в количестве 50 т/ч, ввод т 7,5 т/ч сгущенной суспензии МАФ со стадии аммонизации (соотношение Т:Ж 1:4) и перемешивают при 70°С в течение 20 мин. рН раствора после перемешива-ни 5,0. Суспензию сгущают и фильтруют . Количество получаемого осадка с влажностью 45% - 1,9 т/ч (или 1,05 т/ в пересчете на сухой). Осадок содер-жит (в пересчете на сухое вещество), %: PjOg 34; MgO 18, NHj 9,5. Съем осадка при фильтрации 1000 . Скорость отстаивани твердой фазы суспензии 1,5 м/ч. Влажный осадок фосфатов магни передают на стадию аммонизации фосфорной кислоты в производстве аммофоса. Количество отфильтрованного раствора - 55,6 т/ч. Содержание MgO - 2,3%, Чистый раство нагревают до и осаждают МАФ аммаком при рН 6,5 в течение 10 мин.

Суспензию сгущают (скорость отстаивани твердой фазы - 4 м/ч) до соотношени Т:Ж 1:4,7,5 т/час сгущен ной суспензии возвращают в начальную

с тадию процесса на смешение с кислым магнийсодержащим раствором, остальную суспензию фильтруют, Получают 4,4 т влажного осадка МАФ, влажность 25%.

Производительность фильтрации по осадку МАФ - 2500 кг/м-ч, Осадфк высушивают и получают готовый продукт - МАФ с содержанием, %: у, 42; MgO 22; NHj 11.

В табл, 2 представлены примеры ведени процесса в предлагаемых пределах значений параметров (примеры 1-3), а также при значени х выход щих за пределы (примеры 4-13).

см

Ifl s с; о Id

t

Claims

Формула изобретения

1. Способ получения магнийаммонийфосфорных удобрений, включающий обработку магнийсодержащего фосфатного сырья фосфорной и серной кислота^ ми в растворе сульфата аммония, фильтрацию обезмагненного сырья, аммонизацию отфильтрованного кислого магнийсодержащего раствора в присутствии магнийаммонийфосфата, фильтрацию полученной суспензии магнийаммонийфосфата и последующую сушку осадка, отличающийся тем что, с целью повышения содержания основного вещества в готовом продукте, улучшения фильтруемости суспензии магнийаммонийфосфата и увеличения производительности сушки осадка магнийаммонийфосфата за счет снижения его влагоемкости, в кислый магнийсодержащий раствор предварительно вводят магнийаммонийфосфат до pH . 4,3-5,0 при 50-70°С, перемешивают в течение 10-20 мин и фильтруют, а аммонизацию полученного фильтрата ведут при 85--90°С до pH 6,0-6,5.
2. Способ поп.1, отличающий с я тем, что магнийаммонийфосфат вводят в кислый магнийсодержащий раствор в виде готового продукта.
3. Способ поп.1, отличающийся тем, чго магнийаммонийфосфат вводят в кислый магнийсодержащий раствор в виде влажного осадка со стадии фильтрации.
4. Способ поп.1, о тл и ч аю щ и й с я тем/ что магнийаммонийфосфат вводят в кислый магнийсодержащий раствор в виде суспензии магнийаммонийфосфата со стадии аммонизации .