SU975697A1 - Способ получени суперфосфата, обогащенного микроэлементами - Google Patents

Description

Изобретение ОТНОСИТСЯ к способам получени  суперфосфата, обогащенного микроэлементами, содержащего водо-: растворимые формы различных микросоединений , необходимых дл  растений.

Известен способ получени  марганизированного гранулированного суперфосфата путем добавлени  к простому суперфосфату 10-15% марганцевого «онцентрата, содержащего 35-40% марганца 11

Недостаток этого способа заключаетс  в том, что марганец находитс  в удобрении в виде нерастворимого в воде пиролюзита - двуокиси марганца МпОт. и конечна  степень разложени  апатита; в готовом продукте не превьвйает 85-88%.

Недостатком известных способов получени  удобрений  вл етс  то, что необходимые дл  растений полезные микроэлементы внос тс  в удобрение на стадии гранул ции и только в твердом виде, т.е. при получении гранулированных удобрений.

Если учесть, что почти 60-70% получаемого в насто щее врем  суперфосфата отправл етс  потребител м в порошкообразном виде, то народнохоз йственна  эффективность от внед-. рени  этих добавок невелика.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  способ получени  суперфосфата, обогащенного микроэлементами , согласно которому, с целью равномерного распределени  микродобавок в массе удобрени , исходные

10 соли микроэлементов, в частности соли марганца и ванади , раствор ют -Начале в кислоте (при получении простого суперфосфата - в серной кислоте), а затем разлагают полученным раствором фосфатное сырье 2.

В описании известного способа упоминаетс  о возможности получени  простого суперфосфата, однако не приводитс  подробного примера полу20 чени . Воспроизводитс  экспериментально процесс получени  простого суперфосфата по известном способу, т.е. получают раствор сульфатов марганца и вансщи  в 35%-ной серной кислоте (концентраци  MnS04 и (50) в растворе составл ет при этом 0,082%). Фосфатное сырье обрабатыраетс  этим раствором и массавызревает на складе. Полученный продукт

30 содержит пои этом 0,00328% Мп и 0,0077% , ,. фосфатного сырь  не более 90%, содержание P ffVce превышает 19% (после складского вызревани  продукта в течение 2530 сут). Содержание Мп в марганизированном суперфосфате по ГОСТу 5956-78 составл ет 1-2%. Однако, если увеличить концентрацию солей микроэлементов в серной кислоте, то активность тако кислоты падает и при обработке этой кислотой фосфатного сырь  Краг-л го уменьшаетс  до 80%, содержание усе соответственно уменьшаетс  До 18,7% (после складского вызревани  продукта до 35 и более суток), Таким образом, известный способ не позвол ет увеличить содержание микроэлементов в удобрении. Целью изобретени   вл етс  сокращение срока вызревани  продукта, уве личение в нем содержани  марганца и ванади . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  суперфосфата, обогащенного микраэлементами , включающему разложение фосфатного сырь  серной кислотой в присутствии солей марганца и ванади  с последующим вызреванием полученного продукта, разложение фосфатного сырь вначале серной кислотой, вз то в количестве 84-92% от общего количества кислоты, необходимой дл  разложени , а остальное в виде сернокис лого раствора, содержащего 4-6%суль фата ванади  и 2,5-5% сульфата марганца , ввод т через 15-25 мин после начала разложени . При этом дл  получени  сернокислого раствора марганца и ванади  используют отработанную кислоту, концентрацией 5-20% , и растворение ведут при 60-70с в течение 15-60 мин. . Кроме того, в качестве соединений марганца дл  получени  сернокислого раствора используют бедную марганцевую руду или марганцевый шлам. Причем в качестве соединени  вана ди  дл  получени  сернокислого раствора используют отработанную контакт ную массу сернокислотного производства . Используют бедную марганцевую руду следующего состава, вес.%. фТУ 14-9-157-78 на марганцевую руду ГРК Чиатур-марганец): Не менее 15 Не более 35 Не более 15 Потери при прокаливании Не менее 22 или марганцевый шлам следующего сост тава, вес.%: 5,9-35,2 2,0-3,78 1,69-9,14 1,64-28,7 25,1-40,6 Отработанна  контактна  масса сернокислотного производства имеет следующий состав, вес.%: 10,21-20,40 25,98-26,24 2,78-2,92 40,84-41,17 10,27-10,75 8,32-8,52 Пример 1. В фарфоровый стакан емкостью 0,6 л наливают 62,2 мл 70%-ной серной кислоты, что составл ет 92% от общего количества кислоты, необходимой дл  разложени  сырь , нагревают до и постепенно высыпают 100 м.ч. апатитового концентрата. 6 г смеси марганцевого шлама (3 г) и отработанной контактной массы (3 г) разлагают 10 мл 5%-ной неупаренной отработанной серной кислотой при в течение 15 мин. Полученный раствор, содержащий 5% сульфата марганца и 6% сульфата ванади , при тщательном перемешивании ввод т в реакционную массу через 25 мин после введени  апатитового концентрата. Полученную массу перемешивают еще 5-10 мин и стакан помещают в термостат., в котором поддерживают температуру 105-110°С на 2 ч. Затем продукт извлекают из термостата и охлаждают. Полученный продукт анализируют после 15 сут вызревани . Продукт содержит, вес.%: PlO ceoEoA /S Р2.05,,2; Ра.%еоАн 19,2; влага 7; Мп 1,61; 0,43. Крагл 96,7%. Пример 2. Опыт проводитс  аналогично примеру 1. В качестве источника микроэлементов.используют марганцевую руду и контактную массу (указанных составов) .- Полученный продукт (анализ через 15 сут) содержит, вес.%: P OsceoE %%VC6 20,95; Pj OsecAM влага 6,6; Мп 1,38; 0,40. Пример 3. Опыт проводитс  аналогично примеру 1. В качестве источника микроэлементов используют смесь сульфата марганца и сульфата ванади  квалификации г, которую разлагают 12%-ной серной кислотой квалификации г. Анализ полученного продукта проводитс  через 15 сут. Продукт содержит, вес.%: РлОс:- 6; . 20,4} Р,0 19,0; Мп V.ipy 0,407 В таблице представлено обоснование выбранных интервалов параметров ведени  процесса.

Из таблицы видно, что ведение пр|цесса в предлагаемых интервгшах параметров (примеры 1-3) дает возмож .;Ность снизить срок вызревани  продукта до 15 сут, повысить содержани i aOsvce Д° 20,2-20,95%, увеличить Кроъл ДО 95,7-96,7%, получить супефосфат , обогащенный микроэлементами

Уменьшение количества серной кислоты (пример 4) на начальной стадии разложени  (при этом за счет увеличени  концентрации увеличиваетс  количество кислоты, вводимой с добавками микроэлементов) вызывает недоразложение сырь . При этом сроки вызревани  суперфосфата увеличивают1с , Кразл падает. Увеличение количества серной кислоты (пример 5), подаваемой на эту стадию вызывает увеличение содержани  и влаги , что, в свою очередь, вызывает необходимость длительного (22 сут) вызревани  продукта.

Уменьшение концентрации сульфата марганца (пример 6) вызывает уменьшение содержани  марганца в готовом продукте ниже значени , допустимого по ГОСТу. К тому уКе при этом снижаетс  активность пульпы при разложении , что вызывает .уменьшение (л и содержани  готовом продукте . Увеличение же концентрации сульфата Мп (пример 7) нецелесообразно экономически и агрохимически. «То же можно сказать и об изменении концентрации сульфата ванади  (примеры 8 и 9).

Уменьшение интервала от начала разложени  до момента введени  сернокислого раствора (пример 10) вызывает падение активности пульпы в начальной стадии разложени , так как в начале разложени  больша  часть введенной кислоты находитс  еще в Ьвободном состо нии и введение в начале разложени  обогащенного сол ми раствора снижает активность кислоты (этот недостаток, как уже указывалось , имеет место при осуществлении известного способа). Следствием  вл етс  падение и увеличение срока вызревани  продукта.

Увеличение этого интервала (пример 11), т.е. введение сернокислого раствора, содержащего микроэлементы.

более чем через 25 мин после начала разложени  не -дает эффекта, так как в этом случае раствор вводитс  после завершени  разложени -в сгущенную пульпу и вли ни  на разложение не оказывает. К тому же введение такого раствора в густую массу преп тствует равномерному распределению микроэле:ментов в массе суперфосфата.

0 Уменьшение температуры растворени  солей микроэлементов в кислоте (пример 12) ведет к увеличению времени , растворени  добавки, увеличение температуры (пример 13) вызывает иктен5 сивное испарение кислоты и увеличение расхода электроэнергии.

Уменьшение времени растворени  (пример 14) вызывает неполное растворение добавки микроэлементов, увели- чение времени свыше .60 мин (пример 15) нецелесообразно, так как даже при минимальной температуре бОс врем  растворени  не превышает 60 мин.

Предлагаемый способ позвол ет

5 уменьшить срок вызревани  суперфосфата до 15 сут и увеличить содержание 3. готовом продукте после вызревани  до 20,2-20,95%. фосфатного сырь  составл ет при

0 этом 95,7-96,7%. При этом получают удобрение, обогащенное, по сравнению с известным, микроэлементами. Содержание Мп в готовом продукте 1,381 ,41%, %О5 0,39-0,40%. За счет

5 использовани  контактной массы получают продукт, обогащенный, калием, содержание 0,49%.

Предотвращаетс  сброс отработанной .кислоты в водоемы и уменьшаетс  расход воды на разбавление исходной

серной кислоты (необходимое разбавле- ние достигаетс  введением в процесс сернокислого раствора).

Предлагаемый способ позвол ет

5 получить также гранулированный суперфосфат . Дл  этого порошковый продукт подвергают дополнительно нейтрализации , гранул ции и сушке.

Таким образом, предлагаемый спол соб позвол ет получить с меньшими

затратами ценный дл  сельского хоз йства продукт - суперфосфат, обогащенный микроэлементами.

о

n .

S

CO en

vo

ч

en

1Л

ff

о

о

Cvl

CN

I ГО

п чо

о

о

(Л

(S tr

W

o «o

о о

01 о t

I

00

со п

гН VO

го

CN

ю

tN Ю

чо

o

иэ

сг

VO гН

VO r-t н

гЧ

гН

тН

СО «Л

со

со

k.

f

о

г

го

Т-)

CN

(N

in yi

VD

ет

in f-t

1Л тН

О

1Я rH

vo

о t-

о

«3

о

N

1Я

(N

гм

ф

со

да

г ел

1Л

VO

sr СО

со

00

со

о

(N

гм о

CNI

ш

1Л ( N

см

о

о

VD

из

I

I

ю

1Л

о

о

о

Г-Г

Г-гI

I о

, I о чэ

I

о ю

из

о

о гм

о гм

tM

I

1Л

in

1Л

о п

гм

гм I

I

I

1Л

ю «ч

Ю

1Л 1Х

о

из I

СП

1Л

1Л

I

I

in

1Л

гм

О4

гм

гм

ел t

(Tl

СП

I

I

ч

- со

со со

о го со

о in

О

ГМ

I

1Л

1Л (М

1Л

м I

1Л

VO

I

«

1Л

I

1Л

CN

Г I

Claims (2)

1. оо Формула изобретени  1.Способ получени  суперфосфата обогащенного микроэлементами, включающий разложение фосфатного сьфь  серной кислотой в присутствии солей марганца и ванади  с последующим вызреванием полученного продукта, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  срока вызревани  продукта и повышени  в нем содержани  P,j O5vjce марганца и ванади , раз ложение фосфатного сырь  ведут вначале серной кислотой, вз той в коли честве 84-92% от общего количества кислоты, необходимой дл  разложени  а остальное в виде сернокислого рас вора, содержащего 4-6% сульфата ва|Нади  и 2,5-5% сульфата марганца, ввод т через 15-25 мин после начала разложени . 2.Способ ПОП.1, отличаю щийс  тем, что дл  получени  сернокислого раствора марганца и ванади  берут отработанную серную кислоту с концентрацией 5-20% и растворение ведут при 60-70 0 в течение 15-60 мин. 3. Способ -по пп. 1 и 2, о т л и чающийс  тем, что в качестве соединений марганца дл  получени  сернокислого раствора используют бедную марганцевую руду или марганцевый ишам. 4. Способ по пп. 1-3, отличающийс  тем, что в качестве соединени  ванади  дл  получени  сернокислого раствора используют отработанную контактную массу серчокислотного производства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Позин М.Е. Технологи  минеральных удобрений. Т.П. 1974, с. 906.
2. 2.. Патент СШЛ № 3010818, кл. 71-37, 1961 (прототип).