UA75743C2 - A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers - Google Patents

A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers Download PDF

Info

Publication number
UA75743C2
UA75743C2 UA20040503924A UA20040503924A UA75743C2 UA 75743 C2 UA75743 C2 UA 75743C2 UA 20040503924 A UA20040503924 A UA 20040503924A UA 20040503924 A UA20040503924 A UA 20040503924A UA 75743 C2 UA75743 C2 UA 75743C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ammonium
phosphogypsum
sulfate
conversion
carbonate
Prior art date
Application number
UA20040503924A
Other languages
English (en)
Inventor
Leonid Mykolaiovych Eraizer
Oleksandr Hryhorovych Udovenko
Oleksandr Petrovych Mudryi
Mykola Ivanovych Smalii
Vitalii Ovdiiovych Horniev
Tetiana Vasylivna Lytvynchuk
Original Assignee
Odesa Nat Polytechnical Univer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Odesa Nat Polytechnical Univer filed Critical Odesa Nat Polytechnical Univer
Priority to UA20040503924A priority Critical patent/UA75743C2/uk
Publication of UA75743C2 publication Critical patent/UA75743C2/uk

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Description

розчином карбонату амонію, який беруть у нормі, (МНа)»ЗОгр-н ж 2Н2Ор-н, поділ отриманої у ре- вище 10095 від стехіометричної, по реакції обмін- зультаті конверсії суспензії на фільтрі на розчин ного розкладання солей: сульфату амонію, який випарюють для одержання
СабОг2НгОтв-(МНа)»СОзр-н-СасСоОзтв-- кристалічного чи гранульованого сульфату амо- «(МН)» ЗОгр-н ї 2Не2Ор-н, поділ отриманої у ре- нію, та на карбонатний залишок, який змішують із зультаті конверсії суспензії на фільтрі на розчин плавом аміачної селітри; гранулювання й сушінні сульфату амонію, який декарбонізують, обробля- суміші, згідно з винаходом конверсію фосфогіпсу ють сірчаною кислотою для нейтралізації карбона- ведуть при нормі карбонату амонію менше стехіо- ту амонію, що залишився, та випарюють для оде- метричної і з плавом аміачної селітри змішують ржання кристалічного чи гранульованого сульфату або всю конверсійну суспензію, або частково від- амонію, та на карбонатний залишок - фосфокрей- фільтрований невідмитий залишок і одержують ду, який відмивають на фільтрі водою від оклюдо- сульфатну вапняно-аміачну селітру. ваного маточника для зменшення втрат сульфату Технічний ефект від запропонованого способу: амонію; змішування фосфокрейди із плавом аміа- - спрощення процесу та економія сірчаної ки- чної селітри; гранулювання і сушіння суміші в апа- слоти, тому що у порівнянні з прототипом карбо- раті БГС (барабаний гранулятор-сушарка) із отри- нат амонію при нормі менше стехіометричній ви- манням вапняно-аміачної селітри; уловлювання і трачається цілком і в продуктах конверсії знешкодження газів, що відходять (2). Недоліками (сульфатний розчин, залишок на фільтрі) відсут- цього способу є: ній, у результаті або повністю виключаються поділ - складність процесу, тому що застосування суспензії, або промивання частково відфільтрова- норм карбонату амонію вище 10095 від стехіомет- ного осаду, а також виключається декарбонізація рії ускладнює процеси поділу конверсійної суспен- сульфатного розчину й нейтралізація його сірча- зії і наступної переробки розчину сульфату амонію ною кислотою; і фосфокрейди через наявність в суспензії залиш- - зменшення витрат тепла на випарювання кового карбонату амонію, який є термічно нестій- нерозбавленого сульфатного розчину, тому що кою летучою сіллю і розкладається на аміак і вуг- відсутня необхідність випарювання надлишкової лекислоту. Тому необхідне очищення газової води, що раніше вводилася для відмивання оклю- фази, декарбонізація і нейтралізацію сульфатного дованого маточника і розбавляла розчин; розчину, з витратою дефіцитної сірчаної кислоти, - зниження тривалості й трудомісткості проце- відмивання залишку від оклюдованого маточника; су, тому що немає необхідності у формуванні ве- - перевитрати енергії на випарювання розчи- ликих часток карбонату кальцію; нів, тому що через необхідність промивання зали- - розширення асортименту добрив, тому що шку заноситься велика кількість води, що розбав- поряд (чи замість) із випуском сульфату амонію і ляє розчин сульфату амонію й ускладнює його вапняно-аміачної селітри випускається новий вид випарювання; добрив - тривалість і трудомісткість процесу, тому що - сульфатна вапняно-аміачна селітра, з мож- для покращення фільтрації й промивки фосфок- ливістю варіювання в широких межах співвідно- рейди йдуть на збільшення часу перебування су- шення (МНАМО:зі : |(СасСОзі| : КМНА)2504); спензії у реакторі для формування досить великих - поліпшення якості сульфатної вапняно- і добре фільтрівних часток фосфокрейди (час пе- аміачної селітри, тому що, як відомо, сульфат ребування суспензії у реакторі іноді досягає З го- амонію утворює з аміачною селітрою подвійну сіль дин замість необхідних для проведення реакції 2МНАаМО з « (МН4г)250, у результаті чого гігроскопіч- 15...20 хвилин); ність зменшується. - випуск лише двох продуктів - сульфату амо- Приклади реалізації винаходу: нію та вапняно-аміачної селітри; 1. Виключення необхідності застосування сір- - невисока якісь вапняно-аміачної селітри, то- чаної кислоти му що селітра відрізняється гігроскопічністю і не- Одним із важливих переваг пропонованого високим змістом азоту. способу є економія сірчаної кислоти.
Задачею винаходу є створення способу ком- Для спрощення розрахунків умовно прийма- плексної переробки фосфогіпсу в добрива, в якому ється, що фосфогіпс являє собою 10095-ий дігід- конверсію фосфогіпсу ведуть при нормі карбонату рат сульфату кальцію, що не змінює суті пропоно- амонію, менше стехіометричної, і з плавом аміач- ваних рішень. ної селітри змішують або всю конверсійну суспен- При стехіометричній нормі карбонату амонію зію, або частково відфільтрований невідмитий витрата його на 1 т фосфогіпсу відповідно до реа- залишок, й одержують сульфатну вапняно-аміачну кції обмінного розкладання солей: складе: селітру, що приводить до спрощення процесу, МН» Со зі оо - (96 « 1000/172,14) - 557,7 кг, зниження енергії на випарювання розчинів, поліп- де 96 і 172,14 - молекулярні маси карбонату шення якості вапняно-аміачної селітри, зниження амонію й фосфогіпсу, відповідно. тривалості й трудомісткості процесу, розширення У відомому способі застосовують надлишок асортименту продукції. карбонату амонію. Наприклад, при його витраті
Поставлена задача вирішується тим, що в 10595 від стехіометрії надлишок складе: способі комплексної переробки фосфогіпсу в доб- МН» СоОзіхат - 0,052 557,7 - 27, УКГ. рива, який включає: готування розчину карбонату На нейтралізацію цього надлишку солі у відпо- амонію; конверсію фосфогіпсу розчином карбона- відність із рівнянням ту амонію по реакції обмінного розкладання солей: (МНОгОО» я-Н2гБОх - (МНАдг25О04-Н20 СО» буде
СаО г2НгОтв-(МНО»СОзр-н:СасСоОзтвч- потрібно моногідрату сірчаної кислоти
ІНг5О4і - (98 »« 27,9/96) - 28,5кг, рії, - 9996; де 98 і 96 - молекулярні маси сірчаної кислоти - концентрація розчину карбонату амонію - й карбонату амонію, відповідно. 45965 (МНА)2СОз
У пропонованому способі карбонат амонію бе- - ступінь використання карбонату амонію - руть у недоліку, тобто при нормі менше стехіомет- 10096; ричній (менше 10095). Тому карбонат амонію реа- - коефіцієнт конверсії гіпсу в карбонат кальцію гує повністю й у продуктах реакції відсутній. Тим -100 0,99 - 9995; самим виключається необхідність у сірчаній кисло- - температура конверсійної суспензії - 507; ті - заощаджується до ЗО0кг сірчаної кислоти при - концентрація плаву аміачної селітри після переробці тт фосфогіпсу. Залишки фосфогіпсу в апарата ВТН - 9295; готовому продукті незначні і не впливають на як- - температура плаву аміачної селітри після ість останнього. апарата ВТН - 13020; 2. Випуск сульфатної вапняно-аміачної селітри - співвідношення (МНАМОЗзі : |(СаСОзі - 60:40;
В цьому варіанті всю конверсійну суспензію - вологість готового продукту - 4965. без поділу її на фільтрі змішують із плавом аміач- 2.1 Конверсія фосфогіпсу розчином карбонату ної селітри після апарату ВТН (використовувач амонію тепла нейтралізації) із виробництва аміачної селі- Матеріальний баланс стадії конверсії розрахо- три, отриману суміш гранулюють, сушать та одер- вано виходячи зі стехіометрії реакції обмінного жують сульфатну вапняно-аміачну селітру. розкладання солей у відповідності із заданими
Вихідні дані: вихідними даними і наведено у таблиці 1. - норма карбонату амонію, у 9о від стехіомет-
Таблиця 1
Матеріальний баланс стадії конверсії фосфогіпсу (на 1000 г фосфогіпсу) 1. Фосфогіпс 1000 100 й й й но | 759 боб - (МНа)2504 в т.ч. Но " (МНоОг2СОз - -
МН» СО з 675,3 Ко) 882,5 53,74
СазОг2НгО 10 1,71 2.2 Змішування конверсійної суспензії із плавом аміачної селітри Маса 9295-го плава аміачної селітри, що подається на змішування з конверсійною суспензією
ІМНАМО з) - 575,6-60-100/(40-92) - 938,5кг, в тому числі: МНАМОз - 863,4кг, води - 75,1кг. Масу і склад одержуваною пульпи, що подається на грануляцію, наведено в таблиці 2.
Таблиця 2
Маса і склад пульпи, що подається на грануляцію
Пульпа: - рідка фаза, в'т.ч.:
МНАМО»з 863,4 33,46 (МНоО»ЗОХ 759,7 29,44 шо) 957,6 37,10 -осад, в т.. ч.:
СасСоз 575,6 98,29
СазОг2НгО 10 1,71
Температура початку кристалізації рідкої фази вить їкр- 58"С. Порівнюємо її з температурою такого складу (див. таблицю 2) згідно з |4| стано- пульпи, яку знаходимо із теплового балансу про-
цесу змішування. .130--22278.-2,3.50 може подаватися на грануляцію віддентровими
Іпул ттддов 35334335 5987С насосами (9388--22237.2,7 : ! 2.2 Гранулювання пульпи та сушіння продукту , , й й й В процесі гранулювання суміші та сульфатної зміячної сепітри, конверсійної суспензії та пульпи 0 запняногаміачної селітри сушіння до залишкової кДжи(кг К) (ЗІ. 5576 вн А
Оскільки кр « ілул, обидві солі-нітрат і сульфат 96 . амонію- не випадають в осад і залишаються в роз- чиненому стані у рідкій фазі пульпи. Співвідно- В таблиці З наведено склад готового продукту шення (рідка фаза)(осад) в пульпі складає р:т-2580,7:585,6-4,4:1, тобто суміш є рухомою і
Таблиця З
Склад сульфатної вапняно-аміачної селітри
МНАМО»з 863,4 37,53 (МНа)25О4 759,7 33,02
СасСоз 575,6 25,02
СабзО-2НгО 10,0 0,43 шо) 92,0 4,00
Зміст азоту в готовому продукті - температура плаву аміачної селітри після 37,53-0,35 - 33,02: .0,2121 - 20,1496, апарата ВТН - 1302; де 0,35 і 0,2121 - зміст азоту в солях (МНа)25О4 - співвідношення (МНАМОЗзі : |(СаСОзі - 60:40; і МНАМО з, відповідно. - вологість сульфатної вапняно-аміачної селіт- 3. Випуск двох продуктів - сульфату амонію і ри - 495; сульфатної вапняно-аміачної селітри - вологість сульфату амонію кристалічного -
В цьому варіанті конверсійна суспензія част- 290. ково розділяють на фільтрі. Відфільтрований роз- Матеріальний баланс по стадіях наведено ни- чин сульфату амонію випаровують та перероблю- жче. ють в твердий продукт. Залишок з фільтра 3.1 Конверсія фосфогіпсу розчином карбонату змішують з плавом аміачної селітри і перероблю- амонію Оскільки вихідні дані для цієї стадії ють аналогічно попередньому прикладу у сульфа- прийняті такими же, як в прикладі 2, матеріальний тну вапняно-аміачну селітру, але іншого складу. баланс її відповідає таблиці 1.
Вихідні дані: 3.2 Часткове поділення конверсійної суспензії - норма карбонату амонію, у 9о від стехіомет- на фільтрі рії, - 99965; Згідно з прийнятими вихідними даними, в за- - концентрація розчину карбонату амонію - лишку на фільтрі знаходиться оклюдованого роз- 4596. чину сульфату амонію (575,6 10) -60/40 - 878,4 - ступінь використання карбонату амонію 00905; кг, в т.ч.: КМНл)25041-878,4-0,4626-406,25Ккг і (НгО) -коефіцієнт конверсії гіпсу в карбонат кальцію - - 878,4-0,5374-472,05кКг. 100 0,99 -99965; Відфільтровується розчину сульфату амонію - температура конверсійної суспензії - 507С; 16422 - 878,4-763,8кг, в т.ч: (МНО»5О4)| -763,8- - доля оклюдованого розчину сульфату амонію 0,4626 -353,35 кг і (НгО) - 878,4-0,5374 - 410 44кг в залишку фосфогіпсу на фільтрі становить 60905; Матеріальний баланс стадії зведено в табли- - концентрація плаву аміачної селітри після цю 4. апарата ВТН - 92965;
Таблиця 4
Часткове поділення конверсійної суспензії на фільтрі сен ее! | жить ж | вж- вт.ч.: амонію, в т.ч: (МНогоО»з - - но 410,44 53,74
Нео 882,5 53,74 2. Залишок на фільт- пил - осад, в т. ч.: рі,вт. ч.:
СасСоз 575,6 39,32 со. й з нн но 472,05 32,24
СазОг2НгО 10 1,71 СсавОг?нНО 10 0,68 3.3 Випарювання розчину сульфату амонію та (МНг»5О4| «353,35 кг, ІН2гО| - 7,21 кг. сушіння кристалічного продукту Випаровується води: 410,44 - 7,21 - 403,23 кг.
Маса кристалічного сульфату амонію при його В таблиці 5 наведено баланс стадії випарову- вологості 2 95 дорівнює вання і сушіння твердого сульфату амонію. 353,35/0,98 - 360,5бкг, в тому числі:
Таблиця 5
Випаровування і сушіння твердого сульфату амонію й 1 .Твердий сульфат 1 "Розчин сульфату амонію, в амонію, в т.ч: точи (МН.Ад»8Ох 353,35 98 (МНоО»ЗОХ 353,35 46,26 но 7,21 2
Но 410,44 53.74 3.4 Змішування залишку конверсійної суспензії Маса готової сульфатної вапняно-аміачної се- із плавом аміачної селітри, грануляція суміші та літри при її вологості 490 сушіння продукту (863,4 4 575,6 - 10 я 406,35) "« 100/96 - 1932,66
Маса 92905-го плава аміачної селітри , що по- кг в тому числі: солей - 1855,35 кг, води - 77,31 кг. дається на змішування з залишком конверсійною Маса води, що видаляється при грануляції і суспензії дорівнює сушінні, 575,6-60-1007(40-92) - 938,5 кг, в тому числі: 547,15-77,31- 469 84кг.
ІМНАМОзі - 863,4 кг, (НгОЇ 75,1 кг. Матеріальний баланс стадії грануляції і сушін-
Загальний зміст води в пульпі: 71,5 ж 472,05 - ня сульфатної вапняно-аміачної селітри наведено 547,15 кг. в таблиці 6.
Таблиця 6
Матеріальний баланс стадії грануляції і сушіння сульфатної вапняно-аміачної селітри
Пульпа, в т. ч.: 1 Готовий, продукт, в
МНАМО»з 863,4 35,94. |т.ч.:
СасСоз 575,6 23,96 МНАМО»з 863,4 44,67 (МНоО»ЗОХ 406,35 16,91 СасСоз 575,6 29,78
СабзО-2НгО 10 0,42 (МНО»ЗОХ 406,35 21,03 но 547,15 22,77 СазОг2НгО 10 0,52 шо) 77,31 4,00
Продовження табл.б 2. Водяна пара 469,84 469,84 24025 2402,5
Зміст азоту в готовому продукті ницкий, П. В.Классен, А. А.Новиков и др. - М.: Хи- 44,67-0,35--21.0320,2121 - 20,10 95, де 0,35 і мия, 1990. - 224 с. 0,2121 - зміст азоту в солях (МНа)2504 і МНАМО»з, 2. Митронов А. П., Пукиш М. Д., Мудрьй А. П. відповідно. Комплексная переработка фосфогипса //Сб. науч-
Таким чином, запропонований спосіб перероб- ньїх трудов. "Современнье проблемь! химической ки фосфогіпсу дозволяє одержувати новий про- технологии неорганических веществ": Междун. дукт - сульфатну вапняно-аміачну селітру з різним науч. -техн. конф. - Одесса: Астропринт, 2001. - С. співвідношенням солей (МНАМОз)| : І|СаСОзі| : 99-101. ((МНгО250і, і при необхідності також одержувати З. Технология аммиачной селитрьі. Под ред. кристалічний сульфат амонію. Вибір варіанту пе- докт.техн. наук, проф. В. М. Олевского. М.: Химия, реробки залежить від бажаної номенклатури і 1978.-312 с. складу продукції. 4. Позин М. Е. Технология минеральньмх со-
Джерела інформації лей.- Л.: Химия, 1974.- 1564 с. 1. Фосфогипс и его использование /В. В. Ива-
Комп'ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим.
Міністерство освіти і науки України
Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна
ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601
UA20040503924A 2004-05-24 2004-05-24 A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers UA75743C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20040503924A UA75743C2 (en) 2004-05-24 2004-05-24 A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20040503924A UA75743C2 (en) 2004-05-24 2004-05-24 A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA75743C2 true UA75743C2 (en) 2006-05-15

Family

ID=37457686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20040503924A UA75743C2 (en) 2004-05-24 2004-05-24 A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA75743C2 (uk)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA015407B1 (ru) * 2009-06-04 2011-08-30 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Профессора Я.В. Самойлова" Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и карбонат кальция
CN104774125A (zh) * 2015-03-20 2015-07-15 台夕市 一种利用磷石膏生产富氮硫酸盐肥料并回收稀土的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA015407B1 (ru) * 2009-06-04 2011-08-30 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Профессора Я.В. Самойлова" Способ переработки фосфогипса на сульфат аммония и карбонат кальция
CN104774125A (zh) * 2015-03-20 2015-07-15 台夕市 一种利用磷石膏生产富氮硫酸盐肥料并回收稀土的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8758719B2 (en) Process for converting FGD gypsum to ammonium sulfate and calcium carbonate
US8388916B2 (en) Process for production of commercial quality potassium nitrate from polyhalite
CN104787782B (zh) 制取工业硝酸钾与硫酸钙工艺
RU2705953C1 (ru) Способ получения нитрата калия
UA75743C2 (en) A method for the complex reprocessing phosphogypsum into fertilizers
RU2235065C2 (ru) Способ получения сульфата калия из поташа и сульфата натрия
SK5002001A3 (en) Method of formulating alkali metal salts
US20100254867A1 (en) Process to Produce Sodium Sulfate and Magnesium Hydroxide
US2082809A (en) Production of potassium sulphate fertilizer material
US4321077A (en) Method of preparation of multicomponent fertilizers
US2843454A (en) Conversion of sodium chloride into sodium carbonate and ammonia chloride
US2733132A (en) patewo
RU2238906C2 (ru) Получение двух солей щелочных металлов посредством комбинированного способа ионного обмена и кристаллизации
CN1114635A (zh) 用石膏转化法生产硫酸钾的工艺
US357824A (en) Josef hawliczek
SU1726468A1 (ru) Способ получени известково-аммиачной селитры
SU767028A1 (ru) Способ получени сульфата кали
US2242507A (en) Manufacture of sodium sulphate
RU2716048C1 (ru) Способ переработки отходов солевых растворов, содержащих смесь сульфатов и нитратов аммония и натрия
RU2347750C2 (ru) Способ комплексной переработки природного и/или синтетического мела с получением химически чистого мела и известково-аммиачной селитры
RU2174954C1 (ru) Способ переработки сульфит-бисульфитных растворов
SU889647A1 (ru) Способ переработки фосфатного сырь
US586567A (en) Bernhaed yon schenk
US697465A (en) Process of making caustic alkali.
SU208696A1 (ru) Способ переработки боркальцийсодержащей руды