Способ получения гранулированного двойного суперфосфата — SU 1756315 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (11) 05 В 11/04, 19/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 51) Ни ВТОРСКОУУ 1 2(21) 4833041/26 . (57) Способ получения суперфосфата вклю- (22) 30,05.90.:чаетразделейие фосфатного сырья на две (46) 23,08.92, Бюл, Ь 31 части, обработку каждой йзчастей фосфор- (71) Ленинградский технологический ийсти- " нокислотными раствбрами, объединение тут им. Ленсовета и Среднеуральский меде- образовавшихся пульп в присутствии гексаплавильный завод".фторкремниевой кислоты, сушку и"гранули- (72) Р,Ю. Зинюк, У.А, Шапкин, Б,Д. Гуллер; - . рование массы, часть фосфатйого сырья в Ю,З, Гольдин, Л,А, Смирнов, А.А, Кузнецов,количестве 10 - 25% от общего потока обра- А,А, Чмарин, П,П, Власов, А.М, Халемский батывают расгвором, содержащим 1-5% и Р,Т. Петрова: ; :.: Р 205 и 4 - 12% гексафторкремйиевой кисло- (56) Авторское свидетельство СССР. ты, взятым в количестве, отвечаЮ 1 цем норме К. 793963, кл, С 05 В 19/02, 1978,-. 90 - 150% от стехиометрии на разложениеАвторское свидетельство СССР ",". указанной части фосфата гексафторкремни 1 ч. 1555317, кл. С 05 В 19/02, 1988,:.-:евойкислотой догйдрофосфата и фторида, ".: - ., кальция, Способ позволяет уменьшить со- (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРО.- .держание водорастворимого фтора в про- ВАННОГО ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТАдукте от 0,6 - 0,7 до 0,25-0,4%, т.е. в 1,5-2,8раза, 3 табл,Изобретение относится к производствуминеральных удобрений, в частности двойного суперфосфата из природного фосфатного сырья и фосфорной кислоты,Известен Способ получения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырья на двечасти, обработку каждой из частей фосфорнокислотными растворами, сушку и гранулирование образовавшихся пульп.Недостатком способа является сравнительно низкая степень использования вторичного фосфатного сырья,Наиболее близким к предлагаемому. процессу по технической сущности и достигаемому результату является способполучения гранулированного двойного суперфосфата, включающий разделение фосфатного сырья на две часи, обработку каждой из частей фосфорнокислотными растворами, объединение образовавшихся пульп в присутствии гексафторкремниевой кислоты, сушку и гранулирование массы. О При этом гексафторкремниевуа кислотувводят в виде раствора концентрации 2,5- 7 в количестве 1-2,5 ч на 100 г фосфатного Гц сыоья на стадию смешения (объединения) пульп,Способ позволяет повысить степень использования фосфатного сйрья за счетпредотвращения ретроградации Р 205 пр сушке и упростить процесс в результате применениядля сушки - грануляции высокоэффективного аппарата - барабанного гранулятора-сушилки,Недостатком способа является повышенное содержание в продуте водорастворимых соединений фтора (0,6 - 1,0 абс./ что1756315 Са(Н 2 РО 4)2+Н 2- Г 6 =й,о СВБГ 6 2 Н 20+2 нзРО,(2) фтарида кальция 10 15 20 30 50 3отвечает 50-60 отн,% от суммарного их содеркания), переходящих в почвенные растворы при использовании удобрения изагрязняющих окружающую среду, Это является следствием осаждения водорастворимого Са 5 Г 6 2 Н 20 при объединениисуспейзий в присутствии гексафторкремниевой кислоты: : - : ". -", "Цель изобретения - снйжение содеркания водорастворимого фтора в продукте(до0,25 - 0,4%),":;,ПостаЪлеййая цель достигается способом получения гранулированного двойногосуперфосфата, включающим разделениефосфатногосырья на две части, обработкуосновного количества (75 - 90%) фосфатнагосырья фосфорной кислотой, а оставшихся25 - 10% - фтарфо форнокислотнь м раствором, содержащим 1-5% Р 206 и 4 - 12%Н 25 Гб, Взятым В каличестВе, Отвеча 1 ощемнорме 90 - 150% от стехиометрйина разлакение фосфата гексафторкремниевай кислотой до гидрофосфата и фторида кальция,. объединение образовавшихся пульп, сушкуи г.; будированиемассы,ОтличиепредлагаемогопроцеСса от известнога заключается в использовании для обработки одной из частей фосфатнога сырья вместо фосфорной кислоты фосфор.нокислотного раствора, садеркащега 1-5% Р 206 и 4 - 12% Н 2 Я(Г 6, взятбго в количестве, атвечаащем норме 90-150% ат стехиометрии на разложение гексафторкремниевой кислОтОЙ данной части фасфатнагасырья,Таким образом, вводимая в процессполучения двойного суперфосфата добавка гексафторкремниевой кислоты используется для обработки части фосфата, а не всего патака пульпы после абьединения;Снижение содержания водорастваримого фтора в продукте обеспечивается бла" годаря созданию на стадии г(ригатовпениячасти суперфосфатной пульпы условий, спосабствуйщих вь 1 деле 4 ию В твердую фазу фтарйда кальция по реакцииСа 1 о(-2(Р 046+ Н 25 1(-6+2 Н 20= обусловливающая появление В продукте водорастворимой фторидной соли - кремнеОптимальное количество фосфатногось 1 рья, направляемого на обработку фторфосфорсадержащим раствором, отвечает 10 - 25%, Уменьшение его ниже 10% нецеле-. сообразно, так как при этом содержание вадорастворимого фтора в продукте снижается незначительно - менее 0,1 абс,% (количества образующегося на данной стадии СВР 2 невелико), Поцышение более 25% Сопровождается снижением содержания водорастворимого Р 206 (табл. 1) в суперфосфате (вследствие выделения больших количеств СаНРО), т,е, ухудшением агрохи-. мической ценности удобрения. Состав раствора, используемого для обработки,Выбран на основе данных 0 растВоримасти в системе СаО - Р 206 - Р 2 ЯГ 6 - НО и25 качества продукта, получаемого при сушке объединенной пульпы,Как видно из табл. 2,при испальзовайии растворов с малым содержанием Р 206 (1%), при всех исследованных концентрациях Н 23 Г 6 (2-1 Б%) высушенный продукт характеризуется сравнительно высоким (:0 Я,7%) содержанием Водорастворимых форм фосфата. Это обусловлена образованием малых количеств фторида 35 кальция при обработке части фосфата фторсадержащим растворам соответствующегосостава. Увеличение содержания Р 206 более 5% также нежелательно в связи с образованием СВВП 2 н 20, легко выщелачиваемага водой. Оптимальнь(е концентрации Н 2 ЯГ 6 отвечают. диапазону 4-12%. Снижение содержания Н 231 Р 6 менее 4%(табл. 2) сопровождается повышением уровня вадорастворимого фтбра в продукте 45 (осаждения СаР 2 на стадии обработки практически не наблюдается). Кроме того, использование слабых растВОрав Н 23(-6 нежелательна, Ввиду повышения энергозатрат при сушке. При использовании концентрированных растворов (12% 1-ЫР 6)4 Са Г 2 ф+6 Са Н Р Оа+В 02,протекающей при обработке фосфата фтарфосфорсодержащими растворайи- определенного состава(1 - 5% Р 20 ь,4 - 12;Ь Н 2 ЯИ=6),В бтличие от этого при осуществлении процесса по известному способу, т.е, при обработке объединенного потока пульпы гексафтаркремниевой кислотой в значительной мере протекает реакция вместо фто рида кал ьция Выделяется и реймущественна кремнефторид, и доля Водорастворимого фтора соответственновозрастает,55 Влияние нормы гексафтаркремниевой кислоты обусловлена необходимостью проведения на стадии обработки части фосфата реакции (1), с другой - нежелательностью осаждения значительных количеств фтора5 1756315 6на последующих стадиях, где образуется" жйт 46,2 О/ усвояемого Р 205 и 0,7% водораСа ЯР 6 2 Н 20 н .; - ;,створимсонго фтора.Как видно изтабл, 3, при йотрмеН 2 ЯРб, : . П р и м е р 2, Получение продуктаменьшей 90%, содержание водораствори"-"сорта.мого фтора в продукте сохраняется.на срав- . 5: В реакторе Ф 1 5;25 т/ч фосфоритной нительйо высоком"уровне, оно танкнжерезко:муки (состав по придмоесрму 1) обрабатываютвозрастает при чрезмернавь 1 снокйх (более "- 7;7 т/ч раствора, содержиадщегб 3% Р 20, и 150%) нормах Н 2 ЯГ 6, к тому же"приэтосм . 8% Н 2 ЯГ 6 (йормуа Н 2 ЯИ=6 на раэложение снижается доля Р 205 в удобрении-., , фосфорита - 12 О% от стехитометрии). В ре 10 акторе Ь 2 24,75 т/ч (82,5% общего количеПредлагаемаясовокупность "приемов",-.". ства) фосфорита обрабатываюнт 69 тчс разднелениефосфнатйогосысрьяд надвечасти;зкстракционнтосй фосфорной кислоты (30% обработка 10 - 25% фосфатного сырья " Р 2 Оф пульпы из реакторов Ф 1 и 2 поступафторфосфорсодержащим раствором со- - ют в реактор-смеситель В 3, из которого става 1-5% Р 205, 4 - 12% Н 2 ЯРв, вэять 1 м в" 15 образовавшаяся масса подается йа сушку и количестве, отвечающем норме 90 - 150%: грануляцйю ваппараты БГС, где контактиот стехиометриина разложение указанной .-рует с гопочными тазами. В результате части фосфата гексафторкремниевой кисло-. получают 64 т/ч двойного гнранулирован-" той до гидрофосфата и фторида кальция, ного супертФосфата,"содуержащего 43% обработка оставшихся 90 - 75% фосфата 20 усвояем 6 го Р 205 и 0,28% водорастворираствором фосфорной кислоты, пообьедидне-мого фтора, При сушке в гаэбовую "фазу ние образовавшихся пульп в присутствии .:,переходит 1,04 т/ч фторса(1,ЗО"т/ч гексафторкремниевой кислоты, сушка и,н НрЯРв), который абсорбирует водой с гранулированиен массы, являеестся новой: получением 10,4 т/ч гексафторкремниесоздаетнусловия для улунчщейия качества 25 вой кислоты (10% Н 2 ЯР 6)н частькоторой продукта; в частнсостй сннййенйя содержа-, ,используют днляипригуодтсовления.фторфосйия в нем водоораствоурнимого фтора с повы-:, фоосодержащего растворатребуемого шением его эконлтогическойчистоты.",:.", состава. При осуществлении процесса поизвестсномнуспособу с введением тогожеП риме р 1, Полученниепроудуукста сорта. 30 колинчеснтва Н 2 ЯР 6 на стадию объедйне- В реакторе М 1 7,1 т/ч фосфоритной"нияпульп и при той же норме фо"формуки Кингисеппского месусторождеснияс "ной кислонтыпродункт содержит 42,8% (29% Р 205, 5,5% СО 2, 2,7% фтора) обраба- -: усвояемого Р 20 э й 0,75 оу водорастворитывают 5,2 т/ч раствора-, содержащего." мого фтора.1% Р 205 и 12% Н 2 Я=6 (норма Н 2 ЯЮ 6 на 35.разложение фосфорита по реакции ,:.: П р и м е р 3. В реакторе Й 1 - 3 т/ч Са 1 оР 2(РО 4)6+ НЯРь+ 2 Н 20= 4 СаЕ 2+:. Фоссфноритнойн мукй (составпо Примеру 1) + 6 СаНРО 4+ЯО 90% от стехиометрии);" . обсрабатывают 1 т/ч"расутвоуроа.содержаотедВ реакторе Ь 2 21,3 т/ч (75% общего:- " го 5% Р 205"и 4% .Н 2 ЯР 6 (норма Н 28 Р 6 на количества) обрабатывают 75,8 т/ч экстра "рэЪложейие фосфорита 150% от стехиометкционной фосфорной Кислотьн(30% Р 205),рии). В ренактонрей. 2 27 т/ч фосфорита Пульпы из реакторов М 1 и 2 постуупауюрт.в " (90% от общего количнества) обрабатывают реактор - смеситель уЬ 3, из которого обра-:, 68,2 т/ч зкстракционйой фосфорной кислозовавшаяся масса подается на сушку итра- ";.ты (30% Р 20), Пульпы из реакторов уб 1 и 2 нуляцию в аппараты БГС, где контактисрует 45 "постуйают в реактонр-смеситнель К. 3, изкос топочными газами. В резулоьтамте получают. второго образовавшиеся массы подаются на 65,7 т/ч двойного гранулирбвапннного супер-": "сушку и грануляцию в айпараты БГС, где фосфата, содержащего 46,4% Р 2 О 5 уы иконтактируют с топочными газами, В ре-: 0,34% водорастворимого, Кроме того, при" зультате получают 63,8 т/ч двойного супер-сушке в газовую фазу переходит 1,02 т/ч 50 фосфата; содержащего 43% усвояемого фтора (1,29 т/ч Р 2 ЯГ 6), который абсорбиру-. Р 205 и 0,39% фтора водорастворимого. При ет водой с получением 9,2 т/ч гексафторк- сушке в газовую фазу переходит 0 9 т/ч фторемниевой кислоты (14%), часть которойра (1,14 т/ч Н 2 ЯРа), который абсорбируют используют для йриготовления фторфос-водой с получением 14,2 т/ч гексафторкремфорсодержащего раствора требуемогосо-,55 ниевой кислоты (8% Н 2 ЯГ 6), часть которой става (12% Р 2 ЯР 6, 1% Р 205).:;-".:- используют для: приготовления фторфосПри осуществлении процессан по иэве-:форсодержащего раствора "требу мого состному способу с введением того же коли- : става.чества гексафторкремниевой кислоты на - При осуществлении йроцесса по известо стадию объединение пугьпы продукт ордер- : ному способу с испбпнаоеанием того ие ко.1756315 Таблица 1 Вл 1 ание количества фосфата (2907 Р 20 Я, обрабатываемого фторфосфорсодержащим раствором (8% НгЯ)Ге, 3% Р 20 норма - 100%), на каичество двойного суперфосфата нокащ Т а ериаего растаора нристик соединений аа, обрабатыааеиого17.52) Влилра ааа а коли 1 осфорго рииь,х ФтсФари стао л п род у одорастаоте (долл оаннан раст Верна н ВОга502 от ст метрии ВОЕс 190 о ы мии 1 е Сод Рд,жан 8 и а,62 12 личества Н 2 ЯИ=о при ее введении на стадию объединения пульп и при той же норме фосфорной кислоты продукт содержит 42,6% усвояемого Р 20 Б и 0,68% водорастворимого фтора,Предлагаемый способ позволяет снизить содержание водорастворимого фтора в гранулированном двойном суперфосфате от 0,6-0,7 до 0,25-0,4%, т.е. в 1,5-2,8 раза и тем самйм улучшить экологические свойства удобренйя.Кром 1 е того, вследствие реализации согласно йредлагаемому способу реакции 1) вместо реакции (2) со связыванием "ионов кальция в СаГ 2(вместо СаЯ 1 Рв), изобретение позволяет более полно использовать химическую энергию гексафторкремнйевой кислоты и благодаря этому добиться повышения содержанйя усвояемого Р 20 в продукте на 0,2 - 0,4% (примеры 1 - 3), Соответственно объем выпуска усвояемого Р 2 ОБ для системы мощностью 200 тыс.т Р 20 увеличится на 930 т Р 20 Б,Ф о р мул а и зоб рете н и яСпособ получения гранулированногодвойного суперфосфата, включающий деление фосфатного сырья на части, их разло 5 жение фосфорной кислотой, смешениеобразовавшихся суперфосфатных пульп,обработку гексафторкремниевой кислотой, сушку, абсорбцию выдеклившегося вгазовую Фазу Фтора водой, возврат части10 полученного раствора гексафторкремгниевой кислоты на обработку, грайуляциа, о тличающийся тем,чгто,сцеЫьвснижения содержания водорастворимогофтора в готовом продукте, обработку гек 15 сафторкремниевой кислотой ведутна стадии разложения фосфатного сырья передсмешением пульп, при этом разложениеосуществляют 10-2507,-ной части сырьяраствором, содержащим 1-5% Р 2 Об и20 4 - 12% гексафторкремниевой кислоты,взятым в количестве 90-150% от стехиометрии до образования гидрофосфата ифторида кальция,.: Редактор Н, Рогулич Тираж :.; .,. : Подписное ,венного комитета йоизобретениям и открытйямт приГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 3060 " ВНИИПИ Госу ьский комбинат "Патент", г. Ужгортод; уа, Гагарина, 101 Производственно-изд Таблица 3 8 лияние нормы Н 251 Г 6 по реакции (1) на качество дгвойного суперфосфата (доля фосфоритэ, обрабатываемого фторфосфгорстодержащим раствором состава 3% Р 205, 8% Н 2 РЕ 6 - 17,5%)