Способ получения фосфорной кислоты

 

СОЮЗ COBETCHHX .И

РЕСПУБЛИК ае «1»

5ШС 01 В 25 226

А

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

ГОСУ АРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3391519/23-26 . (2.2) Об. 04. 82 (4 б ) 07. 08 ..83. Вюл. Р 29 (72) М.С. Алосманов, В.А;Копылев, С.М. Ибрагимова, A.Ì.Àáäóëëàeâ и A..И.Курбанов (73 ) Азербайджанский институт нефти и химии им.М.Азизбекова

"(53) 661. 634. 2 (088. 8) (56) 1.. Новые исследования по технологии мийеральных удобрений. Под

;ред.И.Е.Позина и -В.А,.Копчлева. Л., ."Химия", 1970, с. 31 -37.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке . М 3265005/23-26, кл. С 01 В 25/226, 1981. (54)(57) СПОСОР ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ

КИСЛОтц,включающий разложение фосфат ного сырья оборотной фосфорной .и серной кислотами при 85-95 С в присутствии соли нафтеновой кислоты,: кристаллизацию полугидрата сульфата кальция, отделение продукта от осадка полугидрата сульфата кальция, промывку его с последунцим возвратом промявных вод на разложение фосфатного сырья,. отличающийся .тем, что,,с целью сокращения времени разложения сырья, в качестве соли нафтеновой кислоты берут соль, со: держащую в качестве катиона металл выбранный из ряда: калий, медь, цннк, кобальт, никель, марганец, железо, .щ ванадий.

1033429

Изобретение относится к полугидратному способу получения фосфорной кислоты, используемой в производстве удобрений.

Нзнестен способ получения фосфорной кислоты обработкой фосфатного сырья оборотной <юсфорной и серной кислотами при 90 С .в присутствии органических соединений при концентрации их в фосфорной кислоте 0,0050,1%, кристаллизации полугидрата 10 сульфата кальция с последующим отделением осадка полугидрата сульфата кальция от продукта фильтрацией, промывкой осадка и возвратом проглвод на обработку сырья. B качестве органических соединений берут нитротолуол, алкилбензолсульфокислоты и кумарин.

Получают фосфорную кислоту концентрацией 45% Р О, а размеры кристаллов полугидрата сульфата кальция имеют длину 17-100 и ширину 2-7 мк. Продолжительность фильтрации 40 мл фильт-. рата 15-35 с (1l.

Недостатком этого способа является паныаенная продолжительность фильтрации, обусловленная большим различием в длине и ширине кристаллов полугидрата.сульфата кальция.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получе- З0 ния фосфорной кислоты, включающий разложение фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами при

85-95 С в присутствии молибденовой соли нафтеновой кислоты, взятой в ко- З5 личестве 0,3-0,74 от веса сырья, кристаллизацию полугидрата сульфата кальция с последующим отделением продукта от осадка полугидрата сульфата кальция фильтрацией, промывкой его и 413 возвратом промывных вод на обработку .в качестве оборотной фосфорной кислоты. Время процесса 4 ч $2)

Недостатком этого способа является повышенная длительность процесса. 45

Цель изобретения . — сокращение:вре мени разложения сырья.

Поставленная цель достигается тегл, что согласно способу получения фосфорной кислоты, заключающемуся в разложении фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами при 85-95 С н присутствии соли нафтеновой кислоты, кристаллизации полугидрата сульфата кальция, отделении продукта от осадка полугидрата сульфата кальция фильтрацией, промывки и возврате промывных вод на стадию разложения сырья, в качестве соли нафтеновой кислоты берут соль, .содержащую в качестве катиона глеталл, 60 выбранный из ряда: калий, медь, цинк кобальт, никель, марганец, железо, . ванадий.

В качестве солей нафтеновой кисло ты могут быть использованы от,ходы нефтеперерабатывающих и химических производств.

Пример 1. В реактор загружают 350 r раствора разбавления с концентрацией Р2 О< 40Е, нагревают его до.80 С и при перемешивании

40 мин подают 100 r апатитового кон центрата стандартного состана. Затем в образующуюся суспенэию в течение

ЬО мин вводят 96,5 r 92,5Ъ-ной серной кислоты и одновременно добавляют

0,3 г марганцевой соли нафтеновой кислоты, после чего температуру подниглают до 95 С. Общая продолжительность реакции 3 ч 35 мин. Отношение R:T н пульпе составляет 2,5 1. Фильтрацию суспензии проводят, под накуумогл. Промывку производят дважды по .догретыми фильтратами и один раз горячей водой.

Получают 136 r продукционной фосфорной кислоты с удельным весом

1,46 г/см .следующего состава,вес.4

Р О 47.,6, S0g 0,31, Г 0,65,Nn 0,034..

В результате проведения процесса образуется 162 r фосфогипса следующего состава, вес.":: СаО 36,7, SO 51, Р 06. общ. 0,64, Р10 води. 0,41.

Выделяющиеся кристаллы подугидра та сульфата кальция имеют размеры

348 мкм в длину и 100 мкм в ширину.

Продолжительность фильтрации 40 мл фильтрата 8 с. Коэффициент извлечения

Р20 в раствор 98% коэффициент отиывки 99,54-o.

П 0 и и е р 2. Опыт проводят ана логично примеру 1, но в реактор подают 0,7 r марганцевой. соли нафтеновой кислоты. Общая продолжительность реакции 3 ч 16 мин. Получают 13/ г продукционной фосфорной кислоты с удельным весом 1,47 г/с«> следующего

<гостана, вес.Ъ: Р<06- 47,8, ЯО,, 0,29

F 0,63; Мп 0,059. В результате проведения процесса образуется 163 г фосфогипса следующего состава,вес. 3:

Сао 36 . u, SO> 51 .5 ° Р2 ОЧ общ 0 65

Рд О води. 0,45.

Выделяющиеся кристаллы полугидрата сульфата кальция имеют размеры

540 мкм в длину и 140 глкгл в ширину.

Производительность по фильтрации

1600 кг/м ч. Продолжительность фильтрации 40 мл фильтрата составляет 4 с.

Коэффициент изнлечения Р 05- в раствор 98,3Ъ, коэффициент отмывки фосфорной кислоты 99,5%.

Приглеры 3-16 с использованием нафтенатов меди, цинка, кобальта, никеля, железа, ванадия и калия выполня-. ют аналогично примеру 1, а результаты приведены в таблице.

10ЗЗ429

Количество продукционной фосфорной кислоты r

Количество Время раэлодобавки, r жения сырья

Добавка

Удельный вес продукционной фосфорной ,кислетя г/см

При мер

Зч 35 мин

Зч 20 мин

1,42

140

3,Co(RCOO) 0,3

142

1,43

0,7

5 Zn(RCOO)

Я.

3 ч 29 мин 136

3 ч 10 мин 137

1,46

0,3

0,7

1,45

0,З

Зч 21 мин

: 7 Co(RC04) 1,44

149

0,7

140

1,.4 3

Зч00мин

9 . Хх(RCOO) 0,3

1,44

138,3 ч .19 мин

3 ч 00 мин

1,45

141

0,7

11 Fe(RCOOQ . 0,3

1,43

1З6

Зч 39мин

1 42

137

Зч 22мин

0,7

3 ч 38 мин

- 13 V(RCOO)

135

1,44

0,3

3 ч 21 мин

Зч 40мин

1,44

136

0,7

0,03

1,41

133

15 К- RCOO .

3 ч 23 мин 135

1,41

0,7

Состав. продукционной фосфорно кислоты, вес. 3 оличество фосфогипса

Пример

$О Р Иикро элеме

37,6 51, 2

37, 8 51,6

36 г9 52

174

0,32 0,48 0,04

176

0,42 0,07

0,30

0,28 0,63 0,041 176

U,32 0,59 0,045 172

51,6

37,3

О, 31 0,60 0,0 37

171

36,8 51,6

172

О, 35 0,59 0,062

37,2

171 О, 06

36,9 ! 38,0

О г037

0,33

0, 39 0,65 0,062

51,6

3 47,2

4 47,4

5 . 47г8

6 47г7

7 47,5

8 47,3

9, 47,2

10 47,6

-- -:. Продолжение таблицы.1033429

Продолжение таблицы

Т

Состав продукционной фосфорной кислоты, Количество вес.Ъ фосфогипса, r . Р 0,10 f Яикро-.

5 3 элемент

При мер

Состав осфогипса, вес.11

0,.39 О, б 4

0,035

o,0à

164

11. 46,0

12 47,0

37,0 . 52,0

164

0,4 0,60

31,0 51,6

51,6

38,0

13. 47,5

0,032

0,4 0,61

166

37,0 - 52

166

0,055

О, 39 0,59

162

О,О25

О,041

0,62

О,4

37;3 52

0,4

0,60

166

37,О 51,6

Продолжение таблицы

Состав фосфо ипса, вес.Ъ от м

Pg ()g водн.

Р,О обц. длина,мк ширина, мк

100 98.,0

150 -, 98,5

3 O,70 0,45 354

4 0,80 0,43 545

99,6

99,5 4

5 О,60 0,40 350

120

9,8 0

99,О

145 98,5

99,0 4

550

0,42

0,63

99,0 8

90 98 О

0,59 о 45

360

99,5 3 98,0

150

0,44 555

О,65

353

99,0

90 0,45

0,60

98,4

0,66

0,45

536 155

99,О

340

98,0

0,69 0,41

97,0

100

480

98,5

130

0,7 . 0,46

97,5

98,0 8

330

0,45

0,63 ь

0,69

97,5.150

520

О 5

97,8

98,5

98,5

325 ., 15

0,61

0,4

97,5

0,65

150

0,45

550

97;8

99,0

П р и м е ч а н и еь Производительность процесса фильтрации 1350-1650 кг/м ч.

В пРимерах 3-4 - Cu; 5-6 - Zn; 7-8 -Со; 9-10 - Ni;

11-12 - е; 13-14 - v; 15-16 - К.. 14 47,8

15 47, б

16 47,9

Размер кристаллов полугидрата сульфата кальция. ь

Продолжительность фильтрации 40 мл фильтрата, с

1033429

Сост авитель Г . Целищев

Редактор К. Волощук Техред И.Гайду Корректор A.Çèìoêoñoâ

Заказ 5543/21

Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. уйгород, ул. Проектная, 4

Предлагаеияй способ позволяет со кратить время процесса до .3-3 ч 40 мин, а следовательно увеличить производию !

Гельность процесса и получать удобрения, .содержащие микроэлементМ.