Способ получения дикальцийфосфата

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИКАЛЬПИЙФОСФАТА , включающий разложение .фосфатного сырья смесью азотной и серной кислот, разделение пульпы на фосфогипс и азотнокислотную вытяжку с последующей ее упаркой до готового продукта и регенерацией азотной кислоты, отличающий ся тем, что, с целью увеличения содержания усвояемой готовом продукте и повышении степени регенерации азотной КИСЛОТЫ5 Упарку ведут при 145200 С, полученный продукт репульпируют водой при т:Ж 1:1-3 и затем сушат. с: €

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (511 С 01 В 25/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3463674/23-26 (22) 05.07.82 (46) 23.04.84.Бюл. 11 15 (72) Г.И.Токарев, А.В.Майорова и Т.М.Козина (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (53) 661.635.41(088.8) (56) 1. Патент США Р 3634029, кл. С 01 В 25/32, опублик. 1972.

2. Позин M.Е., Копылев Б.А. Новые методы получения минеральных удобрений. Л., "Химия", 1962, с.201-203 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИКАЛЫ(ИЙФОСФАТА, включающий разложение фосфатного сырья смесью азотной и серной кислот, разделение пульпы на фосфогипс и азотнокислотную вытяжку с последующей ее упаркой до готового продукта и регенерацией азотной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания усвояемой Р2 05 в готовом продукте и повышении степени регенерации азотной кислоты, упарку ведут при 145о

200 С, полученный продукт репульпируют водой при т:Ж = 1 .1-3 и затем сушат.

1087463

Изобретение относится к способам получения фосфатного удобрения и касается производства дикальцийфосфата (ДКФ).

Известен. способ получения дикаль- 5 цийфосфата путем взаимодействия соединений кальция со смесью фосфор- . ной и азотной кислот при мольном отношении Н Р04;НИОз = 0,5-0,9. Осаждение дикальцийфосфата проводят в присутствии аммиака и алифатического спирта (1) .

Недостатком известного способа является использование дополнительного кальцийсодержащего сырья, дефицитной фосфорной кислоты и низкое содержание в готовом продукте Р, О. н усвояемой форме.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- >0 мому эффекту является способ,получения дикальцийфосфата, заключающийся в разложении фосфатного сырья азотной н .серной кислот, разделение пульпы на фосфогипс и азотнокислотную вы- 2 тяжку с мольным отношением Ca(NOq)g .

II ÐO = 1:1, нагревании.и упарке ее йри 110 †1 С с получением ДКФ с последующей регенерацией азотной кислоты Ц .

Недостатком известного способа явля -.тся невозможность получить кондиционный ДКФ при приемлемой степени регенерации азотной кислоты (при степени отгонки азотной кислоты, 35 равно. 92,0-97,87. содержание неус-фонемой формы Р О в продукте достигает 5-35.,07. от общего количеств <>5) ° )

Целью изобретения является увели40 чение содержания Р О усвояемой в готовом продукте и повышение степени регеперации азотной кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения дикаль45 цийфосфата, включающему разложение фосфатного сырья смесью азотной и серпой кислот, разделение пульпы на фосфогипс и азотнокислотную вытяжку с последующей ее упаркой до готового продукта и регенерацией азотной кисло- 0 о ты, упарку ведут при 145-20U С, полученный продукт репульпируют водой при Т:Ж=1:1-3 и затем сушат.

Отличительными признаками способа является температура упарки азотно- 5 о кислотной вытяжки 145-200 С, репульпация полученного продукта водой при отношении Т:Ж=1: I-3.

Указанные отличия позволяют полу. чить ДКФ, в котором практически вся

Р,, О находится в усвояемой форме, а стейень регенерации азотной кислоты достигает 99,5-99,97., Кроме того, время упарки агрессивной азотнокислотной вытяжки сокращается в

2-3 раза.

Повышение температуры упарки азотнокислотной вытяжки до 145-200 С ускоряет термическую диссоциацию

Са(МО ) 4Н О, что приводит к полной отгонке (регенерации) азотной кислоты.

При температурах меньше 145 С выявляется резкое уменьшение степени отгонки из-за увеличения упругости паров азотной кислоты.

При температурах 200 С образоо вание нерастворимой в воде двойной соли Са (НПО !ИО.1) ведет также к резкому снижению степени отгонки азотной кислоты .

Для получения ДКФ в известном способе с приемлемым содержанием

Р2 О япроцесс упарки азотнокислотной вытяжки необходимо вести при

130 С, так как при повышении температуры до 140 С потери усвояемой о

Р20 составляют 357. от общего ее количества. Прн понижении температуры ((130 C) степень регенерации азотной кислоты сокращается в среднем на 5,07.

Обработка высушенной при 145о

200 С азотнокислотной вытяжки водой приводит к реакции CaHPO CaffPO, нФ х 2Н20. Которая переводит PГ 05 в усвояемую форму. Поскольку содержание усвояемой Р О в ДКФ зависит от отношения СаНРО4/СаНРО4 2Н20, то предлагаемый технический прием дает возможность получить продукт с содержанием

Р2 О 1с н98, 5-99, 87..

В табл. i приводится сравнительная характеристика основных показателей известного и предлагаемого способов.

П р и м е. р 1. 100 r анатитового концентрата (Р О„- 39,4, СаО 51,8, F 1;8, R>O> 2,0) обрабатывают 153 г

507.-ной HNO, полученную суспензию перемешивают в течение 0,5 ч при

50 С. Затем парциально вводят 43,1 r

927-ной Н SO Массу выдерживают еще

15 мин и отфильтровывают фосфогипс в количестве 176 г (влажность 357).

Жидкую фазу в количестве 120,1 г, представляющую собой азотнокислот1087463

Способы

Показатели

Известный

Предлагаемый

110-140

145-200

98,5-99,8

65-95,0

Степень регенерации азотной кислоты, 7

99,5-99,9

92-97,8,ную вытяжку состава 27,1% Ca(NO>), 37,47. Н РО и 35,57 Н О, упаривают при

145 57. Полученную массу в количестве 93,07 r репульпируют водой при отношении Т:Ж=1:2 и сушат 5 при 100 С.

Готовый продукт (ДКФ в количестве

92,6 г) имеет состав: 38,7% Р20 а „

38,17 Р О> В, 0,08% N. Степень перехода Р О < в усвояемую форму 98,57, степень регенерации азотной кислоты

99,57.

Пример 2. 100 г апатитового концентрата того же состава, что и в примере 1 обрабатывают 153 г 15

50%-ной HNO, полученную суспензию о перемешивают при 50 С, затем порп.-ал»-. но вводят 43,1 г H>SO<. Массу выдерживают еще 30 мин и отфильтровывают фосфогипс. Азотнокислотную вытяжку того же состава, что и в примере 1 упаривают при 180 С, репульпируют воо дой при отношении Т:Ж=1: 1 и сушат при

100-1,1 0" С .

Готовый продукт (ДКФ) имеет состав?

38,9% Р,0., „,38,5% P О усв.0,075% И °

Степень перехода P20 - в усвояемую форму 99,1%, степень регенерации азотной кислоты 99,67.

Пример 3. 100 г апатитового 30 концентрата обрабатывают азотной и серной кислотами как в примере

Отделяют фосфогипс и азотнокислотную вытяжку. Последнюю упаривают при

200 С до влажности 57 и затем репуль-з

0 пируют водой при отношении Т:Ж=l:3 и сушат при 100-110 С.

Готовый продукт (ДКФ) имеет состав: 39, 17 Р О„-, ц„,39,0%цср, 0,07% N 4б

Степень перехода Р О в усвояемую форму 99,87, степень регенерации азотной кислоты 99,97..

Температура упарки, 0 азотнокислотной вытяжки С

Степень перехода P О в усвояемую форму, 7.

В табл.2 представлены примеры ведения процесса в заявляемых пределах значений характеристик (1-3), а также при значениях, выходящих за эти пределы.

Из табл.2 видно, что при значениях параметров, выходящих за заявляемые пределы (4-8) ухудшаются такие характеристики процесса как степень перехода Р20 в Усвояемую форму и степень отгонки (регенерации) азотной кислоты.

Уменьшение температуры упарки азотнокислотной вытяжки ниже 145 С (пример 4) и увеличение ее свыше

200 С (примеры 5 и 6) способствует о частичному образованию в системе соли Са (PO )2, которая нерастворима в лимонной кислоте. Это и приводит к тому, что содержание Р20 усвояемой в ДКФ уменьшается. Кроме того, данные условия ведут и к образованию двойной соли Са (НРО,1JO>)<, связывающей часть азотной кислоты.

Степень отгонки (регенерации) последней уменьшается (примеры 4-7) в среднем на 2-67..

Изменение количества воды, подаваемой на репульпацию вне заявляемых пределах (примеры 7 и 8) приводит, во-первых (пример 7),к значительному еньшению P20g D усвояемой ф из-за смещения равновесия реакции, СаНРО4+ 2H O CaHPO 2Н О в сторону образования нерастворимого безводного ДКФ и, во †втор,(пример 8) к большим энергетическим затратам на сушку репульпированного продукта.

Использование предлагаемого способа позволит получить удобрения с высоким содержанием Р О 8. и высокой степени регенерации азотной кислоты.

Таблица

1087463

Таблица 2

Характеристики процесса

Т: Ж

Температура о сушки, С

Степень пеРехода, Р 05

Степень

Р О < Рg0c peg

7. 7 регенерации HN0,7

99,5

98,5

38, 1

38,7

1;2

145

99,6

99,1

38,5

38,9

180

99,8

99,8

39,0

39,1

200

97,8

90,0

34,6

38,5

1:2

140

93,7

94,2

37,1

110

95,2

95,3

37,7

250

38,7 32,5

98,2 п4,0

1:0 8

180

99,4

180

Составитель, Р. Герасимов

Техред М. Гергель Корректор C,щекмар

РеДактор В.Иванова

Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2569/19

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

39,4

39,6

Нецелесообразно из-за больших энергетических затрат на упарку