Способ получения суперфосфата

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРФОСФАТА , включающий кислотное разложение фосфатного сырья с последующим вьдерживанием образовавшейся массы. введением добавки, содержащей марганец , гранулированием и сушкой продукта , отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания водорастворимых форм фосфора при одновременном повышении прочности гранул , в качестве добавки берут предварительно термообработанную смесь оксидов марганца и кремния при соотношении их в полученной смеси 1:2,54 ,0 и вводят ее в вызревший продукт при содержании кислот 7-9%. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что термообработку смеси соединений марганца и кремния ведут при 1550-1590° С в восстано- § вительной атмосфере. 3.Способ попп. 1и2, отли- ff чающийся тем, что в качестве добавки берут отход производства ферросплавов.la W

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

cayw

РЕСПУБЛИН (!Е (11) 3(Я) С 05 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;-4 ген.дн 1 Ф

1 1

1 сИ 1й ОТг.КА !

Ъ (21) 3635784/23-26 (22) 16.08.83 (46) 07.10.84. Бюл. У 37 (72) Б.Ф.Федюшкин, К.Н.Овчинникова, А.А.Новиков, Т.Ф.Ракитина, 0.В.Курнушко, И.О.Гумбатов, Е.В.Третьяк, В.И.Набалин, Б.Ф.Величко и 3,С.Карманов (53) 63 1. 855 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 916510, кл. С 05 В 1/02, 1982, 2. V. N. RaO, E.Н. Hohmann. Гранулирование суперфосфата со связующим.—

"СЬеппса В Age ой India" 1969, 20, и 3, с. 231-235.

3. Авторское свидетельство СССР

N 783293, кл. С 05 В 1/00, 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРФОСФАТА, включающий кислотное разложение фосфатного сырья с последующим выдерживанием образовавшейся массы, М введением добавки, содержащей марганец, гранулированием и сушкой продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения содержания водорастворимых форм фосфора при одновременном повышении прочности гранул, в качестве добавки берут предварительно термообработанную смесь оксидов марганца и кремния при соотношении их в полученной смеси 1:2,54,0 и вводят ее в вызревший продукт при содержании кислот 7-9%.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что термообработку смеси соединений марганца и кремния ведут при 1550-1590 С в восстановительной атмосфере.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве добавки берут отход производства ферросплавов.

1 111/

Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано для получения простого или двойного суперфосфата, содер— жащего марганец. 5

Известен способ получения суперфосфата, содержащего марганец, путем разложения апатита смесью серной и соляной кислот, с растворимыми соединениями марганца (NnSO и др.),после- !О дующим вызреванием камерной массы, нейтрализации известняком, грануляции и сушки продукта 1).

Недостатком этого способа является использование соляной кислоты, IS что приводит к выделению части хлора в газовую фазу и необходимости его улавливания, загрязнению продукта ионом хлора и увеличению коррозии оборудования., 20

Известен способ получения суперфосфата кислотным разложением фосфатного сырья, последующим выдерживанием полученной массы, добавлением смеси

8-9 известняка и О,б-0,8 кремнисто-25 го связующего компонента (бентонита (А0г 51 01 о) (OH) г Нг01, последующей грануляцией и сушкой продукта (2 ).

Недостатками данного способа являются уменьшение водорастворимых форм фосфора до 17,5-17,8 в простом и 3 7,2-37,8 . в двойном суперфосфате, а также низкая прочность гранул 8

10 кгс/смг.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения суперфосфата, включающий кислотное разложение фосфатного сырья с последующим выдерживанием образовавшейся массы, введением нейтрализую-4О щей добавки, гранулированием и сушкой продукта. По известному способу нейтрализующую добавку вводят в продукт с кислотностью менее 7,0. В качестве добавки берут смесь мела или известняка с карбонатом марганца или окисью марганца и др. при соотношении в смеси мел:микроэлементное сырье 1:О, 1-5.

Количество вводимого марганца 1,02,5 (3).

289 2

Недостатком известного способа является невысокое содержание водорастворимык форм фосфора — до 18 . в ггростом и 40 в двойном суперфосфате.

Прочность гранул не превышает IO11 кгс/смг.

Целью изобретения является увеличение содержания водорастворимых форм фосфора в готовом продукте при одновременном повышении прочности гранул.

Цель достигается тем, что согласно способу получения суперфосфата, включающему разложение фосфатного сырья серной или фосфорной кислотой с последующим выдерживанием образовавшейся массы, введением добавки, содержащей марганец, гранулированием и сушкой продукта, в качестве добавки берут предварительно термообработанную смесь оксидов марганца и кремния при соотношении их в смеси 1:2,5-4,0 и ввоцят ее в вызревший продукт при содержании кислот 7-9 .

Причем термообработку смеси соединений марганца и кремния ведут при

1550-1590 С в восстановительной ат,мосфере, Кроме того,в качестве добавки используют отход производства ферросплавов.

Сущность способа заключается в том, что при термообработке марганецсодержащей добавки при 1550 †15 С происходит восстановление оксидов марганца до закиси марганца с образованием соединения состава NnO SIO

При введении такой добавки в кислый суперфосфат происходит образование наряду с водорастворимыми фосфатами марганца твердых растворов сили— кофосфатов калия и марганца типа

5 Са0 P,О -si0, КлО, 5 СаО.Р О SiO

CGO ° Рг О . IOO которые являются зующими добавками, увеличивающими прочность гранул при сушке продукта за счет образования солевых мостиков.

Целесообразность выбранных соотношений ИпО и 5>0., в добавке приведена в табл.

111П89

Таблица 1

Вид продукта

Прочность гранул, кгс/см оотношенне

Mtt0 Б О, .одержание водорастворимого

Р,О, Е

18,0

13,0

2,0

1:, 2,5

18,5

18,0

19,3

19,0

1: 3,0

19,4

20,0

1: 3,5

19,5

22,0

1: 4,0

19,1

22,0

40,1

14,0

40,5

18,0

40,8

20,0

41,0

22,0

41,3

23,0

41,!

23,0

Как видно из табл. 1,при соотношении ИпО : 5; О, менее 1:2,5 прочность гранул и содержание водорастворимык форм недостаточны, при соотношении более 1:4 прочность гранул и содержание водорастворимых форм

Ð,0 практически не увеличиваются, Таблица 2

Простой суперфосфат

18,3

18,0

19,0

19,5

19,4

19,8

19 ° 3

20, 1

19,0

18,0

Простой суперфосфат

Двойной суперфосфат

4,5

1 : 2,0

1: 2,5

1: 3,0

1: 3,5

1: 4,0

1: 4,5 а введение дополнительного количества нецелесообразно, так как это приведет к снижению общего содержания

P О в продукте.

Целесообразность использования кислого суперфосфата для введения добавки представлена в табл. 2.

1117289

Продолжение табл. 2

Двойной суперфосфат

40„5

1 0

19,6

41,0

41,8

20,1

41,7

21,3

40,8

18,3

Таблица 3

М02

Температура, С

Мп общ, 100

1500

1530

100

50 1550

100

1590

100

1620

100

98,5

1650

100

99,0

Как видно иэ табл. 2, наибольшее содержание водной формы Р,О> образуется при введении добавки в продукт с кислотностью 9-?X. При содержании в суперфосфате свободной кислоты более 9,0Х (в пересчете íà P,0 ) продукт плохо вызревший, добавка марганцевая реагирует с кислотой, но содержание водной Р,О низкое из-за непол" 25 ноты разложения апатита.

При введении добавки в продукт с кислотностью ниже 7,0% кислоты недостаточно для связывания всего марганца, происходит снижение содержания водных форм Мп в продукте.

Наиболее прочный продукт получается прн использовании продукта с кислотHocTblo 9-7Х. св. Р,О .

Влияние температуры прокалки марганецсодержащей добавки приведено

35 в табл. 3.

При температуре ниже 1550 C восстановление оксидов марганца до закиси происходит ие полностью, Повы" шение температуры выше 1590 С не влияет на процесс восстановления и поэтому повышение температурьг нецелесообразно.

Пример 1. 100 кг апатитового концентрата разлагают 103,6 кг серной кислоты 68Х-ной концентрации.

Получают 190 кг камерной массы, которую выдерживают в течение 15 дн. для доразложения апатита. 190 кг суперфосфата, имеющего свободную кислотность 7Х смешивают с 7,5 кг предварительно прокаленной при 1550 С смесью соединений оксидов марганца и кремния, содержащей укаэанные компоненты в соотношении 1:2,5, шихту увлажняют, гранулируют и сушат.

Получают 196 кг готового продукта с содержанием 19,3Х водорастворимых питательных компонентов. Прочность гранул 18 кгс/см °

Пример 2. 100 кг апатитового концентрата разлагают 186 кг фосфорной кислоты концентрацией 52%

Р, О и получают= 261 кг камерной массы, которую хранят на складе 14 дн. для дораэложения апатита. Полученные

261 кг двойного суперфосфата, содержащего 9Х свободной кислоты, смешивают с !9 кг предварительно прокаленной прн 1580 С смеси соединений оксидов марганца и кремния, отходов производства ферромарганца, содержащей указанные компоненты в соотношении 1:3,2, гранулируют и сушат. Получают 253, 1 кг готового продукта с содержанием 41Х водорастворимых питательных веществ. Прочность гранул

22 кгс/см .

111 7289

Составитель Т.Докшина

Техред И.Асталош Корректор СЛ1екмар

Редактор Н.Джуган

Заказ 7143/16 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. 100 кг апатитового концентрата разлагают 186 кг фосфорной кислоты концентрацией 50Х Р,О и получают 261 кг камерной массы, которую выдерживают на складе для доразложеиия. апатита до содержания 77 свободной кислоты и далее смешивают с 20 кг прокаленной при 1590 С смеси отходов ферросплавов, содержащей

МвО и S О в соотношении 1:4,0, гра1 нулируют и сушат. Получают 252 кг готового продукта с содержанием 41,77 водорастворимой Р,О . Прочность гранул 22,3 кгс/см .

Предлагаемый способ приводит к снижению расходов на эксплуатацию оборудования, а также позволяет увеличить содержание P,Î „в продукВодн те и прочность гранул.