Способ получения сложных удобрений

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией, аммонизацией полученного фильтратагазообразным аммиаком и упариванием полученной массы, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости пульпь при переработке руд с содержанием магния более 0,3 мас.%, фильтрат перед аммонизацией обрабатывают концентрированной серной кислотой, сульфатом аммония или сульфатом калия с последующим отделением образовавшегося гипса до отношения ,010 ,15 в растворе, подаваамом на аммонизацию . 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что аммонизацию раствора ведут до отношения N/P 0 СО 0,5-2. 3.Способ по п. 1, о т л и,ч аю щ и и с я тем, что выделенный гипс возвращают в процесс после упаривания аммонизированного раствора. to N5 СО 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0Ю (И) 74 А3 (59 4 С 05 В 11/06

t ! ";с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)2790954/23-26 (22) 26,07.79 (3l) 783698 (32) 27.07.78 (33) NO (46) 23.11.86. Бюл. !!с 43 (71) Норск Хюдро А.С. (N0) (72) Трюгве Хеггебе и Арне Конрадсен (ИО) (53) 631.859.13(088.8) (56) 1, Андо Дж. и Акияма Т. Реакция аммонизации фосфорной кислоты мокрого способа. — Япония: Университет

Чуо, Техническая конференция IS MA в Севилье, Испания, 20-24 ноября, 1972.

2. Патент CUIA Ф 3493340, кл. 260-497, 1966. (54)(57) !. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ УДОБРЕНИЙ путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией, аммонизацией полученного фильтрата.газообразным аммиаком и упариванием полученной массы, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости пульпы при переработке руд с содержанием магния более 0,3 мас.Е, фильтрат перед аммонизацией обрабатывают концентрированной серной кислотой, сульфатом аммония или сульфатом калия с последующим отделением образовавшегося гипса до отношения Са/Р=0,010,15 в растворе, подаваемом-на аммонизацию.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что аммонизацию раствора ведут до отношения И/Р 0 =

=0 5-2.

3. Способ по и. 1, о т л и.ч аю шийся тем, что выделенный гипс возвращают в процесс после упаривания аммонизированного раствора.

1272974

Изобретение относится к способу получения сложных азотно-фосфорных удобрений из фосфатных руд, содержащих более 0,3 мас.% магния.

Фосфатные руды с высоким содержанием магния применяют в промьппленности по производству удобрений, но при обработке таких фосфатов всзни— кают значительные трудности, так как причиной высокой вяз- lo кости на определенных стадиях процесса.

Известен способ получения сложных удобрений путем аммониэации фосфорной кислоты, полученной кислотным f$ разложением фосфатного сырья. При аммонизации полученной фосфорной кислоты с молярным отношением Мп,О/Р О =

=0,37 создается вязкость 9000 сП при рН 6, что значительно усложняет про- 2О цесс 13.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сложных удобрений путем разложения фосфат- 2S ного сырья 587.-ной азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией и аммонизацией полученного фильтрата газообразным аммиаком. При использовании фосфатной руды с высоким содержанием магния (более 0,3 мас.7.) по известному способу, значительно повышается вязкость пульпы на некоторых стадиях процесса, в частности при нейтрализа- З ции и выпаривании. Наличие кальция в полученной пульпе также способствует повышению ее вязкости и удаление кальция иэ маточного раствора является одним из способов устранения этих трудностей (21.

Цель изобретения — снижение вязкости пульпы при переработке руд с содержанием магния более 0,3 мас..7..

Поставленная цель достигаетс.я тем, 45 что согласно способу получения сложных удобрений путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующим отделением нитрата кальция фильтрацией, аммонизацией полученного фильтрата газообразным аммиаком и упариванием полученной массы, фильтрат перед аммонизацией обрабатывают концентрированной серной кислотой с последующим отделением образовавшегося гипса до отношения Са/P=0,01-0,15 в растворе, подаваемом на аммонизацию.

При этом аммонизапию раствора ведут до отношения N/Р О =0,5-2. Причем

5 выделенный гипс возвращают в процесс после упаривания аммонизированного раствора.

Пример l. Фосфатную руду с содержанием Mg 1,4 мас.7., P 13,6 мас.7. и нерастворимых в кислоте материалов

7,9 мас.7. выщелачивают 507.-ной HNO

3 в две стадии на опытной установке.

Отношение переработки 1,25 т/т фосфата. Полученный раствор охлаждают до о

-5 С в кристаллизаторах, а полученные таким образом кристал ты нитрата кальция — тетрагидрата удаляют фильтрацией. Фильтрат имеет отношение

Са/Р=0,45 и отношение N/Р=0,7. Дальнейший анализ показывает, что все же— леэо, алюминий и магний из фосфатной руды растворилось в этом фильтрате, Нейтрализацию аммонием проводят в две стадии при рН 2,8 в первом нейтрализующем резервуаре и рН 5,6 во втором нейтрализующем резервуаре.

Вязкость во втором резервуаре составляет 4000-5000 сП.

Во второй серии экспериментов нейтрализацию проводят в три стадии. Менее вязкий слой получают при рН 1,8;

3 и 5,8 соответственно в резервуарах. В резервуаре вязкость составляет 2000-2500 сП. В окончательно нейтрализованном слое отношение N/

/P 0 =2. За счет понижения этого отношения до К/Р О =l вязкость в ре—

2. 5 зервуаре увеличивается до 50007500 сП. Через 1 ч вязкость слоя сос. тавляет половину. Выпаривание нейтрального слоя с отношением N/Р О

=2 при 4 180 С увеличивает вязкость до 15000 сП, Пример 2. Фосфатную руду того же типа, что и в примере l,обрабатывают так же, как при кристаллизации и фильтрации нитрата кальция. Затем в слой добавляют концентрированную серную кислоту до стадии фильтрации и осаждение проводят при 60 С. Полученный таким образом гипс удаляют с помощью фильтрации и фильтрат анализируют. Анализы показывают, что соотношение Са/Р уменьшено с 0,35 до 0,02. Отношение Mg/Р уменьшено на 207.. Этот слой нейтрализуют. до N/Р, 0 =1 в три стадии. Вязкость в последнем нейтрализующем резервуаре составляет 40-80 сП.

Для проверки результатов кристаллы нитрата кальция добавляют в слой, 1272974 из которого удаляют гипс. Отношение

Са/Р увеличивается с 0,02 до 0,35 за счет добавления нитрата кальция °

Пример 3. Фосфатная руда, способ ее обработки, а также кристаллизация и фильтрация гидрата кальция те же, что и в примере 2, К полученному фильтрату добавляют сульфат аммония, в результате чего гипс выпадает в осадок и затем удаляется 10 фильтрацией. Отношение Са/P в щелоке снижается с 0,39 до 0,03, а отношения Мд/Р становится равным 0,07.

После удаления гипса щелок нейтрализуют в две стадии. Вязкость на второй стадии составляет 50 сП.

Аммсний, добавленный в виде сульфата аммония, действует как часть (20257.) от общего количества аммония, добавленного во время процесса ней- ур тралиэации с получением отношения

Г1/Р Оэ=0,7. Нейтрализованный щелок подвергают выпариванию при нагревании до 185 С, содержание воды снижают до 0,8 мас.X. Вязкость этого д расплава равна 200 сП.

Пример 4. Фосфат, способ обработки его, а также кристаллизация и фильтрация нитрата кальция, аналогичны примеру 2.

С целью производства NKP (KQM плексного удобрения) сульфат кальция добавляют к осажденному гипсу вместо серной кислоты или сульфата

35 аммония. Сульфат кальция добавляют к фильтрату, полученному после стадии фильтрации нитрата кальция, а выпавший в осадок гипс удаляют филь— трацией. Величина отношения Са/Р снижается с 0,39 до 0,02 с помощью осаждения и фильтрации. В последующей двухстадийной нейтрализации аммиаком величина отношения N/Ð Î повышается до 1.

Осаждение добавлением сульфата калия позволяет получить отношение

К /Р О в нейтрализованном щелоке, равное 0,35, который будет действовать как Часть от общего К О в ко2

;нечном продукте.

После нейтрализации щелок нагревают до 180 С и при этом количество воды уменьшается до 0,5 мас.X. Вязкость расплава при этой температуре равна 150 сП. Затем хлорид калия сме- шивают с этим расплавом и полученную смесь гранулируют до небольших комков в колонне. Таким образом, кальций в конечном продукте(в NPK-комках) вводят как во время стадии ocmдения сульфата кальция, так и во время стадии, непосредственно предшествующей стадии получения комков .

Выпаривание нейтрализованного слоя с Са/Р=0,02, N/P О =1 и Mg/P=

=0,08-0,07 проводят при 180 С без признаков сгущения. Слой выпаривают до содержания воды 0,6 мас.X °

Введение гипса в процесс перед стадией выпаривания затруднительно. из-эа значительного повышения вязкости при выпаривании. Поэтому его добавляют в выпаренный слой NP. Перед добавлением.B слой гипс промывают и высушивают при 180 С. Вязкость расплава (выпаренный слой) остается низкой даже после 10 мин и остается равной 1000 сП, т.е. в диапазоне вязкости, который считается пригодным для отверждения расплавленных слоев разбрызгиванием.

Исследования показали, что слой можно нейтрализовать без затруднений, если перед нейтрализацией он имеет отношение Са/Р=0,01-0,15 и отношение M8/P ) 0,02, Эксперименты проводят .с солями, имеющими Mg/Р=

=0,062, беэ каких-либо трудностей °

Даже более высокие отношения Mg/Р не могут создать существенные трудности при нейтрализации и выпаривании.

Вязкость измерялась вискозиметром типа RTV фирмы "Брукфилд Синкро

t1

Лектрик, при этом скорость составила 20 об/мин при использовании шпинделя 11- 6.

Данные примеров показывают, что при использовании предлагаемого способа возможно применение фосфатной руды с высоким содержанием магния.

Эффект выделения большей части кальция вне процесса при нейтрализации и выпаривании за счет осаждения сульфата проявляется в низкой вязкости в нейтрализующих резервуарах и на стадии выпаривания. ВязкосТь ! в 4-80 сП в последнем нейтрализующем резервуаре составляет ту же величину, что и вязкость, получаемая при использовании высокосортной руды, например фосфата Кола с М менее 0,3 мас.X ° При выпаривании также предупреждается получение очень высокой вязкости, при этом вязкость составляет 150-1000 сП, т.е. то же самое, что и при использовании фосфата Кола.

12723 74

Ь содержанием Mg более 0,3 мас.X в нитрофосфатном процессе, Таким образом, изобретение позво. ляет использовать фосфатную руду с

Составитель Т.Докшина

Редактор И.Дербак Техред Л.СердюКова

КоРРектоР 0,Луговая

Заказ 6352/58 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4