Способ получения магнийаммонийфосфорного удобрения

 

O rI И C A Н И Е „„891594

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТЬРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 23. 05, 80 (2! ) 2929443/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (SI jNL. Кд.

С 05 В l l/08

Гооударстееивill комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень РЙ 47

Дата опубликования описания 23. 1 2 . 81 (53) УДК 63!.858. .424 (088.8) 1

1

Н.I!.Òðåóùåíêî, Б.А.Копылев, Т.B.Ëàâðîâà, Т.В.Близнюк,:

В.И. Валовень, Н. К.Шувалова, А.B. Òi0ëåíåâ и В.И.!Орьева :

Ленинградский государственный научно-исследовательский

1 и проектный институт основной химйческой промышленности F и Ленинградский ордена Октябрьской"Революции -и-ордена:, Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИАГНИЙА1ЯОНИЙФОСФОРНОГО

УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к способам получения сложного магнийаммонийфосфорного удобрения из магнийсодержа- . щего фосфатного сырья.

Известен способ получения сложных магнийаммонийфосфорных удобрений путем обарботки фосфатного сырья серной кислотой в присутствии сульфата аммония при рН 2-5 (1).

Недостатком этого способа является низкое содеражние P О в водораство2. 6 римой форме.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения магнийаммонийфосфата из магнийкарбо15 натсодержащего фосфатного сырья, согласно которому обработку фосфорита ведут серной кислотой при 70-100 С, Ж:Т =(1 5-2):1. Норма серной кислоты

° э ° °

120-130% от стехиометрии в расчете на карбонаты; концентрация кислоты

20-93% в течение 3- 10 мин до рН

2-2 5. Отфильтрованный раствор с со.

2 отношением p,p - Ис10 l,6-1,8 аммонизируют с отделением в твердую фазу магии йаммонийфосфата (2 ).

Недостатком известного способа является невозможность его применения к рудам с более высоким отношейием Mq0/Р20, чем 10-20%. При более высоком содержании окиси магния в руде степень извлечения последнего повышается,, а степень извлечения

P О уменьшается до 15-20%, что приводит к увеличению содержания Мс10 в растворе по отношению к Р О .

Цель изобретения — повышение степени извлечения Р О -при переработке отвальных руд с отношением Mq0/Р20<

50-200%.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения магнийаммонийфосфорных удобрений, включившему обработку магнийсодержащего фосфатного сырья серной кислотой, фильтрацию полученной пульпы и аммонизацию раствора, обработку ведут при

Таблица 1

Параметры процесса

Способ (1

Сернокислотная переработка

Соотношение HqO/Ð О. в руде,X l0-20

50-200

20-50 (5-10):1

25-40

1-1,5

Температура,о С 70-100 (1,5-2): 1

Ж:Т

Норма серной кислоты 120-130

2-2,5 рН

Показатели процесса

Степень извлечения

Р.О,Х

15-20

87-95

Степень извлечения

HqO,X

70"80

ЗО-SO

SS

3 89

20-50 С, )К:T=(5 10):1, норме серной кислоты 25-40Х от стехиометрии на карбонатную часть руды до рН 1-1,5.

Изобретение позволяет при переработке отвальных руд с соотношением

P2O /HqÎ 50-200Х повысить степень извлечения Р О до 87-95Х и получить раствор с соотношением Р О /HjO 1,61,8 пригодный для переработки в маг-,. нийаммоннйфосфат. Таким образом, в переработку вовлекаются, отвальные руды, что позволяет расширить сырьевую базу.

Согласно известному способу для получения раствора определенного сос.тава (ИдО/Р Ов= 1,6-1,8) процесс прородится в условиях более низких скоростей растворения Р О по отиошениуо к скоростям растворения ИцО. Этому

Как видно иэ табл,l, согласно предлагаемому способу извлекается из отвальных руд преимущественно Р Оя (87-95%) и частично IqO (30-50X) что дает воэможность получить в растворе необходимое соотношение Hq0/

5 05= 1,6-1,8, Пример 1. 100 кг отвальной руды состава,Х: HqO 10; P Og5; СОз20;

СаО 28 В,103 4 и SIO>33 (l)q0/Pg 0<

1594 4 способствует повышение температуры до 70-100©C- Ж:Т* 1,5-2 :1; норма серной кислоты 120-130Х на разложение карбонатов и проведение процесса до рН 2-2,5.

Раствор аналогичного состава из магнийсодержащей фосфатной .руды с высоким отношением MqO/Ð О можно получить только в условиях пониженных

10 температур и высокого разбавления в областях рН 1-1 5. При этом удается снизить степень извлечения HqO и по. высить степень извлечения Р О, что дает возможность получать в растворе отношение Ис О/Р О не менее 1,78.

В табл.l приводится сравнительная характеристика основных параметров предполагаемого и известного способов. звестный . предлагаемый

200Х), смешивается с 3,2Х-ным раствором серной .кислоты в количестве

1000 кг.

Процесс проводят при 20 С; И:Т =

10:1, норме кислоты 40Х от стехиоI метрически необходимой на разложение карбонатов при рН 1,5 в течение 10 мин. При этом в жидкой фазе образу- ется эквимолекулярная смесь сульфата и фосфата магния с соотношением

1594

Таблица 2

Норма ки сло

Tbl Х

Степень

Степень извлечеТемперН

Ж:Т

Пример, У извлечения % ратура, С

И 10

РО

15 95

1 20 10:1

2 35 7:l

1,2 90

5 89

Р О /ИцО = 1,78; концентрация раствора 0 49% Р2О и 0,28 Мс10. В твердой фазе остается 0,25% Р О и.

7, ф1с10. Степень извлечения Р20 составляет 95%; ИцО - 28%..

Полученная суспензия направляется на разделение на дисковый фильтр твердая фаза в количестве 135 кг с влажностью 25Х направляется в отвал.

Жидкая фаза в количестве 96,5 кг направляется на аммоннзацию куда подается аммиак в количестве 2,4 кг.

Процесс аммонизации проводят при

85оС в течение 30 мин. Затем пульпа направляется на отстой и фильтрацию.

После разделения магнийаммонийфосфат в количестве 17,3 кг с влажностью 40% направляется на сушку. Фильтрат, содержащий сульфат аммония, возвращается в начало процесса.

Пример 2. 100 кг руды соста. ва,X: .РрО 6,0; HqO 6,0; СО 19; СаО

29; СО 3 и Si0 37, смешивается с

1,4%-нйм раствором серной кислоты в количестве 700 кг. Процесс проводят при 35 С; Ж:Т=7:1; норме кислоты

30% от стехиометрически необходимого количества на разложение карбонатов при рН 1,2 в течение 20 мин. При этом в жидкой фазе образуется эквимолекуляриая смесь сульфата и фосфата магния с соотношением Р О/ИцО = 1,78; концентрация раствора по Р О - 0,43Х, по ИцО- 0,24Х. В твердой фазе остается

0,5Х Pg0g н 3,9% ИпО. Степень извлечения Р, О составляет 90Х, магния—

35Х.

Полученная суспензия заправляется на разделение на дисковый фильтр.

Твердая фаза в количестве !35 кг с влажностью 25Х направляется в отвал.

Жидкая фаза в количестве 665 кг направляется на аммонизацию, куда подается аммиак в количестве 142 кг. Проо цесс аммонизации проводят при 85 С

d в течение 30 мин. При этом образуется 6,17 кг Ис1МН Р04.Затем пульпа отстаивается и фильтруется. После раз-. деления магнийаммонийфосфат в количестве 8,26 с влажностью 40% направляется на сушку. Фильтрат, содержащий сульфат аммония возвращается в начало процесса.

Пример Э. 100 кг руды соста10 ва 15% Р О и 7,5Х ИпО смешивается с 500 кг серной кислоты концентрация

2,25%. Процесс проводят при 50 С;

Ж:Т 5:1; норме кислоты 25% от стехиометрнческого количества иа разложе".1$ ние карбонатов при рН 1,0 в течение

30 мин. При этом в жидкой фазе образуется эквимолекулярная смесь сульфата и фосфата магния с соотношением

1,78. Концентрация раствора по Р О 20 составляет 2,6Х, по HqO — 1,46%. В твердой фазе остается 2% Р Оки 2,8%

ИоО. Степень извлечения Р О 87%, HqO 22X..

Полученная суспензия направляется

И на разделение на дисковый фильтр, твердая фаза в количестве 135 кг с влажностью 25Х направляется в отвал.

Жидкая фаза в количестве 465 кг нанравляется на аммонизацию, куда.по3ф дется аммиак в количестве 5,5 кг. Процесс аммонизации проводят при 85РС в течение 30 мин. При этом образуется 23,2 кг HqAH PQ затем пульпа направляется на отстой н фильтрацию.

После разделения магнийаммонийфосфат в количестве 33,3 кг с влажностью

40Х. направляется в отвал. Фильтрат, содержащий сульфат аммония, возвра щается в начало процесса. р Табл.2 показывает влияние парамет-. ров обработки руды серной кислотой на показатели процесса извлечения

Р О н ИцО при обработке руды в предлагаемых пределах значения параметров

43 (примеры 1-3) и за пределами этих значений (примеры 4-11) .

891594 н:т

Норма кислоты, %

\ !

ТемпеПример, У рН

Степень тепень рату-, ра, С извлечения % эвлече ия

Mg0

3 50

4 1О

5 80

6. 35

7 40

8 35

9 35

10 40

5;!

25 1,0

87 22

10:1

1,2 90

1,2 80

40

5:1

40 2 4 70

2:1

40

15:1

1,2 95

2,0 50

1,6 80

5:1

30

5:1 50

35 0,8 80

5:1

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 11136/30 Тираж 448 Подписное

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 е

Как видно из табл.2, проведение

0 процесса при температуре ниже 20 С (пример 4) незначительно влияет на соотношение скоростей извлечения

Р20к и MqO. Однако при этом значительно ухудшается производительность фильтрации твердой фазы. При увеличении температуры выше 50 С (примеры

5 и 6)) резко возрастает скорость извлечения карбонатов по сравнению со скоростью разложения Р>О, что не позволяет получить раствор с соотношением Р О ./Mq0 = 1,6-1,8.

Уменьшение отношения Ж:Т ниже .5:1 (пример 9) также приводит к увеличению, скорости разложения карбонатов и изменению соотношения Р О /MqO в растворе.

Увеличение Ж:Т более 10:1 (пример 7) незначительно влияет на процесс, однако приводит к значительному разбавлению растворов, что усложняет процесс переработки.

При норме ниже 25Х (пример 8 ) процесс идет недостаточно глубоко в связи с недостатком кислоты (степень извлечения +0 и Mq0 падает).

При норме кислоты вйше 40Х и рН 1,5 (пример 9) наблюдается избыточное извлечение MqO по отношению к РэО . При проведении процесса рН менее 1 (при-. мер 10) возрастает скорость.извлече25 иия Р О, что приводит к изменению соотношения Р О и HqO. в растворе.

Таким образом, изобретение обес печивает возможность извлечения в переработку отвальных руд с содержанием Hq0 к Р О 50"200%, а также высокую степень йзвлечения P<0<(90-95%) с получением раствора,пригодйого для переработки в магнийаммонийфосфат.

Способ получения магнийаммонийфосфорного удобрения из магнийсодержаще"

40 го фосфатного сырья, включающий обработку сырья серной кислотой, фильтрацию полученной пульпы и аммонизацию раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения В> О при переработке от"

45 вальных руд с отношением MqO/Ð Îô

50-200%, обработку ведут при 20-50С

Ж:Т=(5-10):1, норме кислоты 25-40% на карбонатную часть руды до рН 1-1,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 9 516663, кл. С 05 В 11/08, 08.02.74.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 743982, кл. С 05 В !1/08, 15.12.76.