Способ получения гранулированного двойного суперфосфата

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»971834 ( т%, 3

//= — —. г д

"и (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 23. 02. 81 (21) 3250873/23-26 с присоединением заявки Й9— (23) Приоритет—

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07. 11.82 (g)) М g> 3

С 05 В 19/02

Государственный комитет

С СС.P по делам изобретений н открытий ($3) УДК 631.. .855 (088. 8) Б.Д.Абдуллаев, М,E.Ïîçèí, Р.Ю.Зинюк, М.А.Шапкин, Н.К.Шиллинг, Б.Д.Гуллер, Т.Н.Постникоаа и Н.A. Ôåäoðosà

Р (72) Авторы изобретения,\

Ленинградский ордена Октябрьской Революции)и ордена

Трудового Красного Знамени технологический мн.ституJ, им. Ленсовета (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО

ДВОЙНОГО СУПЕРФОСФАТА

Изобретение относится к технике получения гранулированного двойного суперфосфата — высококонцентрированного минерального удобрения иэ природного фосфатного сырья.

Известен способ получения гранулированного двойного суперфосфата путем разложения фосфатного сырья фосфорной кислотой концентрации 37-39Ъ

Р20с, взятой в количестве 90-100% от стехиометрии, с последующим смешени.ем образовавшейся пульпы с ретутом, гранулированием массы в горизонтальном смесителе и сушки гранул в барабанной сушилке (1).

Недостатками этого способа являются большие удельные затраты топлива, многоретурность и сложность процесса, низкая степень извлечения фтора в газовую фазу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения гранулированного двойного суперфосфата, заключающийся в том, что карбонатсодержащее фосфатное сырье предварительно смешивают с ретуром, с последующим разложением полученной массы фосфорной кислотой и одновременным гранулированием и сушкой roтового продукта.При этом обеспечивается воэможность использования фосфорной кислоты концентрации 40-50%

Р Ос, что снижает энергетические затраты, и упрощается технологическая схема процесса ввиду совмещения стадий разложения, грануляции и сушки целевого продукта в одном аппарате— барабанной грануляционной сушилке (БГС) (2) .

Однако использование на стадии гранулирования и сушки фосфорной кислоты приводит к частичному растворению сформированных гранул двойного суперфосфата, что снижает прочность гранул целевого продукта и не позволяет применять для разложения фосфатов фосфорную кислоту в количествах, отвечающих стехиометрической норме, которая не превышает 9093% от стехиометрической и это определяет сравнительно малую степень разложения фосфата (80%), необходимость сушки массы при температуре не более 120оС и, как следствие, низкое извлечение фтористых соединений в газовую фазу (не более 20-25% от вводимого с исходным сырьем — фосфоритом и фосфорной кислотой), и повышенное 1,8-2,0% Р) содержание фтора

971834

Степ. Степ. разлож. Разлож в газ, % фазу

Примечание одврж. тора в родук. масс рочн рану гс/с

0 35,2 1,0

1,1 50,0 0,9

1,6 55,6 0,85

2,8 60,2 0,85

80,2 Процесс

84,3 по авт.

84,5 св.9636210

1,4

2,5

125

84,9

105

3,5

72,0

1,4

6,5 51,1 в двойном суперфосфате ° По данному способу получают продукт с прочностью гранул 25-30 кгс/см, что недостаточно для его бестарной перевозки.

Бель изобретения — увеличение степени извлечения фтора в газовую Фа- 5 зу и увеличение прочности гранул за счет увеличения суммарной нормы кислоты.

Поставленная цель достигается тем,10 что в способе получения двойного суперфосфата, включающем смешение каабо.—

Как видно из табл. оптимальным с точки зрения прочности гранул и извлечения фтора является введение в фосфорную кислоту природного Фосфата до содержания в растворе 1-2,5% 4р

СаО с последующей подачей смеси на гранулирование двойного супефосфата.

Повышение прочности гранул при предварительной обработке фосфорной кислоты пРиРодным фосфатом до уРовня 45

Са0, равного 2,5%,обуславливается устранением процессов частичного растворения сформированных гранул., Дальнейшее увеличенив содержания Фосфатов кальция в фосфорной кислоте свыше 2,5% в пересчете на СаО приводит к снижению степени разложения фосфатного сырья, ввиду образования склонных к загустеванию суспенэий,. и к соответствующему снижению прочности гранул. Наличие кальциевых сое- 55 динений в фосфорной кислоте подавляет выделение фтора в газовую фазу при содержании более 2,5% СаО, что связано с образованием малорастворимых фторидов кальция. N

П р н м е р 1. 95,5 в.ч. кингисеппского фосфорита (29% Р,10> 41%

СаО, 2,5%) и течение 3-7 мйнут обрабатывают в шнеке 334,5 =. в.ч. Ретура, содержащего 49,3% Р105 >c:e 65 натсодержащего фосфатного сырья с ретуром и разложение, Фосфорную кислоту предварительно обрабатывают природным фосфатом до содержания в растворе 1-2,5% СаО при одновременной грануляцин и сушки готового продукта.

Отличительным признаком предлагаемого способа является предварительная обработка Фосфорной кислоты природным фосфатом до содержания в растворе 1-2,5% СаО. 3 табл. представлено подтверждение выбранных интервалов содержания СаО в растворе.

Р2О5 св 4,5% Н20, ПолУчают

425 в,ч, сыпучей массы.

90 в.ч. фосфорной (в пересчете ча P O ) кислоты (50% Р О . 0,5% F) обрабатывают при 40-ВООC 4,5 в.ч. кингисеппского Фосфорита. Получают

184 в.ч. Фосфорнокислотного раствора, содержащего 49,5% Р О 6, и

1% СаО). При этом суммарная норма

Фосфорной кислоты составляет 105% от стехиометрии, Оба потока направляют в БГС, поддерживая температуру массы в аппарате на уровне 120ОС.

Получают продукт состава: 49,3%

Р О сь, 8,7% Р О сь ° 4,5% Н О

О, 93% F.

Гранулометрический состав характеризуется следующими параметрами: фракция 1-4 мм — 67%, более 4 мм—

18%, менее 1 мм — 15%.

После классификации 334,5 в.ч. Ретура возвращают на смешение с Фосфоритом, а 221 в.ч. товарного продукта нейтрализуют мелом или аммиаком до свободной кнслотности 2-5% (в пересчете на Р О ). Охлажденные гранулы целевого продукта имеют прочность

53 кгм/см, содержание фтора в нем

0,87-0,9% (в пересчете íà F). Степень извлечения фторнстых соединений в газовую фазу 38% от вводимого с нс971834

Гранулометрический состав характеризуется следующими параметрами: фракции 1-4 мм -72%, более 4 мм—

14%, менее 1 мм — 14Ъ, После классификации 325,5 в.с. ретура возвращают на смешение с фосФоритом, а 223 в.ч. товарного про65 ходным сырьем — фосфоритом и фосфорной кислотой.

Пример 2. 85 в.ч. Кингисеппского фосфорита (29Ъ P205), 41Ъ

Сао, 2,5% F) в течение 3-7 мин. обрабатывают в шнеке 297,5 в.и. ретура содержащего 49,1% Р OS ace

9,2% Р205 св р 4,5 Н20. Получают 380 в.ч. сйпучей массы.

90 в.ч. фосфорной (в пересчете на

Р205) кислоты (40% P205r 1р2% F) об- )0 рабатывают при 40-80 С 15 в.ч. кингисеппского фосфорита. Получают 239 в.ч. фосфорно-кислотного раствора, содержащего.39.5% Р205 Об, . и 2,5Ъ .СаО. При этом суммарная норма фосфорной кислоты составляет 105% от стехиометрии. Оба потока направляют в БГС, поддерживая температуру массы в аппарате на уровнв 120 С. Получают продукт состава: 49,1% Р205усе

9,2Ъ Р205 1,5Ъ F, 4р5% Н20.

Грайулометрический состав характеризуется следующими параметрами: фракция 1-4 мм — 70Ъ, более 4 мм—

12Ъ, менее — 1 мм — 18Ъ. После классификации 297,5 в.ч. рвтура возвращают на смешение с фосфоритом, а

217 в.ч. товарного продукта нвйтрализуют изнестными методами до свободной кислотности 2-5Ъ (н пересче30 те на Р205) .

Охлажденные гранулы целеного продукта имеют прочность 55 кгс/см содержание фтора в нем 0,95-1Ъ (в пересчете íà F). Степень извлечения фтористых соединений в газовую фазу

36Ъ от вводимого с исходным сырьем— фосфоритом и фосфорной кислотой,:

Пример 3. 93 в.ч. кингисеппского фосфорита (29Ъ Р205, 41Ъ СаО, 2,5Ъ F) в течение 3-7 мин. обраба- 40 тывают в шнеке 325,5 н.ч. ретура, содеРжащего 49,3% P205.yes .r 8,7%

P205 cB ., 4,5% Н20. Получают 415 в.ч. сйпучей массы, 90 в.ч. фосфорной кислоты (в пе- 45 рвсчвте на Р205), содержащей 46%

Р205р 0,9 F) обрабатынают при 4080 С 7 в.ч. кингисеппского фосфори.та. Получают 202 в.ч. фосфорно-кислотного раствора, содержащего 45,6% 50

Р205 общ . и 1, 42Ъ СаО. При этом суммарная норма фосфорной кислоты составляет 105Ъ от стехиометрии. Оба потока направляют в БГС, поддерживая температуру массы в аппарате на 55 уровне 120 С. Получают продукт состава: 49, 3 Ъ Р20 5 gce 8, 7% Pg05 се р . 4,5% Н Ор 1,07% дукта нейтрализуют известными методами до свободной кислотности 2-5Ъ (в пересчете на Р20 ) . Охлажденные гранулы целевого продукта характеризуются прочностью 58 кгс/см2 содержание фтора в гэтовом продукте

1Ъ (в пересчете на Р) . Степень извлечения фтористых соединений в газовую фазу — 43Ъ от внодимого с исходным сырьем — фосфоритом и фосфорной кислотой.

Пример 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 3, с той лишь разницей, что температуру массы в БГС поддерживают на уровне о

125 С. Прочность гранул нейтрализованного продукта 58 кгс/см, содержание фтора в нейтрализованном продукте 0,94Ъ (в пересчете на F) . Степень извлечения фтористых соединений в газовую фазу 47Ъ от вводимого с исходным сырьем.

П р .и м е р 5. 92 в.ч. кингисеппского фосфорита смешивают в течение

3-7-мин. в шнеке с 322 в.ч. рвтура, содержащего 50,1Ъ Р20с „с, 6,8%

Р205 се 4,5Ъ Н20

95 в,ч. фосфорной кислоты (46%

Р201, 0,9% F) обрабатынают при 4080 С 8 в.ч. кингисеппского фосфорита. Получают 213,5 в.ч. фосфорнокислотного раствора, содержащего

45,6% Р205 6„„ и 1,5% СаО. При этом суммарная норма кислоты составляет

110Ъ от стехиометрии. Оба потока направляют в БГС, поддерживая температуру массы в аппарате на уровне

140 С. Получают продукт состава:

50,1% P205 усе 6,8% Р205св 4,5Ъ

Н,О 0,84% Р.

Гранулометрический со51тав характеризуется следующими параметрами: фракции 1-4 мм -68%, более 4 мм—

18Ъ, менее 1 мм — 14%.

После классификации 322 в. ч. ретура возвращают на смешение с фосфоритом, а 227 в.ч. товарного продукта нейтрализуют известными методами до 2-5% (в пересчете íà P205).

Охлажденные гранулы целевого продукта имеют прочность 60 кгс/ см, содержание фтора в продукте 0,8% (в пересчете на F) . Степень выделения фтористых соединений в газоную фазу 55% от вводимого с исходнйм сырьем фосфоритом и фосфорной кислотой.

Пример б. 94 в.ч. кингисеппского фосфорита смешивают в течение

3-7 мин. с 329 в.ч. ретура, содержащего 50,5% Р205 yes. 6.9% Р205,з

4,5% Н О. Получают 420 s.÷. сыйучей массы.

95 в.ч. фосфорной кислоты (в пересчете на Р20 ), содержащее 46ъ

Р205р 0,9% F) обрабатывают при 4080ОС 6 в.ч. апатитового концентрата (39,4Ъ Р205р 52Ъ СаО, Зр1% F) 971834

Формула изобретения

Составитель T,Äoõøêíà редактор И. Касарда Техред С.Мигунона Корректор М.Демчик

Заказ 8469/7 Тираж 440 Подпи снов

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Получают 211,5 н.ч,. Фосфорнокислотного раствора, содержащего 45,9Ъ

PgOg 6ua. и 1,5В СаО. При этом суммарная норма кислоты состанляет 1103 от Стехиометрии. Оба потока напранляют н БГС, поддержиная температуру массы н аппарате на уровне 140ОС.

Получают продукт состава: 50,53

РгО усе 6,9% РгО з, 4, 5 НгО, 0,.8 F).

Гран улометрич е ский сост аз хара Kтериэуется следующими параметрами: фракция 1-4 мм -673, более 4 мм19%, менее 1 мм — 14%. g

После классификации 329 н.ч. ретура нознращают на смешение с Фосфоритом, а 227 н.ч. товарного продукта нейтрализуют известными методами до свободной кислотности 2 -5Ъ (н пересчете на РнО ), Охлажденные гранулы целевого продукта имеют прочность 60 кгс/смг, а содержание фтора

0,8В (н пересчете íà F). Степень извлечения фтористых соединений н гаэоную фазу состанляет 55% от ннодимого с исходным сырьем — Фосфоритом и фосфорной кислотой.

Таким образом, прочность гранул двойного суперфосфата унеличинается по предлагаемому способу по сраннению с известным с 25-30 кг/см до г

50"60 кгс/см, что обвспечинает транспортиронку продукта навалом, беэ применения полиэтиленоных или бумажных упаконок. Степень изнлечечня фтористых соединений, выделяю,шихся н газовую фазу, из которой они могут быть утилизиронаны и переработаны на кналифициронанные фтористые продукты (HF, Na>AFF< и др. ), 5 повышается с 20-25% до 35-55% от ннодимого с исходным сырьем. Содержание фтора B готоном продукте уменьшается н 1,2-2 раза, что улучшает

"-кологические снойстна удобрения.

Способ получения гранулиронанного двойного суперфосфата, нключающий

)5 смешение карбонатсодержащего Фосфатного сырья с ретуром и разложение обраэонаншейся смеси фосфорной кислотой одновременно с грануляцией и сушкой, отличающийся тем, 2Q что, с целью увеличения степени иэнлечения фтора и газовую Фазу и унелнчения прочности гранул за счет унеличения суммарной нормы кислоты, Фосфорную кислоту предварительно об- рабатынают природным фосфатом до со держания н растноре 1-2,5Ъ СаО.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Копылов B.A. Производство днойного суперфосфата, М., Химия, 1976, с,.123-128.

2. Лнторское снидетельстно СССР

Р 636210, кл. C 05 B 19/02, 1978 (прототип).