Способ получения суспензии - SU990079A3

Изобретение относится к способам получения суспензии, пригодной для переработки на сложные удобрения, содержащие азот, фосфор и возможно, 5 калий. Для образования суспензии сырой фосфат выщелачивают зевотной Кислотой и затем при одновременном добавлении фосфорной кислоты нейтрализуют аммиаком.10

Известен способ получения суспензии , пригодной для переработки на ,ч сложные удобрения, путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой. При взаимодействии между сырым фос- 5 фатом и азотной кислотой образуется фосфорная кислота и нитрат кальция, KOTOixie затем вместе с добавляемой фосфорной кислотой нейтрализуют аммиаком . При зтом нейтрализацию ведут 20 в несколько ступеней до необходимого рН, так как суспензия сильно склонна к пастообразованию 13.

Недостатком известного способа 25 является сложность процесса в связи с необходимостью многоступенчатой а1Ф онизации.

Цель изобретения - упрощение процесса за счет сокращения ступеней 30

аммонизации до двух при одновременном образовании легко текучей суспензии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения суспензии , пригодной для . переработки на сложные удобрения путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующей нейтрализацией полученного продукта газообразным аммиаком в присутствии фосфорной кислоты, в продукт разложения сначала вводят 10-40% фосфорной кислоты и нейтрализацию ведут до рН 2,5-4,5 с последующим добавлением остального количества фосфорной кислоты и нейтрализацией до рН 5,0-6,0 при 110-130С на обеих стадиях процесса.

Способ осуществляют следукадим образом .

Фосфор, находящийся в сыром фосфате , например, в апатите, переводится в пригодную для растений форму превращением между азотной кислотой и апатитом , при котором фосфор апатита высвобождается в форме фосфорной кислоты . Часть фосфора добавляется .непосредственно в форме фосфорной кислоты. Пастообразование суспензии, обуслов . ленное количеством фосфора, подводимого при нейтрализации, можно избег нуть, если часть сырого фосфата заменить на фосфорную кислоту, больша часть которой подпитывается на втор ступени нейтрализации с большим зна нием рН. . На первой ступени нейтрализации рН имеет значения 2,5-4,5, а на вто рой ступени нейтрализацииу - 5,0-6,0 Суспензия во время нейтрализации охлаждается до 110-130®С. С целью получения водорастворимо го фосфора на ступенинейтрализации фосфорная кислота и, возможно, серная кислота добавляются преимущественно в избыточном количестве, при этом концентрация фосфорной кислоты составляет 30-50 вес.%. Таким образом, расходы нитрата кальция идут на образование фосфата кальция или гипса. Общая реакция проходит по следую щей схеме: Р,,05-3,35 СаО +6,8 HNOa + 6,8 NH + 1, 35 1,675 (Р205--2СаО) + + 6,8 + 2NH4N03. PjOj-3,35 СаО +6,8 HNOj + 6,8 NH 3 + 1,35 H2SO4- Р О -ЗСаО + l,35CaS0 +6,8 NH4N03. Полученный таким образом фосфор нёводорастворим, но растворяется в аммонийцитрате,и таким образом, он находится в форме, которая может использоваться растениями. Чтоб стать водорастворимым, фосфор в удобрении должен быть в форме аммонййфосфата , что достигается работой избытком фосфорной и серной кислоты Аммонизирование фосфора проводится до места между- моно- и диаммонийфос фата. При применении избытка ,кон центрация которой составляет P,j05, получают P,j05-3,35 СаО + 6,8 HNO + ll,825NH + 4,7 Н2РО.,675 (Р205-2СаО) + + 1,675 (Р205-3 NHg) + 6,8 . При работе с избытком полу чают Р„0с-3,35 СаО + 6,8 то + 8,3 NH, + 2,35 Н„504- 0,5-{Р,,05-2СаО) + + 0,5 (PjOj -3 NH) 2,55 СаЗОц + + 6,8 . Содержащийся в апатите фтор с помощью обработки азотной кислотой высвобождается как фтористый водоро ( HF). При аммонизации остающаяся в растворе часть превращается во фтор кальция и остается в удобрении. CaF2+ 2HN05 - CaCNOj), + HF Ca{N03i2 2HF + 2NH,, + 2NHN Пример 1 .Используют сьфье,% Апатит P-j05) 39 Азотная KiCлота ( HNOj)60-65 Фосфорная кислота (PjOs)40-50 Серная кислота (Ну 50) Аммиак Калиевая соль IKjO) Микроэлементы Борат удобрения . При получении 42 т/ч (15:20:15 N: PgOs KgO) удобрения через трубопровод в реактор выщелачивания проодится 118 кг апатита. В этот же реактор через трубощювод подпитывают 253 кг азотной кислоты при . Затем кислую суспензию проводят в первый реактор аммонизирования (нейтрализации), в которой через трубу подают 10% фосфорной кислоты, и в несколько сопел у днища реактора столько газообразного аммиака, чтобы рН суспензии составил 3,5. С помощью внешнего охлаждения и испарения воды температуру в реакторе поддерживают 125°С. В этот реактор также подают воду промывки газа из абсорбера. Из реактора суспензия течет во второй реактор аммонизирования, в который через трубопровод подпитывают также остаточную фосфорную кислоту.Серная кислота не применяется. Всего расходуется 160 кг фосфорной кислоты. Через несколько сопел у днища в реактор впрыскивают подводилий через трубопровод аммиак так, что рН находящейся в реакторе суспензии повышается до 5,5. Затем в реактор подают воду промывки газов из скруббера. Общий расход аммиака для обоих реакторов 114 кг. Температура в реакторе 125°С. Далее в реактор через трубопровод подают еще 260 кг калиевой соли и 2,2кг бората-удобрения.( указанные количества сырья считаются на тонну продукта ).. В качестве продукте получают РКшлам (суспензия), , который имеет водосодержание 18% и пригоден для дальнейшей переработки по традиционному методу грануляции. Пример 2. В качестве сырого фосфата берут марокканский фосфат, а для исключения пенообразования добавляют антивспениватель.. Используют сырье, %: Марокканский фосфат (Р2О5)34 Азотная кислота (ННОз) 40-65 Фосфорная кислота (PjOs)40-50 Серная кислота (N5504) . 93 Аммиак . Газ Кальевая соль (К2О) 60 в качестве микроэлементов добавляют сульфат магния и боратгудобрение; N:P205: KgO 20:lO:10.. В реактор вьпцелачивания подают 62 кг/ч марокканского фосфата и 608 азотной кислоты, а также дополкител но 0,6 кг воды при 67°С. Суспензию этого реактора проводят в первый реактор нейтрализации, в который 10 фосфорной кислоты и аммиак так подп тывают, чтобы рН суспензии вырос до 3,S. Температура в реакторе 110° Из первого реактора нейтрализаци суспензию подают во второй реактор, в который подпитывают остальной ам .миак и 90% фосфорной кислоты, за сч чегосуспензия повышается до 5,6. Температура с помощью соответствующего регулирования (водяная рубашка поддерживают 100°С. Суспензия имеет водосодержание 18%. Кроме того, во второй реактор нейтрализации подают 78 кг/ч серной кислоты, 167 кг/ч ксшиевой соли, а также микроэлементы (,43 кг/ч сульфа та магнитя и 2,2 кг/ч бората-удобре нияК . В оба реактора нейтрализации подают также воду для промывки газов. Продукт, содержащий 18% воды, пе рерабатывают дальше в грануляторе Блюнгера. Получают гранулированное удобрение хорошего качества. Пример 3 (сравнительный). Используют сырье, %: Апатит (PgrOj) 39 Азотная кислота ( HNOj) Фосфорная кисло-. та (PjOs Серная кислота ( H2SO) Аммиак Калиевая соль В реактор выщелачивания подают 12 кг/ч апатита и 45,8 кг азотной кислоты при . Кислую суспензию проводят в первый веактор нейтрализации , в которой 50.% фосфорной кисл ты и аммиак подают так, что рН суспензии растет до 4. Температура в реакторе составляет . Затем суспензию подают во второй реактор нейтрализации, куда добавляют остальные вещества, т.е. 50% фосфорной кислоты, 2,2 кг/ч серной кислоты , 25,1 кг/ч калиевой соли и аммиак так, что рН повышается до Ь,6. В реакторы нейтрализации должна подаваться остальная вода, так как суспензиця склонна во втором реакторе нейтрализации, к загустению.. Хотя водосодержание составляет 30% (очень высокое), суспензия течет плохо или совсем не течет, так что способ не может применяться для промышленного получения удобрений. Таким образом, предложенный способ значительно проще и более экономичен по сравнению с известным при сохранении качества продукта. Формула изобретения Способ получения суспензии, пригодной для переработки на сложные удобрения путем разложения фосфатного сырья азотной кислотой с последующей нейтрализацией полученного продукта газообразным аилмиаком в присутствии фосфорной кислоты, отличающийся тем, что, с. целью упрощения процесса, в полученный продукт разложения сначала вводят 1040% фосфорной кислоты и нейтрализацию ведут до рН 2,5-4,5 с последующим добавлением остального количества фосфорной кислоты и нейтрализацией до рН 5,0-6,0 при 110-130°С на обеих стадиях процесса. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз 1. Техническ,ая конференция. Гаага (Нидерланды), сентябрь, 1976, с. 234-ZbJ.