SU823368A1 - Способ переработки азотнокислот-НОй ВыТ жКи фОСфОРиТОВ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технологии переработки азотнокислотной выт жки фосфоритов раствора, образующегос  после разложени  фосфоритов азотной кислоты, в частности, к технологии вьщелени  из выт жки кальци  с использованием сульфата аммони .

Известен способ переработки азотнокислотной выт жки, заключающийс  в выделении всего или .части содержащегос  в ней ксшьци  при помощи сульфата аммони . Последний вводитс  в выт жку либо в виде сухо соли, либо в виде раствора,  вл ющегос  отходом производства капролактама 1..

.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ переработки азотнокислотной выт жки фосфоритов, заключающийс  в осаждении из раствора кальци  40%-ным раствором сульфата аммони  по реакции

Са(ЫОз)2 + (NH4)2S04 + 2 HgO 2 + CaSq, 2 Реакци  осаждени  гипса протекает в двух реакторах, причем сульфат аммони  подают в первый реактор

куда поступает азотнокислотна  выт жка, полученна  разложением фосфата 57%-ной азотной кислотой при SO-SS C, во втором реакторе производитс  доагитаци  прореагировавшей пульпы, после чего она направл етс  на фильтрацию карусельном вакуумфильтре и отмывку гипса от маточного раствора 2.

0

Недостатком известного способа  вл етс  невысока  производительность фильтрации гипса и, как следствие , значительные потери ценных компонентов выт жки - азота и фос5 фора С гипсом. Кроме того, при получении сульфата аммони  конверсионным способом из-за наличи  в исход-ном гипсе неотмытого водорастворимого фосфора ухудшаютс  показатели

0 процесса конверсии гипса, снижаетс  фильтруемость меловой пульпы и выход сульфата аммони .

Дель изобретени  - интенсификаци  процесса фильтрации гипса и

5 сокращени , потерь фосфора и азота.

Указанна  цель достигаетс  тец, что осаждение кальци  ведут путем последовательной подачи азотнокислотной выт жки в полную норму

0 раствора сульфата агимони  в три

стадии до рН: на первой 5-6, на второй 2-3, на третьей ,9 с выдерживанием пульпы на каждой стадии в течение 15-60 мин,

При таком ведении процесса создаютс  услови  дл  образовани  крупных равномерных, хорошо фильтрующих кристаллов гипса, снижаютс  потери фосфора и азота с гипсом за счет повышени  эффективности отмывки и улучшаютс  пока,затели .процесса углеаммонийной -конверсии гипса. Предлагаемый способ осаждени  каль- ци , когда выделение гипса начинаетс  при высоких значени х рН (рН исходного раствора сульфата аммони равен примерно 9), происходит через рН 5-6, далее 2-3 и рН. 0,50 ,9, образуетс  другой тип кристаллов гипса, чем в известном способе (в последнем азотнокислотна  выт жка поступает в систему, содержащую азотнокислый аммоний, избыточную азотную кислоту, определ ет улучшенные-фильтрующие свойства нитратно-фосфа7 .Ной пульпы. Следует отметить , что промежуточные значени  рН 5-fj и рН 2-3 выбраны не случайно, только при их использовании имеет место максимальный эффект п редЛагаемого способа. Применение одного промежуточного значени  рН (например рН 5-6 или рН 2-3) с последующей подачей азотнокислотной выт жки до рН 0,5-0,9, ухудшает показатели процесса. Увеличение рН более 6 при последующем значении рН 2-3 также ухудшает услови  кристаллообразовани , очевидно это св зано с тем, что с рН 9 до рН 7 расходуетс  небольшое количество азотнокислотной выт жки, количество зародышевых кристаллов

незначитех1ьно и в этом случае определ ющим будет осаждрние кальци  при рН 2-3. Аналогичный эффект имеет место при-снижении рН с 2-3 до 1,25 (при предыдущем значении рН 5-6), хот  механизм кристаллообразовани  здесь другой, он определ етс  наличием в системе при рН 1,5 значительных количеств фосфорной кислоты. Положительный результат предлагаемого способа обеспечиваетс  также в том, что дл  осаждени  кгшьци  используетс  сульфат сиу1мони , содержащий избыточный аммиак, с рН 8,5-9,5, что необходимо дл  обеспечени  на первой стадии осаждени  кальци  значени  рН 5-6. Сульфат аммони , полученный растворением сухой соли в воде, имеет рН 4, т.е., исход  из вышеизложенного, эффект при введении азотнокислотной выт жки в такой продукт будет значительно меньшим.

Пример. Исследовани  провод т в лабораторном каскаде, состо щем из 4-х последовательно соединенных реакторов объемом каждый по 1 л, снабженных перемешивающими устройствами , дозаторами: азотнокислотной выт жки апатита, полученной разложением апатита 56%-ной азотной кислотой в течение 2 ч при 50°С ( 14%, азот 9%, СаО 18,3%, свободна  азотна  кислота 4,6%) и 40%-ного раствора сульфата аммони , полученного путем конверсии гипса углекислым газом и аммиаком (490 г/л

0 15 20 25 30 сульфата аммони , 20 г/л карбоната аммони , 8 г/л аммиака, рН 8,9),,. вод ными бан ми с контактными- термометрами дл  поддержани  температуры процесса осаждени  45-50с. Во всех опытах в первый реактор непрерывно ввод т все количество раствора сульфата аммони  и в зависимости ot условий эксперимента различные количества азотнокислотной выт жкиапатита при исследован-ии известного способа - всю выт жку, в остальных опытах до значений рН, равных соответственно: 3-4, 7-7,5, 5-6. Пульпа перетекает во второй реактор, куда подают азотнокислотную выт жку до .значений рН, равных соответственно: 0,5-0,9, 1-1,5, 2-3, 3-4. Остальное количество азотнокислотной выт жки взаимодействует с пульпой в третьем реакторе до рН 0,5-0,9. В четвертом реакторе происходит доагйтаци  прореагировавшей пульпы при тех

1 35 же параметр.ах, что и в предыдущем аппарате. Пульпа, вытекающа  из последнего реактора, фильтруетс  на воронке Бюхнера, гипс отмываетс  водой в режиме трехкратного противотока с расходом воды 1 л/кг сухого гипса. Промывные воды объедин ют с основным фильтратом (раствор направл ют на получение удобрений),

0 гипс конвертируетс  углекислым газом и аммиаком, 40%-ный раствор сульфата аммони  возвращают на осаждение кальци  из азотнокислотной выт жки апатита.

5 0 55

Расход азотнокислотной выт жки составл ет 1 л/ч, расход сульфата аммони  - 1 л/ч.

Отмытый гипс перед конверсией анализируют на содержание фосфора водорастворимого и азота, замер ют производительность фильтрации и влажность гипса и углекислого .кальци . Результаты исследований процесса осаждени  кальци  из азотнокислотйой выт жки апатита 40%-ным раствором сульфата аммони  представлены в таблице. . .

Как следует из данных таблицы, оптимальный эффект достигаетс  при введении азотнокислотной выт жки фосфорита (до подачи всей ее нормы) в раствор сульфата аммони  последовательно до рН 5-6 и рН 2-3., при этом производительность, фильтрации гипса 24,6 т/м сут.

потери с фосфогипсом фосфора 0,8% азота 1,1%, что в сравнении с , известным способом дает возможность повысить производительность фильтрации гипса в 3 раза, сократить потери азота и фосфорана. 1,3%. Следует отметить, что при получении сульфата с1ммони  углеаммонийной конверсией фос фогипса выбранный режим дает возможность (в сравнении с известным способом) повысить фильтрующие .свойства; меловой пульпы в 2 раза и снизить потери азота (аммиачного) с отвальным мелом на

1%. Выбранный режим оптимальный, так как отклонение от него в ту или иную сторону ведет к ухудшению показателей процесса (см. результаты, приведенные в табл.).

5 Технико-экономические преимущества предлагаемого способа в сравнении с известным заключаетс  в интенсификации процесса фильтруемоети нитратно-фосфатной пульпы гипса и снижении потерь фосфора и азота за счет повышени  эффективности отмывки сульфата кальци , 1

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Способ переработки азотнокислотной вытяжки фосфоритов, включающий осаждение кальция сульфатом аммония, фильтрацию нитратйо-фосфатной пульпы, отмывку гипса водой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса фильтрации гипса и сокращения потерь фосфора и азота, осаждение кальция ведут путем последовательной подачи аэотнокислотной вытяжки в полную норму раствора сульфата аммония в три стадии до значений pH: на первой 5-6, на второй 2-3, на третьей

   0,5-0,9 с выдерживанием пульпы на каждой стадии в течение 15-60 мин.

   40 .2. Способ по π. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что pH исходного сульфата аммония поддерживают в пределах 8,5-9,5.