RU2167843C2 - Method of preparing complex fertilizers - Google Patents
Method of preparing complex fertilizers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167843C2 RU2167843C2 RU2000122405A RU2000122405A RU2167843C2 RU 2167843 C2 RU2167843 C2 RU 2167843C2 RU 2000122405 A RU2000122405 A RU 2000122405A RU 2000122405 A RU2000122405 A RU 2000122405A RU 2167843 C2 RU2167843 C2 RU 2167843C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- decomposition
- boron
- amount
- nitric
- neutralized
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 29
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 25
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical group [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 5
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- GPESMPPJGWJWNL-UHFFFAOYSA-N azane;lead Chemical compound N.[Pb] GPESMPPJGWJWNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 27
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 9
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 6
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzimidazol-1-yl]-3-[1-[2-(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]thiophene-2-carboxamide Chemical compound C=1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1C(C)OC(=C(S1)C(N)=O)C=C1N(C1=C2)C=NC1=CC=C2CN1CCN(C)CC1 ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISMSDURUTAMCEA-UHFFFAOYSA-N [N].OP(O)(O)=O Chemical compound [N].OP(O)(O)=O ISMSDURUTAMCEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001754 anti-pyretic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002221 antipyretic Substances 0.000 description 2
- 150000001638 boron Chemical class 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 11.94 kg of CO 2 Chemical compound 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения сложных нитрофосфатных удобрений пролонгированного действия, широко используемых в сельском хозяйстве. The invention relates to methods for producing long-acting complex nitrophosphate fertilizers widely used in agriculture.
Известен способ получения сложных удобрений из апатитового концентрата, включающий его обработку азотной кислотой, согласно которому природный фосфат разлагается в течение 1-2 ч 45-58% азотной кислотой. Образуется азотнокислотная вытяжка, содержащая фосфорную кислоту, некоторое количество азотной кислоты, нитрат кальция, соединения фтора и полуторных оксидов. Азотнокислотную вытяжку охлаждают до +5 - -15oC и кристаллизуют четырехводный нитрат кальция, который после отделения от маточного раствора на фильтре и промывки азотной кислотой растворяют и конвертируют в мел. Азотнофосфатную вытяжку нейтрализуют аммиаком, выпаривают, смешивают с нитратом аммония и хлористым калием, гранулируют и сушат. При этом получают удобрения, содержащие 48% питательных веществ в отношении N:P2O5:K2O = 1:1:1. Питательные вещества в удобрениях находятся, в основном, в виде водорастворимых солей (80-85%). (Комплексная азотнокислотная переработка фосфатного сырья. /Под ред. проф. А.Л.Гольдинова, проф. Б.А.Копылева.- Л.: Химия, 1982, с. 33-130).A known method for producing complex fertilizers from apatite concentrate, including its treatment with nitric acid, according to which natural phosphate is decomposed within 1-2 hours by 45-58% nitric acid. A nitric acid extract is formed containing phosphoric acid, a certain amount of nitric acid, calcium nitrate, fluorine compounds and sesquioxides. The nitric acid extract is cooled to +5 - -15 o C and tetrahydrous calcium nitrate is crystallized, which, after separation from the mother liquor on the filter and washing with nitric acid, is dissolved and converted into chalk. The nitrogen-phosphate extract is neutralized with ammonia, evaporated, mixed with ammonium nitrate and potassium chloride, granulated and dried. In this case, fertilizers are obtained containing 48% of nutrients in relation to N: P 2 O 5 : K 2 O = 1: 1: 1. The nutrients in the fertilizers are mainly in the form of water-soluble salts (80-85%). (Complex nitric acid processing of phosphate raw materials. / Ed. By prof. A.L. Goldinova, prof. B.A. Kopyleva.- L .: Chemistry, 1982, p. 33-130).
Недостатком известного способа является то, что при получении удобрений расходуется большое количество высококачественного фосфатного сырья, в частности апатитового концентрата, и азотной кислоты (расход азотной кислоты составляет 110-150% от стехиометрически необходимого количества на разложение фосфатного сырья), это приводит к выпуску побочного продукта - аммиачной селитры, производство которой связано с большими технологическими трудностями, особенно на стадии упарки, в связи с сильной коррозией аппаратуры из-за наличия примесей, в частности фтора. The disadvantage of this method is that upon receipt of fertilizers consumed a large amount of high-quality phosphate raw materials, in particular apatite concentrate, and nitric acid (nitric acid consumption is 110-150% of the stoichiometrically required amount for the decomposition of phosphate raw materials), this leads to the release of a by-product - ammonium nitrate, the production of which is associated with great technological difficulties, especially at the stage of evaporation, due to severe corrosion of the equipment due to the presence of impurities, astnosti fluorine.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения сложных удобрений, включающий разложение апатитового концентрата азотной кислотой, выделение нитрата кальция кристаллизацией, разложение низкосортного фосфатного сырья предварительно нейтрализованным раствором, содержащим азотную и фосфорную кислоту, выпарку, смешение с плавом аммиачной селитры и калийной солью, грануляцию и сушку продукта. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is another known method for producing complex fertilizers, including the decomposition of apatite concentrate with nitric acid, the separation of calcium nitrate by crystallization, the decomposition of low-grade phosphate raw materials with a pre-neutralized solution containing nitric and phosphoric acid, evaporation, mixing with ammonia melt saltpeter and potassium salt, granulation and drying of the product.
По одному из вариантов этого способа апатитовый концентрат разлагают азотной кислотой в течение 1 часа при 60oC. Из полученной азотнофосфатной вытяжки выделяют при температуре (-10oC) тетрагидрат нитрата кальция. Азотнофосфатную вытяжку нейтрализуют аммиаком до pH 5-5,5 и выпаривают, затем смешивают с низкосортным фосфатным сырьем (например, Вятско-Камский фосфорит, Егорьевский фосфорит, Кингисеппский флотоконцентрат). При этом происходит разложение низкосортного фосфатного сырья. Соотношение апатита к низкосортному сырью - 0,05-0,8:1. Затем продукт разложения смешивают с калийной солью (хлористый калий) и плавом аммиачной селитры, проводят грануляцию и сушку готового продукта. (Патент РФ N 2145316, C 05 B 11/06, 2000 г.).In one embodiment of this method, the apatite concentrate is decomposed with nitric acid for 1 hour at 60 ° C. Calcium nitrate tetrahydrate is isolated from the obtained nitrogen phosphate extract at a temperature of (-10 ° C.). The nitrogen-phosphate extract is neutralized with ammonia to a pH of 5-5.5 and evaporated, then mixed with low-grade phosphate feed (for example, Vyatka-Kama phosphorite, Egorievsky phosphorite, Kingisepp flotation concentrate). In this case, decomposition of low-grade phosphate feedstock occurs. The ratio of apatite to low-grade raw materials is 0.05-0.8: 1. Then the decomposition product is mixed with potassium salt (potassium chloride) and melt of ammonium nitrate, granulation and drying of the finished product are carried out. (RF patent N 2145316, C 05 B 11/06, 2000).
Недостатком способа является то, что при введении в процесс переработки низкосортного фосфатного сырья получают продукт, содержащий пониженное количество P2O5 в усвояемой форме, что вызвано неполным разложением фосфатного сырья. Кроме того, процесс характеризуется значительным выделением устойчивой пены, что усложняет технологический процесс, делает его нестабильным, приводит к потерям фосфатного сырья.The disadvantage of this method is that when low-grade phosphate feed is introduced into the processing process, a product is obtained containing a reduced amount of P 2 O 5 in an assimilable form, which is caused by incomplete decomposition of the phosphate feed. In addition, the process is characterized by a significant release of stable foam, which complicates the process, makes it unstable, leads to the loss of phosphate raw materials.
Нами поставлена задача вовлечь в производство сложных удобрений достаточно большое количество дешевого низкосортного сырья и при этом получить продукт, содержащий P2O5 в усвояемой и водорастворимой форме с хорошими физико-механическими свойствами.We set the task to involve a sufficiently large amount of cheap low-grade raw materials in the production of complex fertilizers and at the same time to obtain a product containing P 2 O 5 in an assimilable and water-soluble form with good physical and mechanical properties.
Поставленная задача решена в способе получения сложных удобрений, включающем разложение апатитового концентрата азотной кислотой, выделение нитрата кальция кристаллизацией, разложение низкосортного фосфатного сырья предварительно нейтрализованным раствором, содержащим азотную и фосфорную кислоту, упарку аммонизированной до pH 4,0-5,5 суспензии, смешение с плавом аммиачной селитры и калийной соли, грануляцию и сушку продукта, в котором предварительную нейтрализацию раствора, содержащего азотную и фосфорную кислоты аммиаком, ведут до pH 0,6-1,2, а разложение низкосортного фосфатного сырья ведут в две стадии, при этом на первую стадию подают предварительно нейтрализованный раствор в количестве, необходимом для достижения в пульпе Ж: Т, равном 0,8 - 1,2 : 1, а на вторую вводят оставшуюся часть нейтрализованного до pH 0,6-1,2 раствора и добавляют борсодержащие компоненты, в качестве которых может быть использована борная кислота или боратовые руды, например, борсолевой концентрат (27% B2O3). Добавки вводят в количестве 0,13 - 0,25% в пересчете на бор в готовом продукте. Возможны в зависимости от конкретных производственных условий два варианта исполнения способа. На предварительную нейтрализацию аммиаком подают либо азотнофосфатную вытяжку, полученную при разложении апатитового концентрата, либо с добавлением в нее азотной кислоты. Соотношение HNO3: H3PO4 должно составлять (0,8-2,5) : (1,5-3), в молях.The problem is solved in a method for producing complex fertilizers, including the decomposition of apatite concentrate with nitric acid, the separation of calcium nitrate by crystallization, the decomposition of low-grade phosphate raw materials with a pre-neutralized solution containing nitric and phosphoric acid, a residue of ammonia suspension to pH 4.0-5.5, mixing with a mixture of ammonium nitrate and potassium salt, granulation and drying of the product, in which the preliminary neutralization of the solution containing nitric and phosphoric acids with ammonia is carried out to pH 0 , 6-1.2, and the decomposition of low-grade phosphate feedstock is carried out in two stages, while the first neutralized solution is supplied in the amount necessary to achieve in the pulp W: T equal to 0.8 - 1.2: 1, and the remaining portion of the solution neutralized to pH 0.6-1.2 is added to the second one and boron-containing components are added, which can be used as boric acid or borate ores, for example, boron salt concentrate (27% B 2 O 3 ). Additives are introduced in an amount of 0.13 - 0.25% in terms of boron in the finished product. Two versions of the method are possible depending on the specific production conditions. Preliminary neutralization with ammonia serves either a nitrogen-phosphate extract obtained by decomposition of apatite concentrate, or with the addition of nitric acid to it. The ratio of HNO 3 : H 3 PO 4 should be (0.8-2.5): (1.5-3), in moles.
В качестве борсодержащей добавки берут борную кислоту или борсолевой концентрат и вводят ее в количестве 0,13-0,25% в пересчете на B в готовом продукте, в зависимости от марки продукта. Boron acid or boron salt concentrate is taken as a boron-containing additive and it is introduced in an amount of 0.13-0.25% in terms of B in the finished product, depending on the brand of the product.
Сущность способа заключается в следующем. Так как низкосортное фосфатное сырье содержит карбонатную составляющую, то разложение его идет неровно, т. к. карбонатная часть разлагается быстрее, чем фосфатная, что отрицательно сказывается как на переводе P2O5 сырья в усвояемую форму, так и на пенообразовании. Это приводит к потерям фосфатного сырья в случае перелива пульпы из реактора, увеличению объемов оборудования, его металлоемкости. В связи с этим предложено проводить процесс разложения низкосортного фосфатного сырья в две стадии, на первой из которых происходит разложение карбонатной части, а затем фосфатной, при этом разложение ведут предварительно нейтрализованным кислым раствором до pH 0,6-1,2. Такой раствор позволяет провести достаточно полное разложение фосфатного сырья (в то время как в прототипе при pH 5-5,5 происходит практически только активизация сырья). Кроме того, большое значение имеет распределение аммонизированного кислого раствора по стадиям. Его количество на первой стадии должно быть таким, чтобы Ж:Т в полученной пульпе составляло 0,8- 1,2 : 1, так как только такое соотношение делает процесс технологичным, не позволяет развиваться устойчивой пене. Введение борных добавок на вторую стадию разложения фосфатного сырья позволяет предотвращать ретроградацию усвояемых форм фосфатов и обогатить удобрение ценным микроэлементом.The essence of the method is as follows. Since low-grade phosphate raw materials contain a carbonate component, its decomposition is uneven, because the carbonate part decomposes faster than the phosphate component, which negatively affects both the conversion of P 2 O 5 raw materials into an assimilable form and foam formation. This leads to the loss of phosphate raw materials in the case of overflow of pulp from the reactor, an increase in the volume of equipment, its metal consumption. In this regard, it was proposed to carry out the decomposition of low-grade phosphate feedstock in two stages, the first of which is the decomposition of the carbonate part, and then the phosphate part, while the decomposition is pre-neutralized with an acid solution to a pH of 0.6-1.2. Such a solution allows a fairly complete decomposition of the phosphate feedstock (while in the prototype at pH 5-5.5, only the feedstock is activated). In addition, the distribution of the ammoniated acid solution in stages is of great importance. Its amount in the first stage should be such that W: T in the resulting pulp is 0.8-1.2: 1, since only such a ratio makes the process technological, does not allow the development of a stable foam. The introduction of boron additives in the second stage of the decomposition of phosphate raw materials helps to prevent the retrograde of assimilable forms of phosphates and enrich the fertilizer with a valuable trace element.
В качестве кислого раствора, нейтрализуемого аммиаком, может быть использована азотнофосфатная вытяжка, содержащая фосфорную и азотную кислоту, полученная в процессе разложения апатита азотной кислотой после высаждения и отделения нитрата кальция. В этом случае количество низкосортного фосфатного сырья регламентируется количеством получаемой в процессе азотнофосфатной вытяжки. Способ предусматривает также и введение со стороны кислого раствора, содержащего смесь азотной и фосфорной кислоты, что позволяет вовлечь в процесс переработки дополнительное количество низкосортного фосфатного сырья. As an acid solution neutralized with ammonia, a nitrogen-phosphate extract containing phosphoric and nitric acid obtained during the decomposition of apatite by nitric acid after precipitation and separation of calcium nitrate can be used. In this case, the amount of low-grade phosphate feedstock is regulated by the amount obtained in the process of nitrogen phosphate extraction. The method also includes the introduction of an acidic solution containing a mixture of nitric and phosphoric acid, which allows you to involve in the processing process an additional amount of low-grade phosphate feedstock.
Способ проиллюстрирован следующими примерами. The method is illustrated by the following examples.
Пример 1. 1000 кг апатитового концентрата, содержащего 39% P2O5; 52% CaO; 3,2% F; 0,3% Fe2O3; 0,85% Al2O3; 1,4% нерастворимого остатка разлагают 2574 кг азотной кислоты концентрации 50% с избытком 10% сверх стехиометрии. Из полученной суспензии при Т= -10oC выделяют тетрагидрат нитрата кальция в количестве 1643,6 кг (α = 75%).Example 1. 1000 kg of apatite concentrate containing 39% P 2 O 5 ; 52% CaO; 3.2% F; 0.3% Fe 2 O 3 ; 0.85% Al 2 O 3 ; 1.4% of the insoluble residue decompose 2574 kg of nitric acid at a concentration of 50% with an excess of 10% in excess of stoichiometry. Calcium nitrate tetrahydrate in the amount of 1643.6 kg (α = 75%) is isolated from the resulting suspension at T = -10 ° C.
Азотнофосфорнокислотную вытяжку (АФВ) в количестве 1930,4 кг, содержащую 527,5 кг H3PO4, 212,7 кг HNO3, 380,7 кг Ca(NO3)2, предварительно нейтрализуют аммиаком до pH 0,6 55,3 кг NH3.Nitrogen-phosphoric acid extract (AFV) in an amount of 1930.4 kg, containing 527.5 kg of H 3 PO 4 , 212.7 kg of HNO 3 , 380.7 kg of Ca (NO 3 ) 2 , is preliminarily neutralized with ammonia to pH 0.6 55, 3 kg NH 3 .
Частично нейтрализованную АФВ направляют на разложение низкосортного фосфата (в примерах представлена Верхнекамская фосфоритная мука (ВМФМ), состава: 22,6% P2O5; 38,5% CaO; 4,9% CO2; 4,6% Fe2O3; 3,1% Al2O3; 2,6% F; 14,7% н. о.) в количестве 15% от массы апатитового концентрата (в пересчете на P2O5 фосфатов), а именно 304,5 кг ВКФМ.Partially neutralized APV is directed to the decomposition of low-grade phosphate (in the examples, Verkhnekamsk phosphorite flour (Navy), composition: 22.6% P 2 O 5 ; 38.5% CaO; 4.9% CO 2 ; 4.6% Fe 2 O 3 ; 3.1% Al 2 O 3 ; 2.6% F; 14.7% n.o.) in the amount of 15% by weight of apatite concentrate (in terms of P 2 O 5 phosphates), namely 304.5 kg VKFM.
Ha первой стадии фосфорит разлагает при Ж:Т = 0,8:1 и Т = 60oC в течение 30 мин с целью декарбонизации фоссырья. Расход частично нейтрализованным АФВ составляет, следовательно, 243,6 кг. При этом в газовую фазу удаляется 80% углекислоты ВКФМ, а именно 11,94 кг CO2. Далее фосфорит доразлагают оставшимся количеством АФВ с pH 0,6 в течение 60 мин в присутствии борсодержащей добавки - борной кислоты в количестве 21,2 кг H3BO3 (3,68 кг B). В газовую фазу удаляется остальное количество CO2 - 2,88 кг.In the first stage, phosphorite decomposes at W: T = 0.8: 1 and T = 60 o C for 30 min in order to decarbonize fossyry. The consumption of partially neutralized AFV is therefore 243.6 kg. In this case, 80% of VKFM carbon dioxide, namely 11.94 kg of CO 2, is removed into the gas phase. Further, phosphorite is further decomposed with the remaining amount of antipyretic acid with a pH of 0.6 for 60 min in the presence of a boron-containing additive - boric acid in an amount of 21.2 kg of H 3 BO 3 (3.68 kg of B). The remaining amount of CO 2 - 2.88 kg is removed into the gas phase.
Пульпу разложения нейтрализуют до pH 5,2 115,6 кг NH3. Пульпу упаривают до влажности 12%, смешивают с плавом аммиачной селитры (98% основного вещества) в количестве 417 кг и хлористым калием в количестве 729,2 кг KCl (60% K2O).The decomposition pulp is neutralized to a pH of 5.2 to 115.6 kg NH 3 . The pulp is evaporated to a moisture content of 12%, mixed with a melt of ammonium nitrate (98% of the main substance) in an amount of 417 kg and potassium chloride in an amount of 729.2 kg of KCl (60% K 2 O).
Готовый продукт с влажностью 1% содержит 15,98% P2O5 общ.; 15,5% P2O5усв; 7,84 P2O5вод; 15,5% N общ; 15,5% K2O; 0,13% B.The finished product with a moisture content of 1% contains 15.98% P 2 O 5 total .; 15.5% P 2 O 5 assimilation; 7.84 P 2 O 5 water; 15.5% N total; 15.5% K 2 O; 0.13% B.
Продукт характеризуется следующими физико-механическими показателями:
а) статическая плотность гранул - 23 МПа;
б) гигроскопичность - 1,32 моль H2О/кг•ч;
в) слеживаемость - 17 кПа
Пример 2. Получение азотнофосфатной вытяжки и кристаллизацию тетрагидрата нитрата кальция проводят аналогично примеру N 1.The product is characterized by the following physical and mechanical properties:
a) the static density of the granules is 23 MPa;
b) hygroscopicity - 1.32 mol of H 2 O / kg • h;
c) caking - 17 kPa
Example 2. Obtaining nitrogen phosphate extract and crystallization of calcium nitrate tetrahydrate is carried out analogously to example No. 1.
Азотнофосфорнокислотную вытяжку в количестве 1930,4 кг предварительно нейтрализуют до pH 0,9 аммиаком в количестве 58,13 кг NH3.Nitrogen-phosphoric acid extract in an amount of 1930.4 kg is preliminarily neutralized to a pH of 0.9 with ammonia in an amount of 58.13 kg of NH 3 .
Частично нейтрализованную вытяжку направляют на обработку Верхнекамской фосфоритной муки (аналогично примеру 1) , взятой в количестве 5% от массы P2O5 апатитового концентрата в составе АФВ, а именно 90,8 кг ВКФМ. Ж:Т на стадии деркабонизации составляет 1:1, т.е. на 1-ую ступень подается 90,9 кг АФВ с pH 0,9. При этом в газовую фазу выделяется 90% CO2 фосфорита - 4,0 кг.A partially neutralized extract is sent to the processing of Verkhnekamsk phosphorite flour (analogously to example 1), taken in an amount of 5% by weight of P 2 O 5 apatite concentrate in the composition of AFV, namely 90.8 kg VKFM. W: T at the stage of de-carbonization is 1: 1, i.e. 90.9 kg of AFV with a pH of 0.9 is fed to the first step. At the same time, 90% CO 2 phosphorite - 4.0 kg - is released into the gas phase.
Далее фосфорит доразлагают оставшимся количеством АФВ с pH 0,9 в течение 60 мин в присутствии борсолевого концентрата (27,9% B2O3; 42,6% CaO; 10,2% MoO; 7,8% в количестве 54,6 кг (4,72 кг B) также при Т=60oC. В газовую фазу удаляется 0,45 кг CO2.Then phosphorite is additionally decomposed with the remaining amount of antipyretic acid with a pH of 0.9 for 60 min in the presence of a borosol concentrate (27.9% B 2 O 3 ; 42.6% CaO; 10.2% MoO; 7.8% in an amount of 54.6 kg (4.72 kg B) also at T = 60 o C. 0.45 kg of CO 2 is removed into the gas phase.
Пульпу разложения нейтрализуют до pH 5,5 газообразным аммиаком в количестве 78,18 кг NH3. Пульпу упаривают и смешивают с 240,72 кг плава аммиачной селитры (98%) и хлористым калием в количестве 644,45 кг KCl (60% K2O).The decomposition pulp is neutralized to pH 5.5 with gaseous ammonia in an amount of 78.18 kg of NH 3 . The pulp is evaporated and mixed with 240.72 kg of melt of ammonium nitrate (98%) and potassium chloride in the amount of 644.45 kg of KCl (60% K 2 O).
Готовый продукт с влажностью 1% содержит 17,5% P2O5общ; 16,8% P2O5усв; 11,35% P2O5вод; 16,8% N общ; 16,8% K2O; 0,2% В.The finished product with a moisture content of 1% contains 17.5% P 2 O 5 total; 16.8% P 2 O 5 assimilation; 11.35% P 2 O 5 water; 16.8% N total; 16.8% K 2 O; 0.2% B.
Гранулы продукта (фракция +2 - -3) имеют статическую прочность 2,8 МПа; гигроскопичность - 1,28 моль H2O/кг • ч; слеживаемость - 9,8 кПа.Product granules (fraction +2 - -3) have a static strength of 2.8 MPa; hygroscopicity - 1.28 mol of H 2 O / kg • h; caking - 9.8 kPa.
Пример 3. Разложение апатитового концентрата азотной кислотой ведут аналогично примеру 1. Полученную азотнофосфорнокислотную вытяжку (АФВ) в количестве 1930,4 кг с целью получения удобрения с более выровненным по азоту соотношением N: P2O5 смешивают с азотной кислотой (50% HNO3) в количестве 540 кг. Общая масса смеси АФВ с азотной кислотой составляет 2470,4 кг. Соотношение HNO3 : H3PO4 (в молях) соответствует 7,66 : 5,38 или 2,14 : 1,5. Полученную смесь кислот нейтрализуют аммиаком до pH 1,15. Частично нейтрализованная кислая смесь подается на разложение Верхнекамской фосфоритной муки (состав приведен в примере 1) в количестве 575 кг. Соотношение Ж:Т составляет 1,2 : 1.Example 3. The decomposition of apatite concentrate with nitric acid is carried out analogously to example 1. The obtained nitrogen-phosphoric acid extract (AFV) in the amount of 1930.4 kg in order to obtain fertilizer with a ratio of N: P 2 O 5 more even with respect to nitrogen is mixed with nitric acid (50% HNO 3 ) in the amount of 540 kg. The total weight of the mixture of APV with nitric acid is 2470.4 kg. The ratio of HNO 3 : H 3 PO 4 (in moles) corresponds to 7.66: 5.38 or 2.14: 1.5. The resulting acid mixture was neutralized with ammonia to a pH of 1.15. Partially neutralized acidic mixture is fed to the decomposition of Verkhnekamsk phosphorite flour (the composition is shown in example 1) in an amount of 575 kg. The ratio of W: T is 1.2: 1.
Степень декарбонизации фосфарита - 75%, что соответствует 25,37 кг CO2. Далее суспензию направляют на вторую стадию разложения низкосортного фосфатного сырья оставшейся смесью кислого раствора с pH 1,15 в присутствии боратовой руды, состава: 18,3% B2O3, 28,0% CaO, 7,1 MgO%. Количество боратовой руды - 117,4 кг. В газовую фазу выделяется остаточное количество углекислоты - 8,45 кг CO2. Пульпу разложения нейтрализуют аммиаком до pH 5,0. Нейтрализованную пульпу упаривают до влажности 15% и смешивают с плавом аммиачной селитры (98% NH4NO3) в количестве 404,5 кг. Полученную массу гранулируют и сушат. Готовый продукт с влажностью 1% имеет состав: 19,05% P2O5общ. , 18,10% P2O5усв., 3,43% P2O5водн., 18,09% Nобщ.; 0,25% В. Продукт имеет следующие физико-механические характеристики: статическая прочность гранул - 2,7 МПа; гигроскопичность - 1,45 моль H2O/кг•ч, слеживаемость - 12,0 кПа.The degree of decarbonization of phosphate is 75%, which corresponds to 25.37 kg of CO 2 . Next, the suspension is sent to the second stage of decomposition of low-grade phosphate raw materials with the remaining mixture of acid solution with a pH of 1.15 in the presence of borate ore, composition: 18.3% B 2 O 3 , 28.0% CaO, 7.1 MgO%. The amount of borate ore is 117.4 kg. The residual amount of carbon dioxide - 8.45 kg CO 2 - is released into the gas phase. The decomposition pulp is neutralized with ammonia to pH 5.0. The neutralized pulp is evaporated to a moisture content of 15% and mixed with a melt of ammonium nitrate (98% NH 4 NO 3 ) in an amount of 404.5 kg. The resulting mass is granulated and dried. The finished product with a moisture content of 1% has the composition: 19.05% P 2 O 5 total. , 18.10% P 2 O 5 assy., 3.43% P 2 O 5 aq., 18.09% N total .; 0.25% B. The product has the following physical and mechanical characteristics: static granule strength - 2.7 MPa; hygroscopicity - 1.45 mol H 2 O / kg • h, caking - 12.0 kPa.
Использование предложенного способа позволит создать технологический процесс производства сложных удобрений на основе разложения фосфатов азотной кислотой, вовлекая в производство дешевое фосфатное сырье, и получать готовый продукт, содержащий P2O5 практически в усвояемой форме (водорастворимой и цитратнорастворимой), т.е. удобрение пролонгированного действия с улучшенными физико-механическими свойствами, так как такое удобрение имеет низкие слеживаемость и гигроскопичность.Using the proposed method will allow you to create a technological process for the production of complex fertilizers based on the decomposition of phosphates by nitric acid, involving cheap phosphate raw materials in the production, and to obtain a finished product containing P 2 O 5 practically in an assimilable form (water-soluble and citrate-soluble), i.e. long-acting fertilizer with improved physical and mechanical properties, since such a fertilizer has low caking and hygroscopicity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122405A RU2167843C2 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of preparing complex fertilizers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122405A RU2167843C2 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of preparing complex fertilizers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2167843C2 true RU2167843C2 (en) | 2001-05-27 |
Family
ID=20239546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122405A RU2167843C2 (en) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | Method of preparing complex fertilizers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167843C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2228322C1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-05-10 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Method for preparing complex water-soluble fertilizers |
| RU2240992C1 (en) * | 2003-11-05 | 2004-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В.Самойлова" | Complex fertilizer manufacture process |
| RU2266273C1 (en) * | 2004-10-07 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова" (ОАО КЧХК) | Method for production of complex water soluble nitrous/phosphorous fertilizer |
| RU2286320C1 (en) * | 2005-07-14 | 2006-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Проф. Я.В. Самойлова" | Method for production of complex fertilizers |
| RU2330003C1 (en) * | 2007-04-12 | 2008-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В. Самойлова" | Method for producing compound fertilisers |
| RU2384547C1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-20 | Закрытое акционерное общество "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината" (ЗАО "ЗМУ КЧХК") | Complex fertiliser manufacture technique |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1253121A (en) * | 1968-02-29 | 1971-11-10 | ||
| RU2145316C1 (en) * | 1999-03-02 | 2000-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эковита" | Method of preparing complex fertilizers |
-
2000
- 2000-08-29 RU RU2000122405A patent/RU2167843C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1253121A (en) * | 1968-02-29 | 1971-11-10 | ||
| RU2145316C1 (en) * | 1999-03-02 | 2000-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Эковита" | Method of preparing complex fertilizers |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2228322C1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-05-10 | Открытое акционерное общество "Акрон" | Method for preparing complex water-soluble fertilizers |
| RU2240992C1 (en) * | 2003-11-05 | 2004-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В.Самойлова" | Complex fertilizer manufacture process |
| RU2266273C1 (en) * | 2004-10-07 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова" (ОАО КЧХК) | Method for production of complex water soluble nitrous/phosphorous fertilizer |
| RU2286320C1 (en) * | 2005-07-14 | 2006-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Проф. Я.В. Самойлова" | Method for production of complex fertilizers |
| RU2330003C1 (en) * | 2007-04-12 | 2008-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В. Самойлова" | Method for producing compound fertilisers |
| RU2384547C1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-20 | Закрытое акционерное общество "Завод минеральных удобрений Кирово-Чепецкого химического комбината" (ЗАО "ЗМУ КЧХК") | Complex fertiliser manufacture technique |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113277885A (en) | Resource utilization method of phosphoric acid residues | |
| US2738265A (en) | Production of carbonated nitric phosphate fertilizer | |
| RU2167843C2 (en) | Method of preparing complex fertilizers | |
| Numonov et al. | LOW-WASTE PROCESS OF COMPLEX FERTILIZER BASED ON SULPHURIC ACID PROCESSING THERMIC CALCINATED PHOSPHORITE CONCENTRATE. | |
| US6419887B1 (en) | Process for the treatment of residual liquors from the ammoniation and carbonation of alkali metal salts | |
| RU2145316C1 (en) | Method of preparing complex fertilizers | |
| RU2240992C1 (en) | Complex fertilizer manufacture process | |
| RU2221758C1 (en) | Mixed nitrogen-phosphorus fertilizer and a method for production thereof | |
| RU2106329C1 (en) | Method of producing phosphorus-containing complex fertilizers | |
| US3993466A (en) | Fertilizer production | |
| RU2182142C1 (en) | Method to obtain granulated nitroammophoska | |
| RU2223933C1 (en) | Method for preparing complex fertilizer | |
| Alimov et al. | The insoluble part of phosphorus fertilizers, obtained by processing of phosphorites of central kyzylkum with partially ammoniated extraction phosphoric acid | |
| US2611691A (en) | Process of producing a compound fertilizer | |
| RU2234485C1 (en) | Method for preparing complex fertilizer | |
| US1965301A (en) | Process for producing mixed fertilizers | |
| RU2102361C1 (en) | Method of granulated superphosphate producing | |
| US3594150A (en) | Preparation of solid mixed fertilizers and ammonium nitrate | |
| RU2221759C1 (en) | Process of production of mixed fertilizer with sulfate additive | |
| SU1581714A1 (en) | Method of producing phosphorus-containing fertilizer | |
| Dormeshkin | Interactions between components of complex fertilizers. Chemical and physico-chemical interactions at the stages of mixing, granulating and drying during their production | |
| RU2404947C1 (en) | Method of obtaining complex fertilisers | |
| RU2162071C2 (en) | Method of preparing complex fertilizers | |
| RU2314278C1 (en) | Method of manufacturing granulated complex fertilizer | |
| SU1114668A1 (en) | Method for producing complex fertilizers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140830 |