SU1747431A1 - Способ получени жидких комплексных удобрений - Google Patents

Abstract

Изобретение используетс  в сельском хоз йстве в качестве эффективных минеральных удобрений. Получение ведут сернокислотным разложением фосфоритов, отделением осадка фосфогипса от водного раствора фосфорной кислоты, жидкостной экстракцией фосфорной кислоты из раствора органическим растворителем, реэкстрак- цией и одновременной аммонизацией полученной кислоты Реэкстракцию в интервале рН 6,8-7,2 и одновременную аммони- зацию ведут газообразным аммиаком или частью продукта, вз того в массовом соотношении к органическому растворителю, равном 1:(0,8-5,0), при массовом соотношении P20s. поступающего с органическим растворителем , к аммиаку, равном (2,4-2,6) 1, и температуре 80-110°С в присутствии водного раствора ди- и моноаммонийфосфага, вз тых в мол рном соотношении (1 2- 3,5):1. 2 з.п ф-лы, 1 табл И

Description

Изобретение относитс  к производству жидких комплексных удобрений (ЖКУ) марки 8-24-0 из бедного фосфатного сырь , ис- пользуемых в качестве эффективных минеральных удобрений в сельском хоз йстве .

Известен способ получени  жидких комплексных удобрений из бедных фосфоритов , включающий сернокислотную обработку сырь , отделение осадка фосфогипса от водного раствора фосфорной кислоты, жидкостную экстракцию фосфорной кислоты из раствора органическим растворителем и последующую реэкстракцию кислоты с одновременной аммонизацией, которые ведут водным раствором диаммонийфосфа- та (ДАФ) при массовом соотношении органического растворител  к раствору ДАФ

(0,85-5): 1 с образованием продукционного раствора, часть которого аммонизируют и направл ют на реэкстракцию, другую же часть вывод т в качестве готового продукта Недостатками этого способа при его практическом осуществлении  вл ютс  использование в качестве аммонизирующего агента раствора ДАФ с массовой долей P20s 20,4-21,8%, что соответствует насыщенному раствору (растворимость ДАФ при 25°С 21,96% PaOs); насыщенные растворы представл ют собой неустойчивые системы, и при работе наблюдаетс  самопроизвольное выпадение в осадок кристаллического ДАФ, что приводит к забивке аппаратуры, а также к снижению концентрации P20s в растворе ДАФ и получению некондиционных удобрений , низка  интенсивность процесса св 2

vj Сл)

занна  с малой скоростью растворени  ам- монийфосфатов, содержащихс  в органическом растворителе, при температуре 20-30°С. Следствием этого  вл етс  большой объем аппаратуры.

Цель изобретени  - стабилизаци  и интенсификаци  процесса.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  ЖКУ из бедного фосфатного сырь , включающем сернокислотное разложение сырь , отделение осадка фос- фогипса от раствора фосфорной кислоты, жидкостную экстракцию фосфорной кислоты из раствора трибутилфосфатом и реэкстракцию фосфорной кислоты с одновременной ее аммонизацией, последнее ведут газообразным аммиаком при массовом соотношении PaOs, поступающего с органическим растворителем, к аммиаку, равном (2,4-2,6):1, и температуре 80-110°С в присутствии раствора ди- и моноаммонийфос- фата, вз тых в мол рном соотношении (1,2-3,5): 1. Целесообразно в качестве водного раствора ди- и моноаммонийфосфата использовать часть продукта, вз того в массовом соотношении к органическому растворителю, равном 1:(0,8-5,0). Значение рН при реэкстракции поддерживают в интервале 6,8-7,2.

Сопоставительный анализ известного способа с предлагаемым показывает, что отличи ми последнего  вл ютс  проведение реэкстракции и одновременной аммо- низации газообразным аммиаком в присутствии водного раствора ди- и моноаммонийфосфата , а также температурный режим этого процесса и массовое соотношение PaOs, поступающего с органическим растворителем, к аммиаку. Отличи ми  вл ютс  также использование в качестве раствора ди- и моноаммонийфосфата части продукта и значение рН при реэкстракции.

Способ осуществл ют следующим образом .

Водный раствор, полученный в процессе сернокислотной обработки фосфоритов, подвергают очистке методом жидкостной экстракции с использованием трибутилфос- фата. В результате получают рафинат, который направл ют в производство аммофоса, и трибутилфосфат (органический растворитель ), насыщенный фосфорной кислотой. Последний, с массовой долей PaOs 1,6- 6,3%, поступает на реэкстракцию, котора  совмещаетс  с аммонизацией фосфорной кислоты. Реэкстракцию и одновременную аммонизацию провод т газообразным аммиаком в присутствии водного раствора ди- и моноаммонийфосфата, Использование газообразного аммиака в качестве реэкстра- гирующего и аммонизирующего фосфорную кислоту агента вместо ДАФ позвол ет стабилизировать процесс, так как в предлагаемом способе отсутствуют неустойчивые растворы и в результате получаютс  растворы ЖКУ, которые соответствуют марке 8- 24-0 и стабильны в течение 1 ч. Чтобы получались устойчивые растворы ЖКУ, необходимо вести процесс при определенном массовом соотношении P20s в органическом растворителе к газообразному аммиаку . Это соотношение равно (2,4-2,6): 1. В случае же, если P20s:NH3 меньше 2,4:1 или

больше 2,6:1, стабильный раствор ЖКУ не образуетс . Кроме того, происходит забивка аппаратуры осадком, что затрудн ет ведение процесса и снижает производительность установки (см. примеры 1-5 таблицы).

Присутствие раствора ди- и моноаммонийфосфата , в качестве которого можно использовать часть продукта (ретур), необходимо дл  предотвращени  образовани  эмульсии. Выбранный интервал массового

соотношени  ретура к органическому растворителю , равный 1;(0,8-5,0), соответствует оптимуму. Если на 1 мае.ч. ретура приходитс  более 5 мае. ч. органического растворител , то образуетс  эмульси , что

снижает интенсивность процесса, наблюдаетс  также потер  продукта (см. пример 11 таблицы), если меньше 0,8, то улучшени  разделени  фаз не наблюдаетс , а количество ретура растет, что влечет за собой повышенный расход энергии на перекачку ретура, уменьшение доли выхода продукта и, как следствие, снижение интенсивности процесса.

рН при реэкстрэкции поддерживают

равным 6,8-7,2, так как только в этом случае происходит полна  нейтрализаци  фосфорной кислоты, содержащейс  в органическом растворителе.

Реэкстракцию и одновременно аммонизацию провод т при 80-110°С, так как в этих услови х процесс протекает интенсивно и наблюдаетс  полна  регенераци  органического раствора от аммонийфосфатов. При температуре процесса ниже 80°С регенераци  органического растворител  неполна .

Ведение процесса реэкстракции - ам- монизации при температуре выше 110°С HR- целесообразно, так как в этом случае значительно повышаетс  давление паров аммиака над водными растворами системы, что ведет к усложнению процесса, необходимости введени  дополнительной системы улавливани  аммиака и. следовательно, к

снижению стабильности и интенсивности процесса (см. примеры 7 и 9 таблицы).

Пример. Концентрат фосфорита Каратау разлагают серной кислотой в известном дигидратном режиме, отдел ют оса- док фосфогипса и получают раствор фосфорной кислоты, содержащий 24,8% PzOs. Из 10 кг раствора извлекают 60% фосфорной кислоты 80%-ным раствором ТБФ в керосине в четырехступенчатом противо- точном экстракторе. Получают рафинат, используемый в производстве аммофоса, и 37,5 кг экстракта, содержащего 4% P20s. Экстракт обрабатывают в реакторе при перемешивании и температуре 100°С 0,6 кг газообразного аммиака (массовое соотношение Р20б:МНз 2,5:1) в присутствии 9 кг ретурного раствора ди- и моноаммо- нийфосфата (мол рное соотношение ДАФ/МАФ 2,2:1), с которым вводитс  необходимое дл  получени  ЖКУ количество воды (3,6 кг). рН при реэкстракции 6,9. После разделени  фаз получают 15,3 кг ЖКУ состава, мас.%: PzOs 23,8; N 7,9. 9 кг ЖКУ используют в качестве ретура, (массовое соотношение ретур:ор- ганический растворитель 1:4,2), 6,3 кг вывод т в виде продукта.

П р и м е р 2. Руду Каратау с содержанием P20s 24.3% обрабатывают серной кислотой в присутствии оборотной фосфорной кислоты, отдел ют фосфогипс и получают продукционную фосфорную кислоту , содержащую 20,5 мас.% P20s, плотность 1262 кг/м3.

Фосфорную кислоту из раствора экстрагируют 75%-ным раствором ТБФ в керосине при объемном соотношении фаз V0:Va 5:1 в три степени противотоком. Из 100л кислоты извлекают 45% Р20в и получают 515 л экстракта (плотность 962 кг/м3), содержащего 22,6 г/л P20s. Полученный экстракт направл ют в реактор. Туда же

поступает 4,8 кг газообразного аммиака, 27,6 кг воды и 160 кг продукционного раствора ЖКУ (массовое соотношение Р20б:МНз 2,42:1, мол рное соотношение в ретуре ДАФ:МАФ 2,3:1, массовое соотношение ретур:органический растворитель 1:3,1). Все это перемешивают при 95-105°С, рН при реэкстракции 7.2. После разделени  фаз получают 208.5 кг ЖКУ состава , мас.%: P2U5 24,1; N8.2. 160 кг продукта возвращают в качестве ретура, 48.5 кг вывод т.

Результаты приведены в таблице.

Claims (3)

1.Способ получени  жидких комплексных удобрений из фосфоритов, включающий их сернокислотную обработку, отделение осадка фосфогипса от водного раствора фосфорной кислоты, жидкостную экстракцию фосфорной кислоты из раствора органическим растворителем, реэкст- ракцию и одновременную аммонизацию полученной кислоты, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации и интенсификации процесса, реэкстракцию и одновременную аммонизацию ведут газообразным аммиаком при массовом соотношении PaOs, поступающего с органическим растворителем, к аммиаку, равном (2,4-2,6): 1, и температуре 80-Ш°С в присутствии водного раствора ди- и моно- аммонийфосфата, вз тых в мол рном соотношении (1,2-3,5): 1.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве водного раствора ди- и моноаммонийфосфата используют часть продукта, вз того в массовом соотношении к органическому растворитепю, равном 1:(0,8-5.0).

3.Способ попп.1 и2,отличающий- с   тем, что рН при реэкстракции поддерживают в интервале 6,8-7,2.

Продолжение таблицы

М - степень извлечени  эммонийфосфатов из органической фазы.