ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрирование фосфорной кислоты из "Технология минеральных удобрений" В зависимости от состава исходного фосфатного сырья и назначения получаемой кислоты (например, для производства двойного суперфосфата или аммофоса) иногда применяют концентрированную фосфорную кислоту, содержащую 38—55% или 33—40% Р2О5. Если при сернокислотной экстракции фосфатов не удается получить такую кислоту, ее подвергают упариванию. В последние годы разработаны методы производства суперфосфорной кислоты (70—72% Р2О5) путем упаривания экстракционной фосфорной кислоты. [c.160] Из водных растворов фосфорной кислоты при концентрации Н3РО4 до 98% в процессе их нагревания в газовую фазу выделяются только пары воды, следовательно, фосфорная кислота теоретически может быть упарена до очень высоких концентраций. Сравнительно большое давление пара над растворами фосфорной кислоты позволяет вести их упаривание с высокой интенсивностью. Однако этот процесс сопровождается осаждением на греющих поверхностях сульфата кальция, кремнефто-ридов и других солей. Поэтому предпочитают применять бар-ботажные концентраторы, в которых выпадающие из жидкой фазы осадки благодаря высокой скорости греющих газов находятся во взвешенном состоянии и выносятся из аппаратов вместе с кислотой. [c.160] На рис. 61 показана схема установки для выпаривания фосфорной кислоты в однокамерном барботажном концентраторе с обогревом топочными газами. Температура газов на входе в аппарат составляет 650—900 °С, на выходе 90—110°С. На 1 кг испаряемой воды расходуется 730—792 ккал тепла (3060— 3320 кдж), коэффициент использования тепла горения топлива превышает 80%. Влагосъем с 1 зеркала испарения в выпарной камере колеблется в пределах 300—400 кг/ч. [c.160] Описан способ промывки выходящих из концентратора паров в скрубберах при разрежении. Промывка производится циркулирующим раствором кремнефтористоводородной кислоты при температуре, близкой к температуре промываемых паров. В этих условиях конденсируется минимальное количество воды, а 31р4 и НР абсорбируются раствором Н231Рб. [c.161] В процессе выпаривания фосфорной кислоты в барботажном концентраторе автоматически регулируются температурный режим, производительность установки и концентрация упаренной кислоты. [c.161] Содержащиеся в получаемой кислоте пиро-и полифосфорные кислоты могут образовывать с металлами растворимые внутрикомплексные соединения, поэтому все примеси металлов, находящиеся в исходной экстракционной фосфорной кислоте, в процессе ее упаривания не выпадают, как обычно, в осадок, а остаются в суперфосфорной кислоте в растворенном состоянии. Лишь при образовании три-метафосфорной кислоты (НРОз)з возможно осаждение нерастворимых триметафосфатов. [c.162] Суперфосфорная кислота, получаемая выпариванием экстракционной кислоты, находит применение в производстве жидких комплексных азотно-фосфорных удобрений (стр. 252). [c.163] Суперфосфорная кислота при концентрации Р2О5 около 70% оказывает очень слабое коррозийное действие на обыкновенную углеродистую сталь. Увеличение или понижение концентрации такой кислоты резко усиливает коррозию малоуглеродистой стали. [c.163] Для изготовления валов мешалок и корпусов вакуум-фильтров, применяемых в производстве экстракционной фосфорной кислоты, рекомендуется хромоникелевая сталь с присадкой молибдена марки Х17Н13М2Т. Лопасти мешалок целесообразно изготовлять из стали марки Х23Н28М2Т, центробежные насосы типа ХНЗ выполняются из хромистой стали марки Х28. Корпус концентраторов, обогреваемых паром, футеруют гартблеем, греющие трубки изготовляют из графита или сплава свинца с теллуром. [c.163] Широко используются также неметаллические защитные покрытия. Внутренние поверхности реакторов, смесителей и сборников из углеродистой стали обкладывают полиизобутиленом и футеруют диабазовой плиткой и кислотоупорным кирпичом. Вакуум-сборники, корпуса насосов, мешалки, крышки экстракторов, газоходы для фторсодержащих газов и небольшие баки защищают от коррозии путем гуммирования. [c.163] При разделении суспензий широко применяют синтетические фильтровальные ткани, достаточно прочные и стойкие к действию фосфорной кислоты. Наибольшее распространение получили ткани, изготовляемые из волокон на основе поливинилхлорида (совиден, хлорин и т. д.), которые практически не разрушаются в процессах фильтрования концентрированной фосфорной кислоты (до 45% Р2О5) при 80—90 °С. [c.163] Фосфогипс, являющийся отходом производства экстракционной фосфорной кислоты, используется для получения ангидритового цемента, штукатурного алебастра, литых блоков для стенных перегородок, в качестве добавки в производстве портланд-цемента и для других целей. Возможна также переработка фосфогипса в сульфат аммония (стр. 57). Термической обработкой фосфогипса можно получать цементный клинкер и сернистый газ, который далее перерабатывают в серную кислоту. Таким образом, осуществима регенерация серной кислоты, расходуемой на разложение фосфатов. [c.164] Наиболее полно (на. 93,5—95%) фтор осаждается хлористым калием при введении 30 г КС1 на 1 л фосфорной кислоты. Кремнефторид калия выделяется в виде тонкодисперсного осадка, что затрудняет его декантацию или фильтрование, кремнефторид натрия — в виде хорошо осаждаю- щихся и отфильтровываемых шестигранных кристаллов. Норма Na l, вводимого в качестве осадителя фтора, установлена в пределах 30—40 г/л при 40—45 °С степень осаждения фтора достигает 80—85%. Оптимальная норма кальцинированной соды составляет 20—22 г л после декантации, фильтрования и промывки получается продукт, содержащий до 97% Na2SiFe. В фосфорной кислоте остается около 0,2% фтора. [c.164] При кислотном разложении апатитового концентрата в раствор переходят редкоземельные элементы, извлечение которых весьма целесообразно. Некоторые фосфориты содержат ванадий, который растворяется в фосфорной кислоте, придавая ей зеленый оттенок. Ванадий может быть осажден раствором ферроцианида Na4[Fe( N)e] или выделен в виде фосфорнованадиевой кислоты при добавлении окислителей (например, хлоратов, персульфатов). [c.164] Вернуться к основной статье