ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение дикальцийфосфата (преципитата) с применением циркулирующей азотной кислоты из "Новые методы получения минеральных удобрений" Существующие методы производства двойного суперфосфата мало экономичны. Получение двойного суперфосфата основано на взаимодействии фосфата (апатитового концентрата или фосфорита) с концентрированной фосфорной кислотой, которое протекает с небольшой скоростью, особенно на конечном этапе производства. Это приводит к необходимости длительного вылеживания продукта на складе и к малой степени использования фосфатного сырья (например, апатита — лишь на 83— 85% через 20 суток хранения) [1]. [c.181] Производство преципитата и как удобрения, и в качестве кормового продукта из экстракционной фосфорной кислоты экономически еще менее целесообразно вследствие, главны .-образом, весьма большого расхода серной кислоты в процессе получения фосфорной кислоты. [c.181] Полученная азотнокислотная вытяжка, содержащая Са(НОз)2 и Н3РО4 в молярном отношении 1 2, может быть подвергнута выпариванию или сушке с получением конечного продукта — монокальцийфосфата, т, е. двойного суперфосфата При этом вся затраченная азотная кислота регенерируется и возвращается в процесс. В итоге процесс осуществляется в основном с расходованием серной кислоты. Азотная кислота является лишь циркулирующим агентом, возвращаемым в первую стадию после регенерации ее во второй стадии процесса. [c.182] Рассматриваемый метод аналогичен производству фосфорных удобрений разложением фосфатов смесью серной и соляной кислот [2, 3], но выгодно отличается от него рядом преимуществ. Dhh заключаются в использовании обычных кислот, применяемых в производстве удобрений, в меньшей коррозии аппаратуры, в отсутствии в конечных продуктах нежелательных примесей хлора и в уменьшении капитальных затрат при организации производства в системе азотнотукового комбината или суперфосфатного завода. [c.182] Способ представляет также интерес для получения простого суперфосфата без складского вызревания. В этом случае не требуется отделения сульфата кальция, упрощается и ускоряется получение исходного раствора, а производство суперфосфата весьма интенсифицируется. Вследствие почти полного использования фосфорного сырья, снижается расход фосфата, а также серной кислоты на единицу усвояемой Р2О5 в продукте. [c.183] Технико-экономической оценкой получения двойного суперфосфата с применением циркулирующей азотной кислоты установлено, что общезаводская себестоимость 1 т Р2О5 в полученном продукте, рассчитанная на основании лабораторных данных, для производства мощностью 50 тыс. т двойного суперфосфата в год составляет 83 руб. 60 коп. Себестоимость франко-поле 1 г Р2О5 в двойном суперфосфате, полученном с применением циркулирующей азотной кислоты, на 20—23% меньше, чем в двойном суперфосфате, полученном обычным методом, и на —10% меньше, чем для простого суперфосфата. [c.183] Основными элементами процесса получения фосфорных удобрений с циркуляцией азотной кислоты, потребовавшими специального исследования, являются 1) получение растворов и 2) переработка растворов с получением конечных продуктов и регенерацией азотной кислоты. [c.184] Азотнокислотную вытяжку с требуемым соотношением СаО Р2О5 можно также получить доразложением камерного простого суперфосфата разбавленной азотной кислотой. В этом случае не только упрощается процесс, но и уменьшается количество циркулирующей азотной кислоты, вследствие того что часть фосфорной кислоты используется уже в камерном процессе для образования монокальцийфосфата. [c.184] Вымораживание из вытяжки части нитрата кальция осуществляют на некоторых заводах в Голландии, Франции и Норвегии [1, 6—8]. Азотнокислотную вытяжку охлаждают, в результате чего из нее выкристаллизовывается четырехводный нитрат кальция. Его отфильтровывают от раствора и перерабатывают в кальциевую селитру. [c.184] Как видно, в первой стадии этого процесса получается пуль па, жидкая фаза которой содержит СаО и Р2О5 в молекулярном отношении, равном 2 1, Если отделить жидкую фазу от сульфата кальция, то ее можно использовать в качестве исходного раствора для получения преципитата и регенерации всей затраченной азотной кислоты. [c.185] В процессе аммонизации из пульпы испаряется до 25% воды, и пульпа по завершении процесса вытекает из последнего реактора в виде густой массы. Благодаря испарению воды и связыванию части воды в кристаллогидрат Са504-2Н20 пульпа на выходе из последнего реактора содержит около 20% гигроскопической влаги (против 30% по карбонатному способу). Это обстоятельство уменьшает потребное количество ретура, идущего на смешение с пульпой уменьшаются также объем оборудования, транспортные механизмы и энергетические расходы. По сернокислотному способу требуется ретура 4—5 частей, по карбонатному — 8—9 частей. [c.186] Экспериментальное изучение позволило установить условия осуществления этого процесса с образованием подвижной, хорошо фильтрующейся пульпы. Полученные результаты вкрат-ие сводятся к следующему. [c.187] При разложении апатита смесью, содержащей 3 моля азотной и 3,5 моля серной кислот даже слабых концентраций, получается густая пульпа с мелкими кристаллами сульфата кальция и низкой степенью разложения. Поэтому разложение сырья проводили смесью кислот и ретурного раствора, представляющего собой раствор нитрата кальция и фосфорной кислоты. Для уменьшения концентрации твердой фазы в пульпе и улучшения ее фильтруемости часть серной кислоты подавали в ре-турную жидкость для осаждения кальция. [c.187] Вариантом этого метода получения раствора является использование камерного простого суперфосфата. При этом, как указывалось выше, возможно осуществить производство как двойного суперфосфата, так и преципитата с уменьшенным вдвое количеством циркулирующей азотной кислоты. Это объясняется уменьшенным содержанием в камерном продукте фосфорной кислоты вследствие частичного израсходования ее для образования некоторого количества монокальцийфосфата. До-разложение апатита, содержащегося в камерном простом суперфосфате, производили разбавленной азотной кислотой концентрации 25—30% N03 с целью получения пульпы с отношением Т Ж, равным 1 1. Степень разложения апатита при стехиометрической норме кислоты в расчете на неразло-жившийся апатит суперфосфата достигает 98—99% при 40— 50° С в течение 40—60 мин. При этих условиях происходит удовлетворительное отделение раствора от твердой фазы. Скорость фильтрации твердой фазы пульпы несколько возрастает, если камерный суперфосфат предварительно выщелочить водой (или слабыми промывными растворами) и нерастворившийся осадок обработать азотной кислотой, или при обработке вылежавшего в течение суток суперфосфата, полученного с применением серной кислоты концентрацией ниже 63% Н2504. [c.188] Этот вариант представляет особый интерес для получения простого суперфосфата с почти полным использованием фосфатного сырья. В этом случае вылеживание и дообработка камерного суперфосфата заменяются доразложением его азотной кислотой, которая циркулирует в процессе. Производство же двойного суперфосфата, связанное с необходимостью отделения твердой фазы, так же как и в случае получения растворов с применением для разложения фосфатов смеси серной и азотной кислот, потребует при дальнейшей проверке в укрупненных условиях специальной отработки стадии разделения и промывки пульпы. Более простым представляется получение исходных растворов добавкой экстракционной фосфорной кислоты к азотнокислотной вытяжке. [c.188] Вернуться к основной статье