Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Камерный способ

Для камерного способа с применением экстракционной фосфор­ной кислоты была определена ее оптимальная концентрация в 45— 50% Р2О5 для разложения фосфоритов и 50—55% для апатито­вого концентрата6,п>51-63. При разложении фосфоритов применяют стехиометрическую норму кислоты, а для апатитового концентрата 105—110% от стехиометрической нормы, рассчитанной по первому иону водорода. На рис. 288 представлена технологическая схема производства двойного суперфосфата камерным способом с полу­чением гранулированного продукта.

Апатитовый концентрат смешивается с концентрированной фос­форной кислотой (например, 54% Р2О5). Образующаяся пульпа поступает в цилиндрическую камеру непрерывного действия, где происходит вызревание массы. Вызревший камерный продукт по­сле дозревания на складе, нейтрализуют, гранулируют и высуши­вают.

При взаимодействии апатитового концентрата с концентриро­ванной фосфорной кислотой в процессе вызревания в камере обра­зуется очень твердая, монолитная масса; ее выгрузка из камеры и дообработка на складе вызывает большие затруднения. Поэтому перед подачей пульпы из смесителя в суперфосфатную камеру к ней добавляют небольшое количество (до 3% от веса апатита) молотого известняка11'59. Вследствие выделения из известняка двуокиси углерода схватившаяся в камере суперфосфатная масса («пирог») обладает большей рыхлостью и пористостью и легче выгружается с помощью фрезера.

Размягчению двойного суперфосфата способствуют некоторые неионогенные вещества (например, алкилфениловый эфир поли -

Этиленгликоля и другие), введенные в очень малых ко­личествах (0,1—1 кг на 1 г).

Для производства двой­ного суперфосфата камер­ным способом применяют не только цилиндрические вра­щающиеся камеры, но также ленточные транспортеры с бортами 54> 55. Применение ленточных транспортеров оказалось возможным вслед­ствие быстрого затвердева­ния пульпы. Варианты не­прерывных схем камерного способа различаются аппа­ратурой для смешения фос­фата с фосфорной кисло­той. Применяются лопаст­ные смесители различных типов с продолжительно­стью смешения 1,5—3 мин. В США разработан4'50'65-76 конический смеситель, где фосфат попадает в вихревой поток, образуемый тангенци­ально поступающей кисло­той (рис. 289). Благодаря этому возможно использо­вать в процессе64 фосфор­ную кислоту повышенной концентрации, содержащую 55,5—56% Р205. При полу­чении 30 т суперфосфата в час время пребывания пуль­пы в смесителе не превы­шает 2 сек. Опыты77'73 раз­ложения фосфорита в ко­ническом смесителе супер­фосфорной кислотой (см. гл. XXVI) показали возмож­ность получения двойного су­перфосфата с содержанием до 55% усвояемой Р2О5.

Камерный способ

Wptboocbdsuh Пюн -HDgodntftHDds nownogjr

^ w to a о 2 Е- о t* £ a га ro

. Н u. g.E g и

-oS-ee

Й-® g 2"S

М иг я

>> 2

о в о S

1 Ь - U

1 1 о о

— t^ Ь E

При разложении фосфо­ритов Теннесси и флоридских

Термической фосфорной кислотой, содержащей до 56,5% Р2О5, при 38—71° образуется быстро схватывающаяся пульпа, которая затвердевает на ленточном транспортере за 45 сек. Лента транспор­тера (шириной 0,91 м и длиной 11,3и<) движется со скоростью 13 м/мин. При этом производительность установки достигает 40—

42 г суперфосфата в час. При работе по этой схеме с упаренной экстракционной фосфорной кислотой (50% Р2О5) затверде­вание пульпы происходит значительно ме­дленнее (до 15 мин) на ленту вводят часть сухого порошкообразного суперфосфата, являющегося подстилкой для пульпы. При применении суперфосфатных камер про­должительность пребывания в них пульпы колеблется в пределах 15—90 мин. Наибо­лее медленно затвердевает пульпа, полу­ченная разложением апатитового концент­рата.

Во Франции осуществлен вариант ка­мерного способа, по которому смешение фосфата и выпаренной фосфорной кислоты производится в небольшом по объему сме­сителе, снабженном очень быстроходной мешалкой. Последняя засасывает воздух и эмульгирует пульпу, что придает схватив­шемуся продукту рыхлую структуру. За­тем пульпа поступает на ленточный транс­портер, на котором она затвердевает.

Производство двойного суперфосфата камерным способом во всех случаях связа­но с необходимостью окончательного до- разложения фосфата и дообработки, охла­ждения и перелопачивания продукта на складе в течение 2—3 недель и более. Охлаждение двойного суперфосфата (как и простого) при хранении его на складе способствует доразложе - нию апатита 34. При хранении двойного суперфосфата, полученного из относительно высококачественных фосфоритов, заметно повы­шается содержание усвояемой Р205, количество же водораствори­мой Р2О5 не изменяется. Содержание окислов железа в сырье свыше 7,5—8% по отношению к Р205 приводит к ретроградации во­дорастворимой Р2О5. В продукте из апатитового концентрата при вызревании увеличивается содержание как усвояемой, так и водо­растворимой Р205 6'56_58.

Камерный способ

T<Poapemm

_ мука Кислота

Г¥

Камерный способ

Рис. 289. Непрерывно - действующий конический смеситель:

J сопла для кислоты, соз­дающие вихревое движение вдоль стенки смесителя; 2 —желоб для подачи фосфат­ной муки; 3 — патрубок для выгрузки суперфосфатной пульпы.

С помощью радиоактивного фосфора изучено64 распределение Р205 в двойном суперфосфате. Найдено, что при применении фос­
форной кислоты с содержанием 54,5% Р205 в водной вытяжке су­перфосфата содержалось 96—98% кислотной P2Os и 20—100% фосфоритной Р2С>5 (тем больше, чем выше норма кислоты). Следо­вательно, при разложении фосфорита лишь часть его переходит в монокальцийфосфат, остальная же его часть превращается в цит - ратнорастворимую форму, не содержащую кислотной P2Os; цит- ратнорастворимая часть содержит также фосфаты полуторных окислов, образованные кислотной и фосфоритной P2Os.

На действующих в СССР предприятиях на производство двой­ного суперфосфата (в расчете на 1 г усвояемой Р205) из апатито­вого концентрата камерным способом с применением упаренной экстракционной фосфорной кислоты (включая затраты на произ­водство кислоты) расходуется 1,13 т P2Os фосфата, 1,94 т серной кислоты (моногидрата), 0,14 г известняка (100%), 0,14 т условного топлива, 340 кет • ч электроэнергии и 54 м3 воды.

При использовании термической фосфорной кислоты на 1 г Р2О5 в двойном суперфосфате расходуется апатитового концен­трата 0,35 г (в расчете на 100% Р20Б) и кислоты 0,775—0,80 г (в расчете на 100% Р205), 0,36 г известняка (100% СаСОз), 0,78 т условного топлива и (с учетом затрат на производство фосфорной кислоты) ~7000 квт-ч электроэнергии и 148 м3 воды.

Большим недостатком камерного способа, как и в производстве простого суперфосфата, является необходимость длительного складского вылеживания и дообработки продукта. Затвердевание суперфосфатной массы в камере происходит, когда степень разло­жения апатита достигает уже 60%. Дальнейшее разложение фос­фата в схватившейся массе протекает весьма медленно и ведется в течение длительного времени. При этом даже через 30 суток ко­нечная степень разложения апатита в продукте не превышает 80—85%. Помимо недостаточного использования фосфата, значи­тельных затрат на сооружение громоздких складов, расхода труда и энергии на периодическое перемешивание продукта, при склад­ском дозревании суперфосфата выделяются загрязняющие атмо­сферу фтористые газы, уловить которые практически невозможно.

Другой недостаток этого способа заключается в необходимости применения концентрированной фосфорной кислоты. Поэтому при­ходится предварительно выпаривать экстракционную фосфорную кислоту или использовать более дорогую термическую кислоту.

Разложение апатитового концентрата при камерном способе производства двойного суперфосфата можно значительно интенси1 фицировать, заменив небольшую часть фосфорной кислоты (15 экв.%) азотной45 или соляной кислотой. Последние, в отличие от фосфорной кислоты, сильно диссоциированы и поэтому легко раз­лагают апатит, например:

Ca5F(P04)3 + IOHNO3 = 3Ca(N03)2 + ЗН3Р04 + HF

В системе СаО — Р20Б — N205 + Н20 (стр. 1318) нитрат каль­ция стабилен только при небольших температурах и концентра­циях Р205. Так, при 25° он стабилен в растворах, содержащих меньше 36% Р205, а при 50° — меньше 29%. Поэтому при повы­шенной температуре, достигаемой в камере, нитрат кальция раз­лагается фосфорной кислотой по реакции:

Ca(N03)2 + 2Н3Р04 = Са(Н2Р04)2 + 2HN03

При этом азотная кислота регенерируется и вновь вступает в Реакцию с апатитом. При разложении апатитового концентрата фосфорной кислотой с концентрацией 53—55% P20s с заменой 15 экв.% ее 50%-ной азотной кислотой и при суммарной норме кислот 105% степень разложения апатита в камерном продукте достигает 75%, а после 3-суточного вылеживания 97—98% (вместо 80% после 20—30-суточного вылеживания при обычном камерном получении продукта без добавки азотной кислоты). Примерный состав продукта после 3-суточного дозревания: общей Р2ОБ — 43,6%, водорастворимой Р20Б — 43,3%, свободной Р205 — 3,8%. N — 0,97%. Содержащийся в продукте азот в форме нитрата каль­ция является полезным компонентом удобрения. Вследствие высо­кой степени разложения апатита его расход на 1 т усвояемой P2Os значительно сокращается, что заметно снижает себестоимость про­дукта. Для получения двойного суперфосфата этим способом мо­жно приспособить действующие заводы простого суперфосфата, если обеспечить их фосфорной кислотой.

Вылежавшийся двойной суперфосфат подвергается измельче­нию и затем гранулированию одним из способов, применяемых и для простого суперфосфата.

При аммонизации двойного суперфосфата, полученного из апа­титового концентрата79, до содержания 13,2% NH3 при 42,8% Р205уСв отношение Р205усв : Рг05 общ остается постоянным; оно не изменяется и при значительно большем количестве вводимого ам­миака ( количество водорастворимой Р2ОБ уменьшалось от 95 до 68%). Указанное количество аммиака является предельным лишь с точки зрения стабильности продукта.

На опытной установке TVA (Tennesy Valey Authority, США) был разработан процесс, объединяющий аммонизацию с гранули­рованием8-80. Аммонизирующий продукт и кислота вводились под перекатывающийся слой смеси в непрерывном барабанном аммо- низаторе. Гранулировались смеси с малым содержанием влаги; тепло реакций аммонизации использовалось для сушки продукта. Этим методом производились смешанные удобрения, одно из них '(12—12—12) содержало в своем составе двойной суперфосфат. Такой продукт, при условии малого содержания влаги (1,3%), по­казал очень небольшое превращение Р2О5 в цитратнонерастворй - мую форму даже после хранения в течение 90 суток при 82°.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Кислота азотная оптом

При производстве удобрений, красителей, взрывчатых веществ требуется такой компонент, как кислота азотная. Вещество также используется в современной металлургии, при синтезе серной кислоты. Если вы ищете, где продается азотная кислота в …

Родентициды – средства защиты от грызунов

Родентициды это средства защиты от грызунов. Их применяют для уничтожения крыс, мышей и некоторых видов диких хомяков. Применять их в качестве уничтожителя начинают в том случае, если грызуны становятся стихийным …

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.