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

ПРОИЗВОДСТВО ПРЕЦИПИТАТА

Технологический процесс и схема преципитирования опреде­ляются в рсновном концентрацией фосфорнокислых растворов. Обычно преципитатную пульпу подвергают фильтрованию без предварительного ее отстаивания. При использовании чрезмерно разбавленных растворов осуществляют декантацию преципитат­ной пульпы перед ее фильтрованием зэ-40- 45>46-81_83.

Известковое молоко должно содержать 50—100 г/л СаО и при фильтрации через сито с 1600 оТв/см2 не давать остатка более 2 г/л. Суспензия известняка должна приготовляться из высокока­чественного известняка, содержащего не менее 95% СаС03. Сус­пензию готовят с отношением Ж : Т от 2 : 1 до 1:1 (обычно 1,5 : 1). Плотность известняковой суспензии с отношением Ж: Т = 1,5:1 составляет — 1,35 г/см3.

При применении известкового молока процесс осаждения длит­ся 1,5—2 ч; осаждение суспензией известняка протекает дольше, в течение 4—7,5 ч. Однако производительность реакторов при этом не уменьшается, так как суспензия известняка имеет более высо­кую концентрацию (в расчете на СаО).

Преципитат, осажденный известняком хорошо отстаивается, фильтруется и промывается. Известняк дешевле извести, при его использовании нет опасности введения избытка свободной СаО, что ведет к потере цитратнорастворимой Р2О5. Поэтому примене­ние суспензии известняка имеет преимущество перед известковым молоком.

Обработка обесфторенного раствора известняком позволяет осадить 90—92% Р205. Затем осаждение может быть завершено известковым молоком. Возможность большего или меньшего
использования известняка вместо извести 75-77 зависит от концентра­ции Р2О5 в исходном фосфорнокислом растворе и от степени нейт­рализации ее примесями. При преципитировании фосфорной кисло­ты, полученной из фосфорита Каратау, установлена51 возмож­ность введения в процесс 65—70% СаО в виде известняка. Вна­чале преципитирование ведут суспензией известняка с отноше­нием Ж : Т = 1 : 1 при 55—58° в течение 4,5 ч. При этом известняк

Н»РО,

I Суспензия РЛПСаСОз (ЖТ-2-Ч)

-1Ы

Фильтрат (сод.0,2-0,3%Р^)
Последних двух — известковым молоком. Распределение суспен­зии известняка между первым и третьим преципитаторами позво­ляет предотвратить бурное вспенивание пульпы и осадить преци­питат с удовлетворительными фильтрующими свойствами. Устра­нение пенообразования возможно также применением различных пеногасителей90, например, нефти, растительных масел и т. д. Ступенчатая подача известкового молока обеспечивает возмож­ность лучшего регулирования процесса на второй стадии осажде­ния и уменьшение ретроградации усвояемой Р2О5 в продукте.

После завершения операции осаждения преципитат отделяется на фильтре и направляется на сушку. Возможно высушивание пульпы после ее сгущения декантацией (без фильтрования). Суш­ка должна производиться в условиях, исключающих дегидратацию двухводного дикальцийфосфата (см. выше) и образование соеди­нений (СаНР04 и СагРгО:), содержащих Р205 в неусвояемой фор­ме. Поэтому во избежание потери содержания цитратнораствори - мой Р2О5 сушку преципитата ведут таким образом, чтобы темпе­ратура к концу процесса была как можно ниже и не превышала 100°.

Преципитат, осажденный известняком, может быть высушен при 80—90? до содержания общей влаги около 6% без опасения ретроградации цитратнорастворимой Р2О5 (при осаждении изве­стью необходимо при сушке оставлять 10% общей влаги).

Сушка осуществляется в прямоточных барабанных сушилках топочными газами, смешиваемыми с воздухом для понижения их температуры до 550—600°. Так как материал, поступающий в су­шилку, имеет большую' влажность, то он не нагревается выше температуры кипения воды. Продолжительность сушки 30—40 мин. Влажность готового продукта не должна превышать 10%. Содер­жание общей P2Os в готовом преципитате составляет 35—45% (в зависимости от состава исходного фосфорнокислого раствора); содержание цитратнорастворимой P2Os на 2—3% меньше, чем общей.

На производство преципитата, содержащего 40,7% Р2Об из фос­форной кислоты, полученной из апатитового концентрата, тре­буется 91 (в расчете на 1 т усвояемой Р205): 3,0 т апатитового кон­центрата (39,4% Р205), 2,79 т серной кислоты (100% H2S04), 1,84 т известняка (100% СаС03), 0,35 т условного топлива и 600 кет • ч электроэнергии.

Производство преципитата как удобрения из экстракционной фосфорной кислоты по технико-экономическим показателям не мо­жет конкурировать с производством простого или двойного супер­фосфата 92-95.

Значительное удешевление преципитата возможно при исполь­зовании отбросных растворов94'95, например, от производства же­латины (так называемых мецерационных щелоков) и других, или при комбинировании производства преципитата с другими процес­сами, например, с гидролизом древесины концентрированной сер­ной кислотой для получения глюкозы, спирта, дрожжей и пр. В этом случае получаемый после обработки древесины кислый раствор используют для разложения природного фосфата; отде­ленную от фосфогипса жидкость обрабатывают известью: в осадок выделяется дикальцийфосфат, а фильтрат, содержащий сахара, подвергают дальнейшей переработке.

При использовании отходов производства желатины96 мецера - ционный щелок, содержащий около -3,5% P2Os, осаждается при 40—30° по непрерывной схеме зольной жидкостью, содержащей 0,7% СаО. Преципитирование заканчивается при рН = 4,5—5,0 в последнем преципитаторе. Пульпа с отношением Ж: Т, равным 35:1, сгущается до Ж:Т=10:1 и фильтруется на барабанном вакуум-фильтре (производительность фильтра 150 кг1(м2-ч) су­хого преципитата). Фильтрат сбрасывается в канализацию. Высу­шенный продукт при общей влажности 17% (около 2% влаги гигроскопической) содержит 32,0% общей Р205 и 30,9% усвояе­мой P2O5. Изучено97 осаждение преципитата известковым молоком из бросовых растворов гидрометаллургических производств, со­держащих 19—40 г/л P2O5. Преципитат содержит около 30% об­щей Р205, 21,6% усвояемой Р205, 13% S03, 7,2% А1203, 6,5% FeO, 13,2% Fe203 и другие примеси.