ТЕХНОЛОГИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

ФАЗОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФТОРИСТЫХ СОЕДИНЕНИИ ПРИ АЗОТНОКИСЛОТНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ФОСФАТОВ

При производстве сложных удобрений по азотнокислот - ному методу фтор фосфатного сырья почти полностью пере­ходит в конечный продукт, что недопустимо в экономическом и экологическом отношениях.

Изучению распределения фтора по фазам на отдельных стадиях процесса получения удобрений из фосфатов азотно - кислотным методом уделялось недостаточно внимания.

Имеющиеся в литературе [1—3] сведения о выделении фтора в газовую и жидкую фазы применительно к получению азотнокислотной вытяжки фосфатного сырья неоднозначны.

Ниже приводятся результаты исследования фазового рас­пределения соединении фтора в процессе получения как азот­ной вытяжки, так и вымораживания из нее нитрата кальция. Распределение фтора на стадии разложения апатита азотно - кислотной кислотой изучали с использованием метода мате­матического планирования в диапазоне температур от 50 до 80СС, норме азотной кислоты (A'hno3) от 100 до 120%, концентрации азотной кислоты (Chnc.) от 50 до 58%.

Результаты исследования представлены уравнениями ре­грессии, адекватно описывающими степень выделения фтора в жидкую фазу (Уж твердую фазу (Утв) и газовую фазу

О'г. ф):'

Уж ф=89,8+0,094 (/—65) +0,085 (N—110);

Утв ф=7,7—0,15 (t—65) —0,098 (N— 110);

Уг ф=2,5+0,056 (t—65) +0,014 (iV— 110).

Таблица 1

Влияние нормы азотной кислоты на распределение фтора (при температуре 50 °С и концентрации Н1М03 58%)

Норма азотной кислты, %

Степень выделения фтора, %

Жидкая фаза

Твердая фаза

Газовая фаза

100

88,48

10,93

1,52

110

89,33

9,95

1,66

120

90,10

8,97

1,80

Приведенные в табл. 1 значения свидетельствуют о незна­чительном влиянии при разложении апатита при 50 °С нор­мы азотной кислоты концентрации 58% HN03 в пределах 100—120% на фазовое распределение фтора.

При этом выделяется в газовую фазу 1,5—1,8%, в твер­дую фазу — 8,9—10,9% и в жидкую фазу 88—90,1% фтора, содержащегося в апатите.

Повышение температуры разложения от 50 до 80 °С при­водит, в основном, к некоторому увеличению степени пере­хода фтора в газовую фазу и уменьшению его содержания в твердой фазе практически при одной и той же степени пе­рехода фтора в жидкую фазу (табл. 2).

Таблица 2

Влияние температуры на выделение фтора при азотнокнслотном разложении апатита

<chno3=54%, NNHO=m%)

Степень выделения фтора, %

Температура, СС

Жидкая

Твердая

Газовая

Фаза

Фаза

Фаза

50

90,1

8,9

1,8

60

90,6

7,45

2,2

70

91,2

5,9

2,7

80

92,0

4,4

3,3

При изучении выделения соединений фтора в процессе кристаллизации нитрата кальция исследовано влияние кон­центрации азотной кислоты, использованной при разложении апатита (т. е. концентрации образующейся вытяжки), и тем­пературы.

Т а б л и ц а 3

Распределение фтора на стадии кристаллизации нитрата кальция в зависимости от концентрации азотной кислоты, применяемой для разложения апатита

Срам = 50 °С, JVHisOs=120%, <кр= —15 °С)

Концентра­ция HN03, использо­ванной для разложения апатита

Состав азотнокнс - лотной вытяжки до выморажива­ния нитрата каль­ция, %

Состав азотнокнс - лотной вытяжки после выморажи­вания нитрата кальция, %

Степень вы­моражива­ния нитра­та кальция.

%

Степень осажде­ния

Фі ора,

%

СаО

Р. О,

F

СаО

Р, О6

F

46

8,9

8,1

0,74

15,1

5,9

0,88

57,1

26,4

50

9,8

8,4

0,74

17,9

3.6

0,84

76,6

42 0

54

12.1

8,8

0.73

25,9

2,8

0,85

85,1

59,0

58

13.9

10,25

0,81

26,9

2,55

0,77

90,1

64,0

Как видно из табл. 3, с увеличением концентрации азот­ной кислоты, используемой для разложения апатита, с 46 до 58% HN03 степень осаждения соединений фтора в процессе кристаллизации нитрата кальция при —15 °С повышается от 26,4 до 64,1%, что связано с уменьшением растворимости кремнефторида кальция в азотнофосфорнокислотных раство­рах.

L понижением температуры кристаллизации с 20 до 15 °С степень осаждения соединений фтора из азотнокис- лотной вытяжки апатита, полученной с применением азотной кислоты концентрации 58% HN03, повышается с 37 5 до 64,1% (табл.4).

Таблица 4

Влияние температуры на осаждение фтора совместно с нитратом кальция из азотнокислотной вытяжки апатита

-58%. n нхоа = 120 %

HNO,

(условия стадии разложения: С

Tpi3* =50 °С)

20

13,2

6,5

0.66

0,05

61,5

37,5

15

16,7

6,2

0,76

0,046

71,5

42,5

10

17,4

5,9

0,76

0,043

74,8

43,9

0

21,3

4,21

0,73

0,034

84,2

57,0

-15

26,9

2,55

0,77

0,029

90,1

64,1

Р, о.

СаО

Степень осаждения фтора, %

При этом концентрация фтора в растворах, полученных после вымораживания нитрата кальция при 20 °С, меньше, чем при меньших температурах. Это объясняется, по-видимо­му, тем, что растворимость кремнефторида кальция зависит не только от температуры, но также от концентрации фос­форной кислоты и нитрата кальция в растворе. Но соотноше­ние в растворе F: Р2О5 тем меньше, чем ниже температура кристаллизации нитрата кальция.

Так, при 20 °С соотношение F : Р2О5 равно 0,05 (степень осаждения фтора 37,5%). а при —15°С — 0,029 (степень осаждения фтора 64,1%).

Таким образом, вымораживанием из азотнокислотной вы­тяжки нитрата кальция при —15 °С возможно одновремен­но без расхода дополнительных осадительных реагентов вы­делить в твердую фазу в виде кремнефторида кальция более 60% фтора, содержащегося в исходной азотнокислотной вы­тяжке апатита.

Соотно­

Степень вы­

Шение

Моражива­

F : Р206

Ния нитрата

Кальция, %

Состав азотнокислотной вытяжки после выморажи­вания нитрата кальция, %

Темпе­ратура,

°с

Однако, вследствие трудности разделения твердой смеси фтористых соединений и нитрата кальция, по-видимому, це­лесообразно при азотнокислотной переработке фосфатов с вымораживанием нитрата кальция выделять фтористые сое­динения из азотнокислотной вытяжки до вымораживания
нитрата кальция. В этом случае исключаются потери фтора с осадком нитрата кальция, создаются благоприятные усло­вия для фильтрации и дальнейшей переработки нитрата кальция.

ТЕХНОЛОГИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Калийные минеральные удобрения

Каждая сельскохозяйственная культура требует поступления множества макро- и микроэлементов для обеспечения своего развития и роста, результатом чего является ее высокая урожайность. И если в почве элементов в достаточном количестве нет, …

Гумат калия — эффективное удобрение

Каждый современный фермер мечтает о стабильном и богатом урожае. Если раньше аграрии надеялись лишь на благоприятные метеоусловия, то на сегодняшний день успешно выращивать растения можно благодаря применению современных агротехнологий.

О ГЕОМЕТРИИ ГАЗОВОГО ФАКЕЛА В ПРОЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ УДОБРЕНИИ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ

Одним из перспективных способов получения гранулиро­ванных минеральных удобрений является использование ап­паратов псевдоожиженного слоя. Техника псевдоожижения, с необычайной быстротой внедрившаяся в ряд отраслей про­мышленности, открывает широкие перспективы для произ­водства гранулированных удобрений. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

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

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.