ТЕХНОЛОГИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБЕЗМАГНИВАНИЯ ХУБСУГУЛЬСКОГО ФОСФОРИТА ДВУОКИСЬЮ СЕРЫ

Ранее проведенные исследования [1, 2] по обезмагнива - нию доломитизированных фосфоритов различных месторож­дений (Каратау, Кингисеппа и др.) двуокисью серы позво­лили определить оптимальные технические условия процесса взаимодействия БОг-содержащих газов с водными суспен­зиями магнийсодержащих фосфоритов.

Показано [2], что для достижения высоких показателей обезмагнивания фосфоритов и абсорбции двуокиси серы не­обходимо проведение процесса в условиях сульфатного ре­жима, обеспечивающего высокую скорость окисления SC>2 в жидкой фазе (стадии, лимитирующей процесс абсорбции в целом) и высокую селективность процесса обезмагнива - ния. Такими условиями являются: повышенная температура (>60°С), определенная концентрация кислорода в газовой смеси (выше 5—8%), норма подаваемой двуокиси серы — 90—100% от стехиометрической в расчете на карбонаты фосфорита, определенный интервал значений рН раство­ра— 3,0—4,5 и продолжительность обработки—20—40 мин. Процесс проводят в условиях высокоинтенсивного массооб - мена в пенном режиме, характеризующимся большой ско­ростью обновления поверхности контакта фаз.

Парциальное давление S02 не влияет на процесс, что позволяет работать на самых минимальных концентрациях S02, т. е. использовать разбавленные выхлопные газы раз­личных производств, в частности сернокислотного.

С целью определения возможности обезмагнивания фос­форитов хубсугульского месторождения отходящими сер­нистыми газами проведено лабораторное исследование по отработке технических условий различных вариантов про­цесса обезмагнивания.

Опыты по обезмагниванию хубсугульского" фосфорита двуокисью серы проводили в I—2-х полочном пенном аппа­рате диаметром 40 мм при температуре 75—90 °С, времени обработки суспензии 30—75 мин, скорости газа 1 м/с, кон­центрации двуокиси серы в газе 0,05—0,2%, норме S02 в расчете на карбонаты исходного фосфорита 100—150%, концентрации кислорода в газе 20%.

В качестве исходной применяли водную суспензию (Ж:Т=Зч-4:1) фосфорита хубсугульского месторождения, содержащего 21,8% Р205, 39,8% СаО, 7,2% MgO, 18,3% С02, 0,42% Fe203, 11% Si02, 1,48% F.

Полученные данные (табл. 1) свидетельствуют о том, что проведение процесса обезмагнивания двуокисью серы в пен­ном режиме на одной полке пенного аппарата при темпера­туре 75 °С, времени обработки суспензии 30—45 мин, норме подаваемой двуокиси серы 100% позволяет достигнуть 40—45%-ной степени обезмагнивания и 55—60%-ной сте­пени декарбонизации при высокой селективности процесса (рН раствора 4,0—4,6). Степень использования S02 при этом составляет 55—65%.

Увеличение нормы двуокиси серы до 120—150% и вре­мени обработки до 65—75 мин способствует достижению в конечном итоге почти полного обезмагнивания (при т=75 мин и норме S02 150% степень извлечения MgO со­ставляет 90,4%, карбонатов — 86%). Однако при этом на­

До

Таблица t

Экспериментальные данные по взаимодействию двуокиси серы с водной суспензией хубсугульского фосфорита Скорость газа 1 м/с, Ж:Т=3;1, температура 75 °С

Анализ твердой фазы, %

Показатели процесса

Время

-опыта, мин

Норма

So2> %

РН рас­твора

P2Os

СаО

MgO

Со3

IjMgO

*]С02

Произво­дитель­ность филь­трации, кг/м2ч

Однополочный пенный аппарат

30

100

4,6

20,7

39,4

4,4

8,2

39,0

55,2

526

45

100

4.3

20,6

39,8

4,1

7,0

4 ',0

61,8

593

60

100

4,1

19,3

38,9

3,3

6,1

54,0

66,8

520

60

130

3,7

17,1

36.6

2,71

3,5

62,4

81,1

563

75

150

3,4

14.9

34,6

0,69

2,6

90,4

86,0

660

Двухполочный пенный аппарат

55

100

4,3

20,4

40,1

2,0

5,84

71,9

79,0

65

100

4,2

•^0,9

39,5

1,9

2,5

73,7

86,5

Чинается нежелательный процесс перехода фосфатной части сырья в жидкую фазу (рН = 3—3,5), при этом степень извле­чения Рг05 составляет ~5%. В обезмагненном фосфорите содержится лишь 15—17% Р2О5. Производительность фильт­рации суспензии обезмагненного фосфорита Jno сухому не - отмытому осадку) составляет 500—600 кг/м2ч в пересчете на промышленные условия.

Более эффективным является обезмагнивание в двухпо - лочном пенном аппарате.

Общая степень извлечения MgO при этом составляет 70— 75%, а степень декарбонизации — 80—85% (см. табл. 1). Величина рН раствора составляет 4,2—4,3, а извлечения Рг05 в жидкую фазу — 75—85%. Для достижения полного улавливания SO2 из газа суспензией фосфорита процесс не­обходимо проводить в 3—4-х полочном пенном аппарате.

Опыты с использованием комбинированного метода, т. е. с дообработкой суспензии после воздействия SO2 серной кис­лотой, показали, что увеличение нормы кислоты от 20 до 100% в расчете на оставшиеся карбонаты при времени кон­такта фаз 5—10 мин позволяет повысить степень извлечения MgO на стадии дообработки от 14 до 74% и С02 от 17 до 82% (табл. 2). При этом во всех случаях наблюдается высо­кая селективность процесса: извлечения Р205 в жидкую фазу не происходит.

Таблица 2

Экспериментальные данные по комбинированному обезмагнинаиию хубсугульского фосфорита сернистым газом и серной кислотой Температура 90 °С. Состав фосфорита после 1 стадии: 4% MgO, 7% СОу

Время опыта, мин

Норма

H2so4,

%

РН, рас­твора

Анализ твердой фазы, %

Показатели процесса

Р20,

СаО

MgO

COs

YjMgO

IjCOa

Произво­дитель­ность филь­трации, кг/м2ч

5

20

3,9

20,2

40,6

3,9

5,76

46

68,6

922

10

20

3,9

20,4

40.3

3,6

5,62

50

69,2

910

5

40

3,6

20,5

40,1

3,3

4,66

54

74,5

• 1044

10

40

3,5

20,4

4Э. З

2,6

4,62

64

74,8

1130

5

70

3,0

20 6

40,0

1,89

2,84

74

84,4

1205

10

70

3,2

'Л),8

39,9

1,76

2,16

76

83,2

1276

5

100

2,8

20,3

40.2

1,15

1,38

84

92,4

1252

10

100

2,8

20,3

4\4

1.12

1,23

85

93,3

1403

Общая степень обезмагнивания в комбинированном ме­тоде достигает 80—85%, декарбонизации — 90—93%. В ко­нечном фосфорите содержится 19—21% Р205, 39—40% СаОг 1,1—1,3% MgO, 1,2—1,5% С02, 13—15% S042-.

Таким образом, комбинированный метод позволяет зна­чительно повысить достигаемую степень обезмагнивания фосфорита, значительно сократить общую продолжитель­ность процесса и сохранить селективность процесса на уровне сернистокислотного метода. ,

Кроме того, при этом наблюдается улучшение (в 2— 2,5 раза) фильтрующих свойств суспензий обезмагненного - . фосфорита, что объясняется более интенсивным характером I процесса роста кристаллов гипса и гетерокоагуляции на них j шламистых частиц осадка [3].

Проведенные исследования дают возможность считать, что использование комбинированного метода является более эффективным и предпочтительным при переработке высоко­магнезиальных хубсугульских фосфоритов в удобрения.

Принципиальная технологическая схема переработки хубсугульского фосфорита может быть представлена следую­щим образом (рисунок).

Нг0

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБЕЗМАГНИВАНИЯ ХУБСУГУЛЬСКОГО ФОСФОРИТА ДВУОКИСЬЮ СЕРЫ

Водная суспензия фосфорита направляется в двух-трех - полочный пенный аппарат, куда подаются отходящие газы

Фосфорит

SQ,

Лыльпа

Фильтрация

Фосфорит в цех ЭФК

Фильтрат обезмагнивания на Переработку в магниисодержащие продукты [МАФЦМдбО,, М§(0НЦ.

Принципиальная схема обезмагнивания хубсу­гульского фосфорита комбинированным мето­дом

Сернокислотного производства. Процесс протекает при тем­пературе 60—80 °С и рН = 4,0—4,5 в течение 30—45 мин, после чего фосфорит дообрабатывается серной кислотой в реакторе с мешалкой в течение 5—10 мин при 90 °С.

Суспензия обезмагненного фосфорита подается на ста­дию фильтрации, откуда влажный обезмагненный фосфорит направляется на дальнейшую переработку в удобрения.

Фильтрат обезмагнивания (3—6%-ный раствор сульфата магния) может быть переработан в различные ценные маг - нийсодержащие продукты — сульфат магния, гидроокись - магния, магнийаммонийфосфат.

Таким образом, показана возможность успешного исполь­зования методов обезмагнивания двуокисью серы и серной кислотой применительно к высокомагнезиальным фосфори­там хубсугульского месторождения.

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.

СЕРНОКИСЛОТНОЕ ОБЕЗМАГНИВАНИЕ КИНГИСЕППСКИХ ФЛОТОКОНЦЕНТРАТОВ

Известно, что процессы сернокислотного обезмагнивания доломитизированных фосфоритов Каратау в водной суспен­зии и растворах сульфата магния концентрацией 10—25% MgS04 технологически легко осуществимы и позволяют по­лучать ценные побочные продукты — гидроокись магния, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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