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

Бескамерные (поточные) способы

При производстве двойного суперфосфата по так называемым поточным схемам81-92 фосфат обрабатывают фосфорной кислотой и полученную пульпу подвергают выпариванию (сушке) в отсут­ствие или в присутствии ретура готового продукта. Процесс осу­ществляют в цепи аппаратов непрерывного действия, вплоть до выпуска гранулированного продукта. В этом случае не требуется созревания продукта и отпадает надобность в камерах, вследствие чего метод получил название «бескамерного». Нет нужды и в дли­тельном складском дозревании продукта.

Возможность применения в бескамерных методах слабой фос­форной кислоты, содержащей 25% Р2О5, позволяет использовать экстракционную кислоту и из каратауских и других магнийсодер - жащих (и загрязненных другими примесями) фосфоритов, которую трудно выпаривать из-за выделения при этом чрезмерно большого количества содержащихся в ней примесей. Удаление воды происхо­дит на стадии сушки продукта. Производство двойного суперфос­фата бескамерным способом по поточной схеме можно осущест­вить разложением фосфата стехиометрическим (или несколько большим) количеством одной фосфорной кислоты или фосфорной кислотой в присутствии рециркулирующей азотной или соляной кислоты, или смесью серной и азотной (или соляной) кислот.

Бескамерный фосфорнокислотный способ (без рецикла)

В настоящее время в промышленности бескамерным способом получают двойной суперфосфат разложением фосфата фосфор­ной кислотой. В первоначальном варианте29'58-60 бескамерный способ пытались осуществить непосредственным нагреванием сме­си слабой фосфорной кислоты и фосфата во вращающейся печи (трубокамере). В таком виде он не получил развития из-sa малой степени разложения фосфата и аппаратурных трудностей. В даль­нейшем он был видоизменен и усовершенствован, что позволило осуществить производство двойного суперфосфата по непрерывной поточной схеме. Технологические и аппаратурные условия разли­чаются в зависимости от концентрации фосфорной кислоты.

На рис. 290 представлена схема производства гранулирован­ного двойного суперфосфата бескамерным способом с примене­нием концентрированной (упаренной) экстракционной фосфорной кислоты. Фосфоритная мука разлагается экстракционной фосфор­ной кислотой, выпаренной до концентрации 39% Р203 в трех сме­сителях при обогреве острым паром до 80—100°. Полученную пульпу смешивают в грануляторах с мелкой фракцией готового продукта (ретур). Гранулятор представляет собой наклонный
стальной корытообразный смеситель с двумя валами, на которые насажены перемешивающие лопатки. Смесь, выходящая из грану - лятора, высушивается в прямоточном вращающемся сушильном барабане поступающими внутрь топочными газами. Продукт на­гревается до 95—100° (на выходе) и высушивается до содержания 2—3% влаги. Фосфорит в смесителях разлагается на 80—85%. В сушилке процесс продолжается, и степень разложения фосфата по выходе из барабана достигает 94%. Перегрев суперфосфата 93 до 105° и выше приводит к все увеличивающейся потере водорас­творимой и усвояемой Р2О5.

Бескамерные (поточные) способы

I Фосфат

« £о

Мелкая фракция

Рис. 290. Схема производства гранулированного двойного суперфосфата «бескамерным» способом с применением упаренной кислоты (39°/о Р2О5): 7 —бункер для фосфата; 2 — дозатор фосфата; 3 — смеситель; 4 — грануляторы; 5 — топка; 6 —сушильный барабан; 7 —циклон; 8 — скруббер; 9— молотковая дробилка; 10 — грохот.

С±з»

В дымовую трубу Крупная

ФракциЯд*^ L____

При использовании неупаренной экстракционной фосфорной кислоты схема производства (рис. 291) почти не отличается от применяемой при работе с упаренной кислотой. Но в этом случае несколько снижается степень разложения фосфорита при смеше­нии реагентов и в конечном продукте, и увеличивается количество ретура, необходимого для образования достаточно сухого и сыпу­чего материала, не налипающего на стенки транспортных устройств сушилки. При смешении фосфата с фосфорной кислотой концен­трацией 28—32% Р205 при 50—95° он разлагается на 50—65% (в зависимости от нормы кислоты и др.) в течение сравнительно короткого времени. Процесс протекает с образованием незагусте - вающей пульпы при относительно высокой скорости (стр. 982). Для достижения максимально возможного разложения фосфата фосфорной кислотой относительно низкой концентрации применяют легко разложимые фосфориты (кингисеппский, и др.).

Бескамерные (поточные) способы

К

О.

Сушка двойного суперфосфата, применяемая при бескамерном способе, способствует дальнейшему разложению фосфата. При удалении влаги состав фосфатного комплекса перемещается по лу­чам выпарки (совпадающим с лучами степени нейтрализации) в область, где кристаллизуется монокальцийфосфат, и степень ней­трализации жидкой фазы уменьшается (рис. 272). Благодаря

Этому увеличивается ак­тивность раствора, что и "благоприятствует ускоре­нию процесса.

В. высушенном продук­те, полученном с примене­нием упаренной экстрак­ционной кислоты, сте­пень разложения фосфата достигает 94% (см. вы­ше) ; продукт содержит не больше 2—3% свободной Р2О5 и не требует нейтра­лизации. Его рассеивают на вибрационном грохоте. Мелкую фракцию и до­полнительно измельчен­ную крупную фракцию направляют в качестве ретура в грануляторы для смешения с пульпой. Сред­нюю фракцию, соответ­ствующую по крупности зерна требованиям к продукту, отправляют на склад как готовую продукцию (рис. 290). При использовании для разложения фосфо­рита неупаренной экстракционной фосфорной кислоты часть сред­ней фракции направляется в нейтрализационный барабан (рис. 291) на нейтрализацию молотым известняком и затем на склад готовой продукции. Остальная часть средней фракции сме­шивается с мелкой и с предварительно раздробленной крупной фракциями и эта смесь используется в качестве ретура.

Недостатком бескамерного способа получения двойного супер­фосфата является необходимость в большом количестве ретура (от 3—4 до 8—9-кратного в зависимости от концентрации кисло­ты). Это приводит к излишним затратам тепла, значительным за­тратам энергии при эксплуатации и металла при сооружении про­изводства, а также к усложнению технологического процесса.

Бескамерные (поточные) способы

Вход пульпы

» - оыхао 1

I I Npogyhma | J

Вход газа

Продукт

Рис. 292. Схема распылительной сушилки.

Количество ретура можно уменьшить (или вовсе устранить) высушиванием большей части (около 90%) пульпы в распылитель­ной сушилке63'94 в потоке теплого газа (рис. 292). Сухой продукт
Из распылительной сушилки смешивают с остальной частью пульпы и подают в сушильный барабан.

При высушивании распылением всего количества пульпы про­дукт подвергают последующему гранулированию, так как он по­лучается мелкозернистым. Перед гранулированием его смачи­вают для пластификации небольшим количеством невысушенной пульпы.

Одним из прогрессивных способов высушивания пульпы яв­ляется сушка во взвешенном (кипящем) слое с одновременной грануляцией продукта. Для этой цели при­меняются аппараты разных конструкций. На рис. 293 представлена схема аппарата, не имеющего решетки для поддержания взвешенного слоя. Его нижняя часть вы­полнена в виде пневматической форсунки, через которую поступает пульпа и горя­чий воздух. Внизу конусной части аппара­та при больших скоростях воздуха проис­ходит частичная сушка распыленной пуль­пы. По мере увеличения сечения аппарата скорость воздуха уменьшается и находя­щиеся внутри него гранулы образуют взве­шенный слой. Подсушенная распыленная пульпа в виде мелких частиц оседает на гранулах, размеры которых за счет этого увеличиваются. В центральной части аппа­рата образуется фонтанирующий поток гранул, которые отбрасываются к стенкам и около них движутся книзу. Вследствие отвода части гранул через перелив уста­навливается стационарный режим, соответ­ствующий определенной средней величине гранул (с довольно узким диапазоном раз­меров) и определенной высоте слоя в аппа­рате. Скорость формирования гранул регулируют изменением ско­рости подачи пульпы.

В СССР двойной суперфосфат бескамерным способом произво­дят разложением кингисеппского фосфорита неупаренной экстрак­ционной фосфорной кислотой, получаемой из апатитового концен­трата. Часть образующейся пульпы высушивают в распылитель­ной сушилке и высушенный продукт в смеси с оставшейся пульпой гранулируют и нейтрализуют молотым мелом или известняком.

T Отработанный воздух

Бескамерные (поточные) способы

Рис. 293. Схема аппа­рата для высушивания и грануляции пульпы во взвешенно м (кипящем) слое.

Используемая фосфорная кислота содержит не менее 29,5% Р205, 1,2% СаО, 1,7% S03 и 2,3% фтора. В качестве фосфорит­ной муки применяют кингисеппский флотационный концентрат
(высший сорт), содержащий (согласно МРТУ— 12—12—66) 28% Р205, 43,3% СаО, 2,5% MgO, 3% R203, 4,9% С02, 2,76% фтора и 1,5% Н20. Тонина помола муки определяется по количеству остат­ка на сите с отверстиями 0,18 мм, которого должно быть не более 20%.

Двойной суперфосфат выпускают, согласно МРТУ—Б—08— 25—66, трех сортов, различающихся по минимальному содержа­нию усвояемой Р2Об: в первом сорте — 46%, втором — 44% и в третьем — 42%. Остальные показатели одинаковые для всех сор­тов. Так, отношение водорастворимой и усвояемой Р2О5 состав­ляет 90%, свободная кислотность 5% Р205, содержание поверхно­стной свободной кислоты 2,5% P2Os, прочность гранул 97%. По своему гранулометрическому составу продукт должен состоять из частиц размером от 1 до 4 мм не меньше, чем на 90%, частиц с размерами менее 1 мм — 5% и частиц с размерами более 4 мм — 5%.

На производство двойного суперфосфата (в расчете на 1 т !00% Р205) расходуется: 0,87 т фосфорной кислоты (100% Р205), 0,283 т фосфоритной муки (100% P2Os), 0,064% т молотого мела (100 %СаО), 0,242 т условного топлива, 16,7 м3 воды, 191 квт-ч Электроэйергии, 470 м3 сжатого воздуха.

Применение описанного бескамерного способа производства двойного суперфосфата имеет ряд ограничений. Это обусловлено необходимостью использования в процессе легко разложимых фосфатов (фосфоритов) и относительно чистой фосфорной кис­лоты небольшой концентрации. Таким образом, бескамерный способ в неизмененном виде не может быть осуществлен с приме­нением апатитового концентрата, концентрированной фосфорной кислоты (что позволило бы уменьшить затраты на сушку пульпы) и загрязненной фосфорной кислоты, полученной из бедных фосфори­тов Каратау, кингисеппских и других.

Для достижения достаточно высокой степени разложения трудноразложимого апатитового концентрата предложено 83 добавлять к пульпе из апатита и фосфорной кислоты (32—38%' Р205) немного серной кислоты (93% H2SO, i). Последняя осаж­дает часть кальция в виде еульфата кальция, степень нейтрали­зации раствора снижается, и разложение апатита улучшается. Затем пульпу смешивают с ретуром (гранулируют) и высуши­вают. Продукт содержит 42—43% усвояемой Р205.

Непосредственное использование в бескамерном способе труд­но разложимого апатитового концентрата связано с увеличением концентрации и количества фосфорной кислоты (сверхстехиомет- рического) и необходимостью возврата (рециркуляции) или ней­трализации избытка ее. Применение стехиометрического коли­чества концентрированной фосфорной кислоты (экстракционной 53,6% Р205 или термической 56% Р205) возможно в бескамерном способе, если разложение фосфата фосфорной кислотой и грану­лирование произвести одновременно во вращающемся барабан­ном смесителе-грануляторе95, но полученный продукт требует вызревания. Достигнутая степень разложения галечного флорид­ского фосфорита после суточного вылеживания составила 89—90%, которая возросла в течение двух недель до 93—96%.

При наличии дешевой фосфорной кислоты двойной суперфос­фат (или продукт типа двойного суперфосфата) может быть по­лучен аналогичным образом нейтрализацией кислоты известня­ком и высушиванием образующейся пульпы.

Фосфорную кислоту, полученную из фосфорита Каратау и со­держащую 22—32% общей Р205 при 18—25% свободной Р205, смешивали с сухим измельченным известняком96. Количество известняка составляло 120—130% от нормы, рассчитанной на нейтрализацию свободной Р205 до монокальцийфосфата. Смесь высушивали вместе с ретурным сухим продуктом и рассеивали. В полученной товарной фракции — продукте содержалось 45—47% усвояемой Р205 в том числе около 35% в водораствори­мой форме.

Предложено получать двойной суперфосфат бескамерным спо­собом через преципитатную пульпу. Первоначально этот метод был изучен97 применительно к получению удобрения типа двой­ного суперфосфата из отработанных растворов фосфорной кис­лоты, содержащих 16% P20s и много примесей. В дальнейшем он был разработан в лабораторных условиях как самостоятель­ный способ переработки некоторых бедных фосфоритов в концен­трированные фосфорные удобрения98'99. Из части фосфорной кислоты, полученной сернокислотным разложением фосфорита, осаждают преципитат. После отстаивания или фильтрации пуль­пы преципитат обрабатывают второй частью фосфорной кислоты. При этом дикальцийфосфат переходит в монокальцийфосфат. Конверсия дикальцийфосфата в монокальцийфосфат осуществ­ляется без нагревания. Пульпу монокальцийфосфата высушивают. Так как для преципитирования можно использовать слабые рас­творы фосфорной кислоты, существенно облегчается водный баланс на стадии отмывки фосфогипса.

Из фосфорита Каратау, содержащего 25,65% Р205, 40,4% СаО, 3,2% MgO, 3,0% R203 2,6% фтора, 8,45% С02, в лаборатории был получен двойной суперфосфат следующего состава: 55—56% об­щей Р20б, 50—54% усвояемой Р205, 48—55% водорастворимой Р205. Аналогичный продукт получен при переработке кингисепп­ского фосфорита, содержавшего 25,7% Р205, 2,0% MgO, 3,3% R2O3. Недостатком способа является повышенный расход серной кислоты. Практически расход серной кислоты на 1 т P20s в двой­ном суперфосфате будет таким же, как на 1 т Р2О5 в экстракцион­ной фосфорной кислоте.

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.