Технология минеральных солей (удоБрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот)
КОРМОВОЙ ПРЕЦИПИТАТ
Кормовой преципитат, наряду с другими фосфатами и минеральными солями, применяют для подкормки скота и птицы. Он отличается от удобрительного отсутствием вредных для животных примесей — соединений фтора, мышьяка и др. Согласно ГОСТ 10566—63, в кормовых фосфатах содержание вредных примесей не должно превышать (в %): 0,012 As, 0,2 фтора и 0,008 тяжелых металлов (кроме железа) в пересчете на свинец. Поэтому применяемые для производства кормового преципитата фосфорнокислые растворы необходимо предварительно очистить. Например, при сероводородной очистке термической фосфорной кислоты 98-юо воз_ можно получить преципитат, не содержащий свинца и мышьяка, при концентрации в нем лишь 0,022% фтора (в пересчете на сухое вещество). Термическая кислота, полученная из фосфоритов Каратау, может быть использована без дополнительной очистки для выработки кормового преципитата. Преципитирование достаточно чистой термической фосфорной кислоты можно осуществлять в одну ступень по обычной схеме с применением суспензии известняка или известкового молока. При этом в первый преципитатор вводят всю фосфорную кислоту и 70—75% СаО от общего ее количества; остальное количество СаО вводят в третий преципитатор. Применение известняка, более целесообразное, чем извести, по технико-экономическим соображениям, возможно, однако, при условии биологической его доброкачественности. Получаемый продукт содержит до 50—52% Рг05 в цитратнорастворимой форме (в пересчете на сухое вещество) при общей влажности (включая кристаллизационную влагу) после сушки 14—17%.
Из термической фосфорной кислоты можно также получать кормовой преципитат смешением ее с известняком и ретуром готового продукта и высушивания полученной массы. Кормовой преципитат можно получать и из отходов производства желатины и экстракционной фосфорной кислоты. В первом случае осуществляют биологическую очистку растворов и биологический контроль готового продукта96. Во втором случае кислоту очищают от примесей как вредных (фториды и др.), так и балластных, загрязняющих продукт и снижающих концентрацию P2Os в нем (сульфаты, силикаты и др.). В большинстве случаев для очистки кислоты применяют частичное ее преципитирование. При этом в осадок выделяется удобрительный преципитат, содержащий соосажден - ные с ним примеси, в том числе и фтористые соединения (если они не отделены заранее). После его отделения оставшийся фосфорнокислый раствор подвергают вторичному преципитированию, получая более чистый кормовой преципитат.
На рис. 302 показана схема такого двухступенчатого процесса получения удобрительного и кормового преципитата из экстракционной фосфорной кислоты, производимой сернокислотным разложением апатитового концентрата101-ш. В I фазе расходуется 70—75% известняка от теоретического количества и осаждается 40—65% P2O5. Одновременно с преципитатом выделяется в осадок основная масса загрязнений (фтористые соединения, сульфаты, полуторные окислы и редкие земли). Во II фазе расходуется остальное количество известняка и осаждается кормовой преципитат. После высушивания он содержит 42—45% усвояемой Р205, меньше 0,2% фтора, 0,7% S03, 0,5% Fe203 и следы мышьяка. Оставшийся после преципитирования раствор направляется вначале на разбавление суспензии известняка для утилизации содержащегося в нем незначительного количества P2Os, а затем после сгущения этой суспензии слив, содержащий P2Os, удаляется как отброс. Это в особенности необходимо, когда используются разбавленные растворы в целях сбалансирования воды.
При использовании фосфорной кислоты, полученной соляно - кислотной экстракцией фосфатов 103>104, преципитат отмывают водой на фильтрах от хлорида кальция. После I фазы преципитирования удобрительный продукт содержит 46% усвояемой P2Os, 0,7% хлора и 0,9% фтора (в пересчете на сухое вещество). Кормовой преципитат, полученный во II фазе, содержит (в пересчете
на сухое вещество) 45,7—45,9% усвояемой Р205, 0,1—0,13% фтора и от следов до 2% хлора.
NaCl |
Осветленная фосфорная кислота |
Суспензия Известняка из чельницы |
Pacmbop NaCl(3%) |
Рис. 302. Схема производства удобрительного и кормового преципитата двухступенчатым способом: |
/ — реакторы для осаждения кремнефторида натрня; 2 —сгуститель для отстаивания кремнефторида; 3 — центрифуга для кремнефторида; 4 — преципитатор 1-й ступени осаждения; J — барабанный вакуум-фильтр для удобрительного преципитата; 6 — преципитатор 2-й ступени осаждения; 7 —барабанный вакуум-фильтр для кормового прецнпнтата; в —смеситель для разбавления суспензии известняка; 9 — промежуточный сборник суспензии; 10 — сгуститель для слива избытка жидкости из суспензии; сборник суспензии известняка. |
Ж |
Представляют интерес предложенные53 способы получения кормового преципитата из простого суперфосфата, являющегося более дешевым источником Р2О5, чем экстракционная и тем более термическая фосфорная кислота. При обработке суперфосфата водой из него можно извлечь практически полностью водораство^- римые фосфорные соединения. После отделения твердого остатка — сульфата кальция полученную вытяжку можно переработать полностью в кормовой преципитат (предварительно обесфторив ее) или в кормовой и удобрительный (в две фазы). Обесфторивание суперфосфатной вытяжки целесообразно осуществлять в процессе выщелачивания суперфосфата, добавляя к его водной суспензии хлорид калия. При этом значительная доля фтора осаждается в виде кремнефторида калия и после отделения |
Экстракционная фосфорная кислота, полученная с применением контактной серной кислоты, почти не содержит примесей свинца и мышьяка. В этом случае после обесфторивания кислоты (выпариванием или осаждением) из нее можно получать кормовой преципитат так же, как и из термической кислоты, смешением с известняком и высушиванием с ретуром готового продукта.
Твердых фае отношение Р2О5: F (по весу) превышает 130—150, что позволяет при одноступенчатом преципитировании получить продукт, содержащий не больше 0,2% фтора. Для облегчения обес^ фторивания и уменьшения расхода хлорида калия следует использовать длительно вылежавшийся на складе суперфосфат. По мере вылеживания вместе с ростом степени разложения фторапатита уменьшается содержание в нем водорастворимых соединений фтора — частично вследствие удаления его летучих соединений, частично вследствие образования труднорастворимых фторком - плексов алюминия. Из суперфосфата, хранящегося больше двух месяцев, может быть получена водная вытяжка, в которой отношение Р2О5: F будет настолько большим, что специального ее обес - фторивания не потребуется. Такая вытяжка может быть сразу подвергнута преципитированию. Ее можно использовать и непосредственно для смачивания кормов после нейтрализации избыточной кислотности, например, известняком; при этом образуется суспензия, содержащая полезные фосфаты как в жидкой, так и в твердой фазах.
Кормовой преципитат является еще более дорогим продуктом (в расчете на Р205), чем удобрительный. Несмотря на это, применение его в животноводстве дает значительный экономический эффект, так как увеличение стоимости получаемой дополнительной продукции значительно превышает затраты на производство преципитата. Этим и объясняется преимущественное развитие производства преципитата для нужд животноводства. Преципитат же для удобрительных целей получают преимущественно из отбросных растворов других производств.