Спосіб переробки магнійвмісної фосфатної сировини на знефторений фосфат

Изобретение относится к способам переработки магнийсодержащего фосфатного сырья на обесфторенные фосфа ты, широко используемые в сельском хозяйстве. Известен способ получения обесфторенных фосфа тов из фосфатны х р уд, включающий термическую обработку в присутствии фосфорной кислоты и соды, взятых в моль-ном отношении Nа2O:Р2O5=0,7-0,95 [1]. Однако, по данному способу содержание Р2O5 лимонорастворимой формы составляет до 80%, а также данный способ не дает возможности перерабатывать магнийсодержащее сырье. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки магнийсодержащего сырья в обесфторенный фосфат, включающий его гидротермическую переработку в присутствии фосфорной кислоты и неорганических соединений. В качестве неорганических соединений используют соединения кальция, такие как окись кальция, гидроокись кальция, силикат кальция, фосфат кальция или фторид кальция, которые вводят в количестве необходимом для получения соотношения М2О:СаО в обрабатываемом сырье равном 0,5-15:1. Процесс ведут в обжиговой печи при температуре 1350-1400°С. Соединения кальция по этому способу вводят вместе с фосфорной кислотой в фосфа тное сырье [2]. При использовании данного способа фтор по длине печи выделяется неравномерно, что приводит к нарушению (неравномерности) процесса кристаллизации и вызывает снижение выхода товарной фракции продукта, уменьшает содержание Р2О5 лимонорастворимого. Выход товарной фракции составляет 30-45% P2О5 лимонорастворимого в продукте - 12-15%. Степень обесфторивания - 0,14-0,16%. В основу изобретения поставлена задача разработать способ переработки магнийсодержащего фосфатного сырья на обесфторенный фосфат, в котором путем изменения состава реакционной смеси достигается регулирование выделения фтора и кристаллизации продукта, за счет чего повышается выход товарной фракции при одновременном повышении содержания лимоннорастворимой формы Р2О5 в готовом продукте. Поставленная задача решается тем, что в способе переработки магнийсодержащего фосфа тного сырья в обесфторенный фосфат, включающий термическую обработку фосфата в присутствии фосфорной кислоты и неорганических соединений в печи, согласно изобретению, в фосфате перед термообработкой вводят соду в количестве, обеспечивающем мольное отношение в смеси Na2О:MgO:P2 О5 = (1,1-1,9):(0,2-1,3);(0,6-1,1). Полученную ши хту обжигают во вращающейся печи при температуре 1350-1400°С. Процесс обесфторивания фосфа тного сырья протекает с образованием жидкой фазы, количество которой влияет на скорость разложения фосфа тного сырья и, соответственно, выделения из него фтора. Примеси, присутствующие в фосфатном сырье, в процессе обесфторивания ведут себя по-разному. Одни из них (например, соединения кальция) вызывают снижение скорости процесса обесфторивания за счет взаимодействия их с жидкой фазой. Другие (например, соединения магния) ускоряют процесс обесфторивания, но так как соединения магния свою активность проявляют в зоне высоких температур, то увеличение скорости процесса обесфторивания происходит за счет увеличения количества жидкой фазы, которая также способствуе т закатыванию материала в гранулы, что не позволяет повысить выход товарной фракции. Для повышения выхода товарной фракции и одновременного повышения содержания лимонорастворимой формы P2O5 без снижения степени обесфторивания фосфатного сырья, необходимо создать такие условия. чтобы по всей длине печи, где температура меняется от 1100°С до 1400°С, процесс выделения фтора регулировался и было необходимое соотношение жидкой и твердой фаз. Для этого нужно, прежде всего, чтобы процесс обесфторивания начался при низких температурах, что позволяет осуществлять равномерность процесса перекристаллизации и, в конечном итоге, повлиять на качество получаемого продукта (выход товарной фракции и P2О5 лимонорастворимой). Введение соды в сырье в строго определенных количествах по отношению к магнию позволяет регулировать соотношение жидкой и твердой фаз, процессы выделения фтора по температурным зонам печи, процессы кристаллизации. Целесообразность выбранных количеств соды по отношению к магнию сырья проиллюстрирована в нижеследующих таблицах. Приведенные таблицы подтверждают, что наиболее целесообразным является мольное соотношение компонентов Na2О:MgO:P2 О5 = (1,1-1,9):(0,2-1,8):(0,6-1,1). Пример осуществления способа. 1 т апатитового концентрата с содержанием 37,9% P2О5, 2,0% MgO и 0,9% F смешивают с фосфорной кислотой, взятой в количестве 100 кг Р2О5. К полученной смеси добавляют соду в количестве 93,5 кг Na2О. Мольное отношение в шихте составляет Na2О:MgO:P 2О5 = 1,5:0,5:0,7. Полученную шихту обжигают во вращающейся печи. В результате получают продукт, в котором содержание фтора составляет 0,1%, P2О 5 лимонорастворимой - 92,0% от общего Р2 О5, вы ход товарной фракции - 80%. Использование предложенного способа позволит достичь степени обесфторивания 0,1%, повысить выход товарной фракции с 30-45% до 70-88% и получить продукт, содержащий P2О5 в лимонорастворимой форме в количестве 90-96%.