Спосіб одержання фосфорної кислоти

1 Спосіб одержання фосфорної кислоти з фосфатної сировини, що включає и обробку зворотною фосфорною та сірчаною кислотами з Даний спосіб не дає можливості переробляти різні типи фосфоритів, що пов'язано з недостатньою КІЛЬКІСТЮ рециркуляційної пульпи, яка подається на змішування з реакційною пульпою Метою пропонованого винаходу є забезпечення можливості переробки фосфатної сировини різного типу з високим коефіцієнтом виходу 00 о 44048 Джерело фосфатної сировини Фосфатна сировина з низькою реакційною активністю кольський апатит -ковдорский апатит Фосфатна сировина середньої реакційної активності -Алжир -Флорида Високо реакційно активна фосфатна сировина - Марокко -Туніс - Йорданія Таблиця 1 Відношення реакційної та Концентрація вільних Коефіцієнт виходу, % рециркуляційної пульпи сульфат ІОНІВ у г/л 8Оз 1-(5-8) 10-30 95 8-96 5 1 -(8-15) (-5)-15 95 2 - 95 8 1-(12-20) (-5)4-20) 95 1-95 9 Обробка високо реактивної фосфатної сировини осадового походження при низькому співвідношенні реакційної і рециркуляційної пульпи (58 1) викликає високий ступінь пересичення рідкої фази пульпи по СаО У цьому випадку частки фосфатної сировини пасивуються нерозчинною кіркою сульфату кальцію з одночасним утворенням дрібнокристалічного осаду сульфату кальцію Коефіцієнт виходу Р2О5 знижується за рахунок низького ступеня розкладання сировини й відмивання осаду фосфогіпсу «Технічна сутність даного винаходу полягає в підтримуванні оптимального для кожного виду сировини перенасичення в зоні обробки фосфатної сировини Поставлена мета досягається збільшенням чи зниженням КІЛЬКОСТІ рециркуляційної пульпи, що подається на змішування з реакційною пульпою в залежності від реакційної активності використовуваної фосфатної сировини Збільшення співвідношення більш ніж 20 1 знижує коефіцієнт розкладання реакційне активних фосфатів за рахунок збільшення ймовірності потрапляння на стадію фільтрації нерозчинних часток, крупної фракції (більш 400мкм) Високе співвідношення потоків пульпи, що змішуються при обробці низько реакційне активних апатитових концентратів, також погіршує коефіцієнт розкладання аналогічним чином через низьку швидкість розчинення часток цього типу фосфатної сировини Другою ВІДМІННОЮ рисою технічної сутності даного винаходу є підтримуванні в рідкій фазі пульпи концентрації вільних сульфат-юнів в обернено пропорційній залежності від реакційної активності використовуваної фосфатної сировини У дійсному винаході значення концентрації сульфат-юнів відповідає титрометричному методу їхнього визначення Метод дозволить визначати тільки активні сульфат-юни, не зв'язані з мінеральним складом використовуваної фосфатної сировини Позитивне значення концентрації сульфат-юнів указує на наявність у рідкій фазі пульпи надлишку цих ІОНІВ ЩОДО еквівалентної концентрації ІОНІВ кальцію Негативне значення вказує на їхній недолік Наявність у розчині вільних сульфат-юнів у межах 10-30г/л не створює високого ступеня пересичення при обробці фосфатів з низькою реакцій ною активністю, що сприяє досягненню високого ступеня розкладання й формуванню крупнокристалічного осаду сульфату кальцію Розкладання в цих умовах реакційне активних фосфатів призводить до їх пасивацм, що істотно знижує коефіцієнт виходу Р2О5 Для зниження ступеня пересичення при обробці фосфатної сировини цього типу наряду зі збільшенням кратності циркуляції пульпи знижують концентрацію сульфат-юнів у реакційній зоні до (-5) (-20)г/л Таке рішення дозволяє встановлювати оптимальний режим розкладання фосфатної сировини різного типу для однієї і тієї ж установки з досягненням високого коефіцієнта виходу Р2О5 Приклад 1 У перші дві секції екстрактора з робочим об'ємом 740м та розділеного на дев'ять секцій, безупинно подають 35т/г туніського фосфориту з вмістом 29,2% Рг Os, 115т/г зворотну фосфорну кислоту і 35т/г сірчаної кислоти концентрацією 73% Утворена реакційна пульпа в КІЛЬКОСТІ 120м3/г змішується з 1800м3/г охолодженої рециркуляційної пульпи, що надходить із 9-і у 1-ю секцію екстрактора Об'ємне співвідношення реакційної і рециркуляційної пульпи підтримується на рівні 115 Далі пульпа послідовно надходить у 3-9 секції екстрактора, де при температурі 75°С відбувається розкладання фосфориту з утворенням кристалічного депдрату сульфату кальцію Концентрація сульфат-юнів у рідкій фазі пульпи підтримують у межах (-5) (-10)г/л у перерахуванні на сірчаний ангідрид Час перебування пульпи в екстракторі 6,7 години У процесі розкладання в газову фазу виходить 10,5т/г води 2946т/г пульпи розділяють на два потоки, із яких 2761т/г направляють на змішування в першу секцію екстрактора, а 185т/г на стадію фільтрації На першій стадії фільтрації ВІДДІЛЯЮТЬ продукційну фосфорну кислоту від осаду сульфату кальцію Далі осад піддають трикратному протиточному промиванню, вводячи в останню зону ЗОт/г гарячої води, і отримують 115т/г другого фільтрату, що повертають в екстрактор Одержують продукційну кислоту із вмістом 27,5% Р2О5 Залишковий вміст водорозчинного Р2О5 у фосфогіпсі 0,6% Коефіцієнт виходу 95,7% Приклад 2 В перші секції екстрактора з робочим об'ємом 44048 6 Коефіцієнт виходу Р2О5 95,4% Приклад З 3 В екстрактор із робочим об'ємом 740м завантажують ЗОт/г Кольського апатитового концентрату Розкладання апатитового концентрату проводять в умовах прикладу 1, змінюючи КІЛЬКІСТЬ рециркуляційної пульпи, що подається на змішування та концентрацію вільної сірчаної кислоти У таблиці 2 показаний вплив концентрації вільних сульфат-юнів і співвідношення низько реакційного активного апатитового концентрату 740м подають 32т/г центрально-флоридського фосфориту (33% Р2О5), 32,5т/г сірчаної кислоти (73%), 125т/г оборотної фосфорної кислоти Утво3 рена реакційна пульпа 123м /г змішується з 3 1200м /г рециркуляційною пульпою Об'ємне співвідношення змішуваної пульпи складає 1 9,7 Час перебування пульпи, у рідкій частині якої вміст сірчаної кислоти у вільному стані 5г/л S03, складає 6,5 години Умови розкладання фільтрування суспензії і промивання фосфогіпсу аналогічні з прикладом 1 Одержують продукційну фосфорну кислоту, що містить 28,2% Р2О5 Таблиця 2 Відношення реакційної і рециркуляційної пульпи Концентрація вільних сульфат-юнів у г/л SO2 17 1 10 1 14 1 18 15-20 97,7 97,5 96,7 95,6 10-15 97,6 97,6 96,9 95,8 0-10 97,5 97,2 96,1 95,4 (-5)-(-15) 96,2 96,1 94,9 94,1 З наведених у таблиці даних випливає, що поза заявлених значень концентрації в рідкій фазі пульпи вільних сульфат-юнів та КІЛЬКОСТІ рециркуляційної пульпи коефіцієнт розкладання апатито вого концентрату знижується, ВІДПОВІДНО знижується коефіцієнт виходу Р2О5 у продукційну кислоту ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90