Спосіб одержання складного мінерального добрива

Спосіб одержання складного добрива шляхом розкладання фосфатної сировини сірчаною та фосфорною кислотою з одержанням кислої пульпи розкладання, з подальшою нейтралізацію пульпи аміаком, грануляцією, сушінням та класифікацією, який відрізняється тим, що стадію розкладання фосфатної сировини сірчаною та фосфорною кислотою здійснюють при співвідношенні її компонентів Р2О5/SО3 = 2,9-3,3, Р2О5/СаО = 4,4-4,8, а нейтралізацію до рН не менше 3,8. (19) (21) a200711679 (22) 22.10.2007 (24) 10.12.2009 (46) 10.12.2009, Бюл.№ 23, 2009 р. (72) ВОЛКОВ ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ, ТРОФИМЕНКО МИКОЛА ОЛЕКСІЙОВИЧ, СТЕПАНІЩЕНКО ВІКТОР ЛЕОНІДОВИЧ, ЛАПІН ЄВГЕН ВАСИЛЬОВИЧ, КЛИМЕНКО РУСЛАН МИКОЛАЙОВИЧ, ДУДКА СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, СКОП ЛЮДМИЛА ВОЛОДИМИРІВНА, ЧОПОВОЙ ОЛЕГ АНДРІЙОВИЧ, ВАКАЛ СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ДУДКА ВОЛОДИМИР ОЛЕКСІЙОВИЧ (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "СУМИХІМПРОМ" 3 Отримання добрива здійснюється за рахунок забезпечення відповідності заявлених масових співвідношень, насамперед Р2О5 /SO3 = 2,9-3,3 оптимальні значення, що заявляються. За умови, що Р2О5 /SO3 3,3, пульпа містить збільшену кількість фосфорвмісних сполук, що призводе до підвищеного вмісту фосфору в готовому продукті. Також необхідною умовою отримання збалансованого продукту є проведення синтезу добрива з масовим співвідношенням Р2О5/СаО = 4,4-4,8. Якщо P2Os/CaO 4,8 економічно недоцільно. Пульпа розкладу нейтралізується аміаком до досягнення масового співвідношення Р2О5 /N = 3,8-4,1. За умови, що Р2О5 /N 4,1 - добриво характеризується підвищеним вмістом фосфору при одночасному заниженому вмісту азоту. Нейтралізація проводиться також з забезпеченням значення водневого показника рН 3,8-4,2. При проведенні нейтралізації нижче вказаного інтервалу рН, в готовому добриві буде міститись вільна кислота, в іншому випадку - при збільшенні показника рН > 4,2, готовий продукт міститиме надлишок азоту. Спосіб реалізується таким чином: До реактору розкладання одночасно подаються екстракційна фосфорна кислота, фосфатна сировина та сірчана кислота у таких кількостях, які забезпечують заявлені у способі масові співвідношення P2O5/SO3= 2,9-3,3; Р2О5 /СаО = 4,4-4,8, що забезпечують необхідний вміст поживних речовин у готовому продукті. Одразу при утворенні контакту розчинів кислот з поверхнею фосфатної сировини починається процес її розкладання. Після закінчення процесу розкладання фосфатної сировини отримана пульпа подається до реактора-нейтралізатора, до якого одночасно подається аміак (у вигляді рідкого або газоподібного аміаку чи у вигляді аміачної води). Введення аміаку проводиться з приведенням до необхідної норми масового співвідношення Р2О5 /N = 3,8-4,2, що забезпечує вміст азоту амонійної форми у готовому продукті не менше 10 %; значення водневого показника рН при цьому повинно становити не менше 3,8 од. рН - необхідна умова відсутності вільної кислоти в готовому продукті. При проведенні амонізації температура пульпи збільшується за рахунок протікання екзотермічної реакції нейтралізації. Пари води, що виділяються при цьому в газову фазу і містять домішки забруднюючих речовин, спрямовуються до абсорбційних систем очистки. Відповідно до інтервалів технологічних параметрів, що заявляються, наводяться приклади реалізації способу, при цьому використовуються: 88953 4 фосфорна кислота, хімічний склад кислоти: масова частка Р2О5 (загальн.) 27,0%, масова частка SO3 1,5%, масова частка СаО 0,3%; фосфатна сировина складу: масова частка P2O5 (загальн.) 29,0%, масова частка СаО 48,2%; сірчана кислота складу: масова частка H2SO4 70%. По прототипу 1000кг фосфатної сировини, що містить 290кг P2O5 та 482кг СаО розкладають сірчаною кислотою у кількості 720кг, що містить 504кг моногідрату чи 411кг SO3, додаючи 1250кг абсорбційних стоків для забезпечення рухливості пульпи. При цьому масові співвідношення становлять: Р2О5 /SO3 = 0,71; Р2О5 /СаО = 0,6. Підготовлену пульпу в кількості 2970кг амонізують в реакторі-нейтралізаторі, шляхом введення аміачної води в кількості 174кг, що містить 43,5кг аміаку. Масове співвідношення P2O5/N становить 8,1, водневий показник - 3,0. Амонізовану пульпу в кількості 3140кг гранулюють та висушують в апараті СГБ. Після сушки отримують 1570кг готового продукту NPS складу (2,3:18,5:10,5), вільна кислотність 1,4% в перерахунку наортофосфорну кислоту. Приклад №1. 1000кг фосфатної сировини, що містить 290кг Р2О5 та 482кг СаО розкладають фосфорною кислотою у кількості 7518,5кг, що містить 2030кг Р2О5, 112,8кг SO3, 22,6кг СаО та сірчаною кислотою у кількості 1112,3кг, що містить 778,61кг моногідрату чи 635,6кг SO3. При цьому масові співвідношення становлять: Р2О5 /SO3 = 3,1; P2O5 /СаО = 4,6 - оптимальні значення, що заявляються. Підготовлену пульпу в кількості 9600кг амонізують в реакторі-нейтралізаторі, шляхом введення аміачної води в кількості 2829,2кг, що містить 707,3кг аміаку. Масове співвідношення P2O5/N становить 4,0, водневий показник - 4,0 - оптимальні значення, що заявляються. Амонізовану пульпу в кількості 11600кг гранулюють та висушують в апараті СГБ. Після сушки отримують 5800кг готового продукту NPS складу (10,0:40,0:5,16), вільна кислотність відсутня. Приклад №2. 1000кг фосфатної сировини, що містить 290кг P2O5 та 482кг СаО розкладають фосфорною кислотою у кількості 7129,0кг, що містить 1924,83кг Р2О5, 106,9кг SO3, 21,4кг СаО та сірчаною кислотою у кількості 1149,4кг, що містить 804,6кг моногідрату чи 656,8кг SO3. При цьому масові співвідношення становлять: Р2О5 /SO3 = 2,9; Р2О5 /СаО = 4,4 - мінімальні значення, що заявляються, при яких готовий продукт має мінімальний вміст фосфору. Підготовлену пульпу в кількості 9220кг амонізують в реакторі-нейтралізаторі, шляхом введення аміачної води в кількості 2782,8кг, що містить 695,7кг аміаку. Масове співвідношення P2O5/N становить 3,9, водневий показник - 4,0. Амонізовану пульпу в кількості 11186кг гранулюють та висушують в апараті СГБ. Після сушки отримують 5593кг готового продукту NPS складу (10,2:39,6:5,5), вільна кислота відсутня. Приклад №3. 1000кг фосфатної сировини, що містить 290кг Р2О5 та 482кг СаО розкладають фосфорною кислотою у кількості 7932,1кг, що містить 2141,7кг Р2О5, 119кг SO3, 23,8кг СаО та сірчаною кислотою у кількості 1081,7кг, що містить 757,2кг моногідрату чи 618,1кг SO3. При цьому масові 5 88953 співвідношення становлять: Р2О5 /SO3 =3,3; Р2О5 /СаО = 4,8 - максимальні значення, що заявляються; вміст фосфору в готовому продукті необгрунтовано високий. Підготовлену пульпу в кількості 9960кг амонізують в реакторі-нейтралізаторі, шляхом введення аміачної води в кількості 2966,4кг, що містить 741,61кг аміаку. Масове співвідношення P2O5/N становить 4,0, водневий показник - 4,0. Амонізовану пульпу в кількості 12042кг гранулюють та висушують в апараті СГБ. Після сушки отримують 6021кг готового продукту NPS складу (10,1:40,4:4,9), вільна кислота відсутня. Приклад №4. 1000кг фосфатної сировини, що містить 290кг Р2О5 та 482кг СаО розкладають фосфорною кислотою у кількості 7518,5кг, що містить 2030кг Р2О5, 112,8кг SO3, 22,6кг СаО та сірчаною кислотою у кількості 1112,3кг, що містить 778,61кг моногідрату чи 635,6кг SО3. При цьому масові співвідношення становлять: Р2О5 /SO3 = 3,1; Р2О5 /СаО = 4,6 - оптимальні значення, що заявляються. Підготовлену пульпу в кількості 9600кг амонізують в реакторі-нейтралізаторі, шляхом введення аміачної води в кількості 2694,5кг, що містить 673,6кг аміаку. Масове співвідношення P2O5/N становить 4,2, що вище максимального значення, Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 що заявляється, водневий показник - 3,5 нижче мінімального значення, що заявляється. Амонізовану пульпу в кількості 11600кг гранулюють та висушують в апараті СГБ. Після сушки отримують 5800кг готового продукту NPS складу (9,5:40,0:5,16), вільна кислотність 0,8%. Спосіб, що заявляється, дозволяє отримати на основі фосфорної та сірчаної кислот, фосфатної сировини та аміаку складне мінеральне добриво типу NPS марки 10:40:5 у гранульованому вигляді. Добриво типу NPS марки 10:40:5 використовується на різних видах грунтів для основного та рядкового внесення весною та восени, вноситься під всі сільськогосподарські культури. На основі даного добрива приготовляються різноманітні марки тукосумішей. До складу добрива входять кальцій та сірка, що дуже важливі для живлення рослин. Сульфат кальцію, що міститься в добриві, у фунтах здатен взаємодіяти з вуглекислим амонієм, що потрапляє до шару грунту з атмосферними опадами, з утворенням сірчанокислого амонію. Сульфат кальцію стимулює азотне живлення рослин, підвищує ефективність амонійних та амідних добрив, сприяє накопиченню в грунті доступних форм азоту. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601